Умови існування та поширення наземних тварин. Харчування – необхідна умова для існування рослин та тварин Основні ознаки тварин
![Умови існування та поширення наземних тварин. Харчування – необхідна умова для існування рослин та тварин Основні ознаки тварин](https://i2.wp.com/vchemraznica.ru/wp-content/uploads/2016/06/plaant888.jpg)
- Живе та мертве
- Основні явища життя
- Життя рослини та життя тварини
- Поширення життя у просторі та у часі
- Живі істоти та зовнішнє середовище
- Залежність від фізичного стану та хімічного складу середовища
- Живе середовище
p align="justify"> Серед основних факторів еволюції взаємини між живими істотами займають одне з перших місць.
З раннього дитинства ми навчаємось відрізняти живі істоти від мертвих чи неживих предметів. Біжуча миша, птах, що летить, мураха, що тягне билинку, анітрохи не схожі на камінь, що лежить на полі. Їхні мимовільні рухи спрямовані до якоїсь мети, вони починають, припиняють і видозмінюють їх в залежності від різних умов. Рослини, на перший погляд здаються нерухомими, також рухаються, але слабше і повільніше: їхнє листя повертається до світла, квіти відкриваються і закриваються, крім того, вони на наших очах ростуть, як ростуть люди в молодості і як виростають усі тварини.
Найголовнішою ознакою життя ми звикли вважати рух, але нерідко ця ознака обманює нас.
Наприклад, можна прийняти і іграшкову заводну мишу за живу, справжню. Яйце птиці або насіння рослини можна прийняти за мертвий предмет, а тим часом і в них таїться життя, що прокидається за відомих обставин.
Ознакою життя більш загальним, хоч і менш помітним, ніж рух, є здатність живих істот поглинати з навколишнього ті чи інші речовини, переробляти їх у собі і виділяти назовні інші речовини. Ця властивість отримала назву обміну речовин. Насправді, і тварини, і рослини, поки вони живі, поглинають гази з навколишнього повітря, або, як ми говоримо, дихають, поглинають воду і тверді тіла, інакше кажучи, харчуються і переробляють все поглинене всередині свого тіла, засвоюючи сторонні речовини, тобто перетворюючи їх на складові власного організму. У той же час різні інші речовини, газоподібні, рідкі та тверді виділяються назовні. Такий обмін речовин починається з першого моменту життя і триває до смерті без перерви. Він становить найістотнішу та основну особливість життя. Навіть на такому по виду неживому предметі, як яйце птиці, легко виявити в ньому обмін газів з навколишньою атмосферою: якщо поверхню яйця покрити лаком, щоб у яйце не могло проникнути повітря, то дихання зародка, що знаходиться в ньому, припиняється і він гине. Завдяки обміну речовин, живий організм отримує можливість виконувати рухи і виконувати ту чи іншу роботу. Всім відомо, як сильно наша робота залежить від кількості їжі, що поглинається і переробляється. За рахунок обміну речовин організм виділяє також теплоту (наприклад, у теплокровних тварин), іноді виділяє світло (наприклад, світляки та інші тварини, що світяться) і електрику (електричні риби). Взагалі кажучи, на обміні речовин ґрунтується те, що називається виділенням енергіїживим організмом у тій чи іншій її формі.
В тісній залежності від обміну речовин знаходиться зрістживих істот, що становить також одну з основних їх особливостей. Кожна тварина і рослина з'являється на світ і починає життя у вигляді невеликого, порівняно просто влаштованого зачатку і потім починає поступово накопичувати живу речовину, збільшуючи об'єм і вагу свого тіла за рахунок їжі. Помалу жива істота починає рости. Так, з маленького, легкого насіння, що вільно переноситься вітром, виростає потужне дерево, а такі гіганти, як кити і слони, зароджуються з яєчка - крихітної білої точки, що ледь помітна простим оком.
Зростання живої істоти триває доти, доки вона досягне певних розмірів і такої будови, у якому отримує можливість виробляти собі подібних, - розмножуватися. Ця здатність розмноженняє також однією з основних ознак життя. Жодна жива істота не живе вічно. Після більш менш тривалого періоду воно починає старіти, зношується, слабшає і, нарешті, гине. Натомість воно залишає потомство: нові, молоді та життєздатні організми, які починають той же кругообіг життя.
Ще одна особливість властива лише живим істотам, - здатність сприймати ті зміни, які відбуваються у зовнішньому середовищі та відповідно до них змінювати свій образ дій, свою поведінку. Цю властивість можна назвати чутливістю, або дратівливістюживих істот.
Така здатність дозволяє пристосовуватися до різних зовнішніх умов, що постійно змінюються, уникати тих, які несприятливі для життя, і відшукувати сприятливі. Почувши холод, звір забирається в нору, птах прямує на південь, в теплі країни, дерево зупиняє розпускання нирок, затримує розгортання листя. Зазнаючи змін зовнішніх умов, жива істота змінює свої рухи, своє зростання, різні процеси обміну речовин, навіть час і способи свого розмноження так, як це для нього найбільш вигідно. Здатність відчувати зміни середовища зберігає життя, рятує від загибелі, вона робить живу істоту мінливою, гнучкою, легко пристосовується і дозволяє їй застосовуватися до будь-яких умов.
Основні явища життя - рух, обмін речовин, зростання, розмноження, чутливість - характерні для живого; у тій чи іншій формі вони проявляються і в рослин, і тварин. Спільним всім живих істот виявляється також хімічний склад їх тіла: переважна більшість живої речовини, що зумовлює життя і пов'язані з нею явища, складається з найскладніших хімічних сполук, які називаються білковими речовинами.
При надзвичайній складності ці сполуки є водночас дуже мінливими і легко перетворюються з одного в інше, з'єднуються з одними речовинами і віддають інші. Завдяки таким властивостям в них легко можуть відбуватися ті процеси обміну речовин, які такі характерні для живих істот і становлять основу всіх життєвих явищ. Хімічний склад тварин та рослин та у багатьох інших відносинах є подібним і вказує на єдність всього живого.
Нарешті, не можна не відзначити, що як не різні бувають за розмірами і формою живі істоти, їх будова в основних рисах має загальний план. Якщо ми розглядатимемо під мікроскопом, при сильному збільшенні, будову тіла тварин і рослин, то побачимо, що в основному воно складається або з одного мікроскопічно малого грудочка живої речовини (з певним пристроєм), який отримав назву клітини, або з великого скупчення таких клітин, з'єднаних у складно влаштований організм. У першому випадку ми говоримо про одноклітинні рослини і тварин, у другому - про багатоклітинні.
Така єдність плану будови, а також єдність хімічного складу та основних явищ життєдіяльності живих істот свідчить про те, що життя єдине за своїм походженням – все живе має загальний початок. Проте у навколишній природі ми звикли розрізняти дві групи живих істот – тварин та рослини. Справді, відмінності між ними досить суттєві, і нам необхідно у найзагальніших рисах познайомитися з цими відмінностями, тому що надалі доведеться неодноразово розглядати взаємини тварин та рослин.
Якщо порівняти життя тварини та життя рослини, то можна помітити насамперед величезну різницю між ними в основних рисах їх обміну речовин.
Рослина може існувати за рахунок тих речовин, які вона отримує з навколишнього неживого мінерального середовища, - для життя йому необхідні вода, гази, що містяться в повітрі, і деякі мінеральні речовини (солі): вона витягує їх з навколишньої води або з ґрунту, в глибину якої проникає його коріння. З таких неживих складових частин довкілля рослина, за сприяння сонячного тепла і світла, сама будує ті живі речовини, з яких складається, його тіло, а також запасні речовини, як, наприклад, цукор, крохмаль та інші. Ці так звані органічні речовини відрізняються від мінеральних складнішою будовою і головним чином тим, що в природі вони утворюються в результаті переробки мінеральних речовин рослинами. Для життя тварини також необхідні вода і повітря, необхідні й деякі мінеральні речовини, але всього цього недостатньо: тварина потребує органічної їжі, і такою їжею можуть бути рослини або інші тварини, які харчуються рослинами. Іншими словами, для того, щоб будувати своє тіло та підтримувати в ньому життя, тварина має видобувати з навколишньої природи вже готову органічну речовину.
Ця особливість тварин робить зрозумілими та інші основні ознаки, що відрізняють їх від рослин: тваринам доводиться бути набагато рухомішими, ніж рослинам, так як їжа не оточує їх суцільно з усіх боків, як вода або повітря, - її необхідно відшукувати в навколишньому просторі. У зв'язку з цим у тварин розвиваються потужні органи пересування - плавці, ноги, крила, за допомогою яких вони переміщуються у воді, на суші чи в повітрі для відшукання їжі. Ця ж сама обставина призводить до розвитку у них набагато більшої чутливості, ніж у рослин: Чудові органи почуттів, органи зору, слуху, нюху та дотику - за сприяння високорозвиненої нервової системи дають можливість знаходити видобуток, наздоганяти її і опановувати її.
Те, що рослини можуть існувати за рахунок води, повітря та мінеральних речовин, тоді як тварини потребують готових органічних речовин, доводить, що рослини першими з'явилися на землі, а тварини розвинулися пізніше, коли вже була готова рослинна їжа.
Рослини створюють живу речовину з мінеральних складових частин навколишньої природи, і лише за їх рахунок отримують можливість існувати, розвиватися та удосконалюватися представники тваринного царства.
Життя землі поширена надзвичайно широко. На поверхні земної кулі немає таких умов, до яких не пристосувалася б життя, важко знайти місце, де б вона не виявлялася в тій чи іншій формі. Густо населені дрібними та великими рослинними та тваринними організмами води морів, рясніє життям і суша, затягнута суцільним рослинним покривом. Тягнуться нескінченні зелені степи, широко простягаються густі дрімучі ліси і непрохідні болотисті тундри. Серед рослин скрізь і скрізь кишать міріади дрібних та великих представників тваринного царства. Вони повзають, бігають, стрибають по землі, літають у повітрі, переміщаються усілякими способами. Навіть мертві на погляд, випалені сонячним промінням піщані пустелі південних країн і великі крижані пустелі крайньої півночі не позбавлені життя; на найголіших скелях туляться лишайники і мохи з живим істот, що населяє їх світом. Життя проникає під поверхню землі. Верхні шари грунту рясно населені різними комами, що риють, та їх личинками, дощовими хробаками і неймовірною безліччю непомітних найпростіших тварин і рослинних організмів - інфузорій, амеб, бактерій.
Вивчення будови земної кори показує, що життя поширена у просторі, а й у часі, - вона існує з найвіддаленіших часів. Залишки живих організмів у вигляді кісток, раковин, твердих панцирів, відбитків листя знаходяться в шарах, що глибоко лежать під поверхнею землі. За ними можна судити про те, що рослини та тварини населяли землю багато мільйонів років тому і що за старих часів вони були зовсім несхожі на сучасні. Порівнюючи залишки з верств, що мають різну давність, можна довести, що живі істоти протягом довгих періодів поступово змінювалися, розвивалися і лише відносно недавні часи набули вигляду, властивого їм в даний час.
Широке поширення життя на поверхні земної кулі, з її різноманітними умовами, і існування життя з віддалених часів свідчать про те, що життя тварин і рослин надзвичайно гнучка і пластична, - вона здатна пристосовуватися до найрізноманітніших умов зовнішнього середовища, від яких вона все ж таки повністю залежить. І насправді, зовнішнє середовище надає величезний вплив на організми, на їхню будову та життя.
На живі істоти впливають передусім механічні умови середовища. У цьому відношенні різниться середовище рідке, газоподібне і тверде. Рідке середовище - вода морів або прісноводних водойм - завдяки своїй щільності і в той же час завдяки рухливості своїх частинок підтримує тіло тварини, дає їй опору і дозволяє пересуватися за допомогою різних придатків тіла - вій або джгутиків, складно влаштованих плавців, що виконують роль весел.
Зовсім інші умови життя на твердій поверхні суші, у повітряному середовищі. Тут постійною підтримкою є лише ґрунт. Рослини, що перейшла до наземного існування, довелося виробити органи опори - стовбур (або стебло) та коріння. Тварини повинні були виробити твердий «зовнішній скелет», як у комах, або ще міцніший внутрішній скелет, властивий хребетним частинам цього скелета служать для опори і підтримки тіла, а також для пересування шляхом відштовхування від твердої поверхні.
Ми не знаємо живих істот, які все життя проводили б виключно у повітряному середовищі; навіть найкращі літуни - птахи та метелики - лише незначну частину свого життя проводять у повітрі. Він служить їм лише зручним середовищем для швидкого пересування, а основне їхнє життя протікає все ж таки на поверхні землі.
Механічні умови середовища впливають форму тіла тварин. Так, у водному середовищі тварини, що вільно і швидко плавають, зазвичай мають загострене спереду і ззаду веретеноподібне тіло, стиснуте з боків, - така форма тіла властива більшості риб, головоногим молюскам (каракатиця, кальмар), китам і дельфінам, а також вимерлим іхтіозаврам. Ця рибоподібна форма є найкраще обтічною і з чисто механічних причин особливо придатна для руху в відносно щільному рідкому середовищі. На суші організм втрачає форму тіла водяних жителів і набуває органи опори і руху - кінцівки, які є складними важелями. Коли тварина залишає поверхню землі і піднімається на повітря, що є середовищем найменш щільним, у нього розвиваються крила, у вигляді широких площин, що служать для того, щоб підтримувати тяжкість тіла в повітрі і відштовхуватися від нього.
Таким чином, форма тіла та влаштування органів пересування повністю залежать від властивостей навколишнього середовища.
Так само і хімічний склад середовища грає величезну роль життя живих істот. Від нього залежить їхній обмін речовин - основа їхнього існування. Особливо важлива життя вода, що становить в деяких організмів до 98% ваги їх тіла. Мешканці морів і прісних вод, звичайно, не відчувають нестачі у воді, але як тільки рослини і тварини стають наземними, їм доводиться піклуватися про те, щоб знайти воду. У нерухомих рослин розвивається довге і тонке коріння, що проникає на велику глибину в грунт і видобуває з її глибоких шарів воду. По найтонших судинах вода піднімається в стебло і в листя, де є цілий ряд пристосувань, що перешкоджають її швидкому випаровуванню. Тварини мають рухливість і можуть самі шукати необхідну їм воду, а в їх тілі є пристосування до того, щоб вода з нього не випаровувалась дуже швидко.
Велике значення для життя тварин і рослин має присутність у навколишньому середовищі газів – кисню та вуглекислоти. Водяни користуються газами, які розчинені у воді і можуть безпосередньо проникати крізь поверхню тіла в живу речовину. У тих випадках, однак, коли тіло вкрите товстою шкірою або непроникним панциром, або оболонкою, у тварин утворюються зябра - спеціальні пристосування для поглинання газів - для дихання.
Наземні рослини і тварини, оточені з усіх боків повітрям, наражаються на небезпеку випарувати в нього занадто багато води і висохнути, тому їх тіло зазвичай покрито непроникною для води і повітря оболонкою, яка оберігає від надмірного випаровування води, повітря ж надходить у тіло лише в кількості, необхідному для дихання. Для цього у рослин в листі, що покриває їх, шкірці є замикаються отвори - продихи, а у тварин для обміну газів служать особливо влаштовані органи дихання.
Кожна рослина пристосована до того чи іншого вмісту води у ґрунті та до певного складу солей у ньому. Одні рослини задовольняються малою кількістю води і можуть рости в сухих місцевостях, навіть у піщаних пустелях, інші вимагають великої кількості вологи – ми їх зустрічаємо у степах та лісах, треті пристосовуються до надлишку води – такі рослини боліт та тундри півночі. Так само серед водних тварин ми розрізняємо мешканців морів, пристосованих до життя в сильно солоній воді, але серед них є й такі, які виносять сильне опріснення і водяться, наприклад, у гирлах річок, що впадають у море, або майже прісних водах заток. Інші тварини не переносять великого вмісту солей у воді та мешкають виключно у прісноводних водоймах. Таким чином, і поширення тварин може впливати хімічний склад середовища.
Однією з найважливіших для живих істот умов середовища є температура.
Життя може протікати лише в певних температурних межах вже внаслідок того, що вода знаходиться в рідкому стані між 0 і 100°. Межі життя навіть ще, оскільки при 50-60° згортаються і втрачають життєздатність білкові речовини тіла тварин і рослин, отже зазвичай при нагріванні до 50° (і подекуди й за нижчої температури) живі істоти гинуть. Потрібно, втім, помітити, деякі бактерії пристосувалися до існування при 70-80°, а суперечки бактерій зберігають життєздатність при 100° і більше. Кожна жива істота прив'язана до певних температур, що є для нього найбільш сприятливими, і при температурах більш високих або нижчих почувається гірше або навіть не може жити зовсім.
Внаслідок такої залежності від температури тварини та рослини прив'язані до певних кліматичних областей на земній кулі: одні з них потребують великої кількості тепла і зовсім не переносять холоду, а тому можуть жити лише під тропіками, інші – витриваліші до холоду та населяють помірні країни. нарешті, треті навіть віддають перевагу холоду, не переносять високих температур і живуть у полярних країнах.
Температурні умови впливають на життя кожної окремої рослини та тварини; тепло пробуджує до життя насіння і викликає пташеня з яйця, в жарку літню пору життя б'є ключем, з настанням холодного часу воно завмирає. Однорічні рослини і багато тварин восени гинуть, багаторічні живі істоти скорочують на зиму свої життєві прояви, і лише небагато зимуючих птахів і звірі, що не впадають у сплячку, оживлюють нашу зимову природу. Від раптового настання холодів, надзвичайних дощів чи посухи залежить повністю існування будь-якої рослини та тварини. Життя його підпорядковується мінливості та. капризам клімату і насамперед – температурним змінам. Щоправда, чим вища і досконаліша організація тварини, тим більше здатна вона боротися з несприятливими температурними умовами, але все-таки їй ніколи не вдається зовсім позбутися цієї залежності. Для захисту від холоду виробляються різноманітні пристосування, і насамперед зовнішній покрив, що складається з вовни або пуху і пір'я, що захищає тіло від втрати тепла.
Найбільш дійсним захистом від холоду служить здатність виробляти тепло всередині організму та підтримувати постійну температуру тіла; теплокровні і хребетні (ссавці та птиці) мають цю здатність досконало, і вона дозволяє їм переносити зимовий холод і жити серед крижаних пустель півночі. Виробляються у тварин і інстинкти зариватися на зиму в землю, а у багатьох теплокровних тварин ми спостерігаємо складне явище зимової сплячки. У цьому випадку тварина також ховається на зиму в нору, втрачає рухливість, температура тіла її сильно падає, дихальні рухи стають дуже рідкісними, так само як і удари пульсу, весь обмін речовин скорочується до крайніх меж, але не припиняється повністю, життя теплиться в тілі за рахунок тих запасів, що накопичені за літо у вигляді жиру. За зиму тварина сильно худне та втрачає у вазі.
Ми бачимо, таким чином, що температура різними способами вторгається в життя живого світу. Вона може посилювати та прискорювати прояви життя та може послаблювати та гальмувати їх. Вона приурочує живу істоту до певної міри тепла і змушує її страждати і навіть гинути при виході за вказані межі, вона нарешті викликає найрізноманітніші пристрої для захисту від її шкідливого впливу.
Світло є також однією з важливих умов зовнішнього середовища, що діють на живі організми. Для рослин світло є навіть однією з істотних умов життя, тому що тільки за допомогою сонячних променів здатні вони створювати з неживих елементів довкілля живу та органічну речовину. Рослина, поставлена в темряву, втрачає свій зелений колір, стає блідою, чахне і гине. Для рослин велика кількість, світла - необхідна умова для їх процвітання, і якщо дерево все вище і вище піднімає крону і все ширше розкидає гілки, то це веде до того, що листя отримує більшу кількість світла. Багато рослин мають навіть здатність обертати своє листя слідом за рухом сонця так, щоб сонячні промені падали можливо більш перпендикулярно до пластинки листа і висвітлювали б листя найбільш сильно. Існують, втім, рослини, що бояться надто яскравого сонячного світла, що ховаються в лісовій гущавині, в тіні дерев. Нарешті, є незелені рослини: гриби, плісняви, бактерії, які зовсім не потребують світла.
Для представників тваринного царства світло меншою мірою є неодмінною умовою існування; ми знаємо тварин, які за все своє життя не бачать і одного променя світла, - такі мешканці великих морських глибин, куди світло не проникає, а також мешканці глибоких печер. Але не слід думати, що світло не відіграє жодної ролі у житті тварин; дуже багатьом з них світло необхідне для орієнтування в просторі, знаходження їжі і т. д. Широке поширення органів зору в тваринному царстві і те досконалість, якого вони досягають у вищих представників, досить свідчать про те, наскільки велике значення світла. В одному з наступних розділів нам доведеться ще стосуватися й іншого боку впливу світла, саме участі його у розвитку та вдосконаленні забарвлення тварин.
Отже, навколишнє світ живих істот середовище надзвичайно різноманітне і мінливе, воно ні на хвилину не залишається постійною і всіма своїми умовами - механічними, хімічними, фізичними - впливає на життя різним чином. Жива істота повинна пристосовуватися до цих умов, і така здатність пристосування становить одну з основних його особливостей. Завдяки цій здатності живий організм може, з одного боку, існувати за рахунок зовнішнього середовища, черпати з неї потрібні для побудови тіла речовини та необхідну для життєвих відправлень енергію (теплову, світлову та хімічну), а з іншого - він чинить опір несприятливим умовам середовища, бореться за своє існування.
Зовнішнє середовище і пристосування до неї грають, таким чином, найголовнішу, найважливішу роль у еволюції всього живого, що відбувається, тобто в розвитку нових видів рослин і тварин.
Крім неживого середовища, кожному з живих істот доводиться стикатися і з навколишнім живим середовищем. Тварини та рослини, що знаходяться навколо нього, представляють для нього таке ж зовнішнє середовище, як оточують його вода або повітря. І подібно до того, як з неживого середовища жива істота черпає необхідні для життя речовини і разом з тим захищається від її шкідливих впливів, так і живе середовище служить для нього джерелом існування і водночас містить елементи, небезпечні для життя, від яких доводиться захищатися . Між кожним живим організмом і численними навколишніми рослинами і тваринами, з якими він постійно приходить у більш менш тісний дотик, встановлюються найрізноманітніші, іноді дуже заплутані і складні взаємини, розгляд яких і становить основний предмет цієї книги.
Насамперед, як ми вже згадували, одна половина живого світу - тваринне царство - зрештою існує цілком за рахунок іншої половини - царства рослинного. Подібно до того, як рослина витягує з навколишнього мертвого середовища необхідні йому воду, гази та солі, тварина черпає з живого середовища їжу.
Далі кожна жива істота прив'язана до деякого обмеженого простору з відповідними для нього умовами життя, і в цьому ж просторі знаходяться інші живі істоти, з якими йому доводиться неминуче стикатися. Результати таких постійних зіткнень можуть бути різними. Якщо стикаються на вузькому просторі дві істоти, що мають однакові джерела існування, - які харчуються, наприклад, однією і тією ж їжею, - то між ними виникає конкуренція через життєві блага. У цій конкуренції перемагає та істота, яка краще пристосована до умов життя, - сильніша, а істота слабша, менш озброєна і пристосована, страждає і часто гине.
У тих випадках, коли одна жива істота живе за рахунок іншої, - їм харчується, між ними виникає безпосередня боротьба за життя, в якій перемагає також більш пристосований організм і гине менш пристосований.
Рідше трапляється, що при зіткненні двох різнорідних живих істот вони виявляються як би доповнюють одна одну і замість боротьби вступають між собою в тісне співжиття, при якому не тільки не завдають шкоди один одному, але навіть надають відомі послуги та користь. Таким шляхом створюються взаємини, що одержали назву явищ симбіозу.
Нарешті, можливе поєднання однорідних організмів у деяке загальне ціле, щоб полегшити існування, добування їжі та поліпшити захист від несприятливих умов. Внаслідок таких взаємовідносин виникає тісно пов'язана з однорідних організмів колонія або менш тісна громада, нерідко з дуже складним суспільним життям.
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Умови існування тварин
Вступ
Під впливом різноманітних умов існування тваринних організмів інстинкти з необхідністю вдосконалюються і ускладнюються. Радянський вчений С.І. Малишев переконливо показав, наприклад, що під впливом зміни умов життя комах у них поступово відбулося ускладнення інстинктивних проявів догляду за молоддю. Цікаві щодо цього звички ос-філантів. Бджоли походять від стародавніх мисливців. Мало-помалу частина цих комах під впливом певних умов стала харчуватися нектаром і пилком квіток і перетворилася на медоносних бджіл. Мати-годувальниця у ос-філантів теж вже повністю перейшла до харчування медом, але личинки філантів ще, як і раніше, є м'ясоїдними. Більше того, мед для них є сильною отрутою. Однак у процесі пристосування до середовища у осфілантів, яких називають бджолиними вовками, виробилася здатність обходити цю труднощі. З зобика спійманої та вбитої медоносної бджоли попередньо вичавлюється мед. Його й з'їдає філант. Сама бджола, позбавлена навіть крапельки меду, йде в їжу личинкам. Удосконалення колишнього інстинкту очевидне: адже до появи медоносних бджіл у їжу личинкам осшли предки цих бджіл, які мають меду.
Еволюція інстинкту, однак, вкрай тривалий процес і проявляється тільки в довгому ряді поколінь, що змінюють один одного. Крім того, як би інстинкт не ускладнювався, він залишається самим собою - рядом дій, успадкованих від батьків, і його еволюція не може наздогнати швидкі зміни середовища, що відбуваються за життя цієї особи. Тому механізм вроджених рефлексів окремої особини не здатний забезпечити пластичне і гнучке пристосування її до середовища, до його нових факторів. А для того, щоб вижити, тварині необхідне таке пластичне пристосування до середовища. Тварина має або загинути, або навчитися реагувати на нові, що не зустрічалися раніше ні його батькам, ні йому самому явищу: уникати тих, які тягнуть за собою небезпеку, і використовувати ті, які допомагають знаходити їжу.
1. Середовище проживання тварин
Від поняття «довкілля» слід відрізняти поняття «умови існування» - сукупність життєво необхідних факторів середовища, без яких живі організми не можуть існувати (світло, тепло, волога, повітря, грунт). На відміну від них інші фактори середовища хоч і істотно впливають на організми, але не є для них життєво необхідними (наприклад, вітер, природне і штучне іонізуюче випромінювання, атмосферне електрику та ін.).
2. Екологічні чинники
Екологічні чинники. Елементи навколишнього середовища, які викликають у живих організмів та їх угруповань пристосувальні реакції (адаптації), називаються екологічними факторами. За походженням та характером дії екологічні фактори поділяються на абіотичні (елементи неорганічної, або неживої, природи), біотичні (форми впливу живих істот одна на одну) та антропогенні (всі форми діяльності людини, що впливають на живу природу). Абіотичні фактори ділять на фізичні, або кліматичні (світло, температура повітря та води, вологість повітря та ґрунту, вітер), едафічні, або ґрунтово-ґрунтові (механічний склад ґрунтів, їх хімічні та фізичні властивості), топографічні, або орографічні (особливості рельєфу місцевості ), хімічні (солоність води, газовий склад води та повітря, рН грунту та води та ін.).
Антропогенні (антропічні) чинники - це всі форми діяльності людського суспільства, що змінюють природу як місце існування живих організмів або безпосередньо впливають на їх життя. Виділення антропогенних чинників в окрему групу обумовлено тим, що в даний час доля рослинного покриву Землі та всіх існуючих видів організмів практично знаходиться в руках людського суспільства.
3. Абіотичні фактори
Абіотичні фактори - це прямо або опосередковано діючі на організм фактори неживої природи - світло, температура, вологість, хімічний склад повітряного, водного та ґрунтового середовища та ін. ).
1) Світло (сонячна радіація) - екологічний фактор, що характеризується інтенсивністю та якістю променистої енергії Сонця, яка використовується зеленими зеленими рослинами, що фотосинтезують, для створення рослинної біомаси. Сонячне світло, що досягає поверхні Землі, - основне джерело енергії для підтримки теплового балансу планети, водного обміну організмів, створення та перетворення органічної речовини автотрофною ланкою біосфери, що в кінцевому підсумку уможливлює формування середовища, здатного задовольняти життєві потреби організмів. Біологічна дія сонячного світла обумовлюється його спектральним складом, інтенсивністю, добовою та сезонною періодичністю. Сезонні та добові зміни освітленості є найточнішими годинами, перебіг яких чітко закономірний і практично не змінився протягом останнього періоду еволюції. Завдяки цьому виникла можливість штучного регулювання розвитку тварин.
2) Температура - один з найважливіших абіотичних факторів, від якого значною мірою залежить існування, розвиток та поширення організмів на Землі. Значення температури полягає, передусім, у безпосередньому її впливу швидкість і характер перебігу реакцій обміну речовин, у організмах. Оскільки добові та сезонні коливання температур зростають у міру віддалення від екватора, рослини та тварини, пристосовуючись до них, виявляють різну потребу у теплі.
Способи пристосування:
Міграція - переселення на більш сприятливі умови. Регулярно протягом року мігрують кити, багато видів птахів, риб, комах та інших тварин.
Заціпеніння – стан повної нерухомості, різке зниження життєдіяльності, припинення харчування. Спостерігається у комах, риб, земноводних, ссавців при зниженні температури середовища восени, взимку (зимова сплячка) або підвищення її влітку в пустелях (літня сплячка).
Анабіоз – стан різкого гноблення життєвих процесів, коли видимі прояви життя тимчасово припиняються. Це явище оборотне. Зазначається у бактерій, рослин, нижчих тварин. Насіння деяких рослин в анабіозі може перебувати до 50 років. Мікроби у стані анабіозу утворюють суперечки, найпростіші – цисти. Багато рослин та тварини при відповідній підготовці успішно переносять у стані глибокого спокою чи анабіозу гранично низькі температури.
Терморегуляція. У рослин та тварин у процесі еволюції виробилися різні механізми терморегуляції:
У тварин:
Холоднокровні (пойкілотермні, ектотермні) [безхребетні, риби, земноводні та плазуни] - регуляція температури тіла здійснюється пасивно за рахунок посилення м'язової роботи, особливостей структури і кольору покривів, відшукування місць, де можливе інтенсивне поглинання сонячних променів, і т.д. .к. вони не можуть підтримувати температурний режим обмінних процесів та їх активність залежить головним чином, від тепла, що надходить ззовні, а температура тіла – від значень температури навколишнього середовища та енергетичного балансу (співвідношення поглинання та віддачі променистої енергії),
Теплокровних (гомойотермних, ендотермних) [птахи та ссавці] - здатні підтримувати постійну температуру тіла незалежно від температури середовища. Ця властивість дає можливість багатьом видам тварин жити і розмножуватися за температури нижче нуля (північний олень, білий ведмідь, ластоногі, пінгвіни). У процесі еволюції вони виробили два механізму терморегуляції, з допомогою яких підтримують постійну температуру тіла: хімічний і фізичний. Приватним випадком гомойотермії є гетеротермія – різний рівень температури тіла залежно від функціональної активності організму. Гетеротермія властива тваринам, які впадають у несприятливий період року в сплячку або тимчасове заціпеніння. При цьому висока температура їхнього тіла помітно знижується за рахунок уповільненого обміну речовин (суслики, їжаки, кажани, пташенята стрижів та ін.).
3) Вологість - екологічний чинник, що характеризується вмістом води у повітрі, грунті, живих організмах. У природі існує добовий ритм вологості: вона підвищується вночі та знижується вдень. Разом із температурою та світлом вологість відіграє важливу роль у регуляції активності живих організмів. Джерелом води для рослин та тварин служать головним чином атмосферні опади та підземні води, а також роса та туман.
Волога - необхідна умова існування всіх живих організмів Землі. У водному середовищі зародилося життя. Мешканці суші й досі залежні від води. Для багатьох видів тварин і рослин вода продовжує залишатися довкіллям. Значення води у процесах життєдіяльності визначається тим, що вона є основним середовищем у клітині, де здійснюються процеси метаболізму, виступає найважливішим вихідним, проміжним та кінцевим продуктом біохімічних перетворень. Значимість води визначається її кількісним змістом. Живі організми складаються не менше ніж на 3/4 води. Внаслідок життєдіяльності організми здатні змінювати абіотичні умови життя. Антропогенні (антропічні) фактори - це результат впливу людини на навколишнє середовище у процесі господарської та іншої діяльності. Антропогенні фактори можна розділити на 3 групи:
1) надають прямий вплив на навколишнє середовище в результаті інтенсивної та нетривалої діяльності, що раптово починається, напр. прокладання автомобільної або залізниці через тайгу, сезонне промислове полювання в певному районі тощо;
2) опосередкований вплив - через господарську діяльність довгострокового характеру та малої інтенсивності, напр. забруднення навколишнього середовища газоподібними та рідкими викидами заводу, побудованого біля прокладеної залізниці без необхідних очисних споруд, що призводить до поступового усихання дерев та повільного отруєння важкими металами тварин, що населяють навколишню тайгу;
3) комплексний вплив перерахованих вище факторів, що призводить до повільної, але істотної зміни навколишнього середовища (зростання населення, збільшення чисельності свійських тварин і тварин, що супроводжують людські поселення - ворон, щурів, мишей і т. д., перетворення земельних угідь, поява домішок у воді і т.п.).
4. Біотичні фактори
Біотичні чинники - всі форми впливу на організм з боку живих істот (мікроорганізмів, вплив тварин на рослини і навпаки, вплив людини на навколишнє середовище). Група біотичних факторів поділяється на внутрішньовидові та міжвидові.
Внутрішньовидові біотичні фактори.
До них відносяться фактори, що діють усередині виду, на рівні популяцій. Насамперед це чисельність популяції та її щільність - число особин виду певної площі чи обсягом. До біотичних чинників популяційного рангу ставляться також тривалість життя організмів, їх плодючість, співвідношення статей тощо. буд., які у тому мірою впливають і створюють екологічну ситуацію, як і популяції, і у біоценозі. Крім того, до цієї групи факторів належать особливості поведінки багатьох тварин (етологічні фактори), насамперед поняття групового ефекту, що використовується для позначення морфологічних поведінкових змін, що спостерігаються у тварин одного виду за групового життя.
Конкуренція як форма біотичного зв'язку організмів найбільш рельєфно проявляється на рівні популяції. При зростанні популяції, коли її чисельність наближається до насичує довкілля, вступають у дію внутрішні фізіологічні механізми регуляції чисельності цієї популяції: зростає смертність особин, знижується плодючість, з'являються стресові ситуації, бійки тощо. п. Простір і їжа стають предметом конкуренції.
Конкуренція - форма взаємовідносин організмів, що складається у боротьбі за одні й самі умови середовища. Крім внутрішньовидової розрізняють міжвидову, пряму та непряму конкуренцію. Конкуренція проявляється тим різкіше, що подібні потреби конкурентів. Рослини конкурують у боротьбі за світло, вологу; копитні, гризуни, сарана - за одні й самі джерела харчування (рослини); хижі птахи лісу та лисиці - за мишоподібних гризунів.
Міжвидові біотичні фактори.
Дія, що надається одним видом на інший, зазвичай здійснюється через прямий контакт між особинами, якому передують або супроводжують зміни довкілля, що викликаються життєдіяльністю організмів (хімічні та фізичні зміни середовища, викликані рослинами, дощовими хробаками, одноклітинними, грибами тощо). Взаємодія популяцій двох або кількох видів має різноманітні форми прояви як на позитивній, так і на негативній основі.
Негативні міжвидові взаємодії:
Міжвидова конкуренція за простір, їжу, світло, притулок і т. п., тобто будь-яка взаємодія між двома або більше популяціями, що шкідливо позначається на їх зростанні та виживанні. Якщо два види вступають у конкуренцію за загальні для них умови, один із них витісняє інший. З іншого боку, два види можуть бути, якщо їх екологічні вимоги різні.
Хижацтво - форма взаємовідносин між організмами, коли одні добувають, вбивають і поїдають інших. Хижаками є комахоїдні рослини (росянка, венерина мухоловка), а також представники тварин усіх типів. Наприклад, у типі членистоногих хижаками є павуки, бабки, сонечка; у типі хордових хижаки зустрічаються в класах риб (акули, щуки, окуні, йоржі), плазунів (крокодили, змії), птахів (сови, орли, яструби), ссавців (вовки, шакали, леви, тигри).
Різновид хижацтва - канібалізм, чи внутрішньовидове хижацтво. Наприклад, самки павука каракурта поїдають самців після спарювання, балхаський окунь поїдає свою молодь і т. д. Усуваючи з популяції найслабших і найхворіших тварин, хижаки сприяють підвищенню життєздатності виду.
Антибіоз - форма антагоністичних взаємин організмів, коли один із них пригнічує життєдіяльність інших найчастіше виділенням особливих речовин, про антибіотиків і фітонцидів. Антибіотики виділяються нижчими рослинами (гриби, лишайники), фітонциди – вищими. Так, гриб пеніцилл виділяє антибіотик пеніцилл, який пригнічує життєдіяльність багатьох бактерій; молочнокислі бактерії, що мешкають у кишечнику людини, пригнічують гнильні бактерії. Фітонциди, що мають бактерицидну дію, виділяють сосна, кедр, цибуля, часник та інші рослини. Фітонциди застосовуються в народній медицині та лікарській практиці.
Позитивні міжвидові взаємодії:
Симбіоз (мутуалізм) - форма взаємовідносин організмів різних систематичних груп, коли він спільне існування взаємовигідне для особин двох чи більше видів. Симбіонтами можуть бути лише рослини, рослини та тварини або лише тварини. Симбіоз розрізняють за ступенем з'єднання партнерів та їх харчової залежності один від одного. Симбіоз бульбочкових бактерій з бобовими, мікориза деяких грибів з корінням дерев, лишайники, терміти і джгутикові найпростіші їх кишківника, що руйнують целюлозу їхньої рослинної їжі, - приклади їжі зумовлених симбіонтів. Деякі коралові поліпи, прісноводні губки утворюють спільноти з одноклітинними водоростями. Подібне з'єднання не з метою живлення одного за рахунок іншого, а тільки для отримання захисту або механічної опори спостерігається у рослин, що лазять і кучерявих. Цікавою формою співробітництва, що нагадує симбіоз, є стосунки між раками-самітниками та актініями (актинія використовує раку для пересування і одночасно служить йому захистом завдяки її стріляним клітинам), які часто ускладнюються присутністю інших тварин, що харчуються залишками їжі раку та актинії. У гніздах птахів, норах гризунів мешкають постійні співмешканці, які використовують мікроклімат сховищ і знаходять там їжу. На корі стовбурів дерев поселяються різноманітні рослини-епіфіти (водорості, лишайники). Така форма взаємовідносин між двома видами, коли діяльність одного з них доставляє їжу чи притулок іншому, одержала назву комменсалізм. Це одностороннє використання одного виду іншим без заподіяння йому шкоди.
5. Умови існування тварин у морі
Океани і моря є найбільшим біоциклом Землі. На частку випадає 71 % поверхні планети. У той самий час вони включають і найбагатшу фауну, що становить 64 % видів тварин, тоді як сушу припадає лише 36 %. Це і зрозуміло, адже життя зародилося в морі, до теперішнього часу тут мешкають представники багатьох класів тварин, за винятком величезної більшості комах, багатоніжок і амфібій. Багато класів тварин мешкають лише у морі. До них відносяться коралові поліпи, плечіногі, боконервні та головоногі молюски, безчерепні, оболонкові, губки, багатощетинкові кільці, немертини та ін. мало. Це свідчить про уповільнення темпів еволюції морських тварин проти наземними.
Між наземними та водними середовищами спостерігаються суттєві відмінності у їх фізико-хімічних властивостях. p align="justify"> Особливе екологічне значення для морських організмів мають щільність, тиск, глибина проникнення сонячної радіації, розподіл тепла, вміст газів і розчинених солей, течії.
Серед морських тварин стосовно їх тиску розрізняють еврибатные і стенобатные види. На розподіл тварин у морі сильний вплив надає світло, вірніше, ступінь проникнення сонячної радіації, яка залежить від речовин, розчинених та зважених у воді. У міру збільшення глибини рівень проникнення сонячної радіації зменшується, причому досить швидко. На глибині 1 м інфрачервоне випромінювання повністю поглинається, а видиме світло наполовину слабше, ніж поверхні. На глибині 200-400 м світла не вистачає існування рослин. Великі глибини практично позбавлені освітлення, і тварини там живуть у темряві. Товщу води в морі прийнято ділити на зони: добре освітлену евфотичну (від 0 до 30 м), дисфотичну (30-200 м) і позбавлену світла афотичну (нижче 200 м). Важливу роль життя водних тварин грає розподіл у морях тепла. Джерелом його служить енергія сонячної радіації, тому розподіл температур на поверхні та у верхньому шарі води залежить від клімату відповідної частини земної кулі, де розташовується цей водний басейн. У морях спостерігається вертикальний зональний розподіл температур. Однак ця зональність порушується течією. Охолоджується вода через власне випромінювання та випаровування з поверхні моря. Завдяки постійному перемішуванню шарів (через течії, вітер, конвекційні струми) зміни температур зачіпають значну товщу води. Що ж до великих глибин, то там є власний температурний режим. Вміст кисню у морській воді коливається незначно. Насичення ним здійснюється у верхніх шарах, де живуть рослини, і спостерігається хвилювання та переміщення вод.
Велике значення має солоність морської води. У відкритому океані середня концентрація розчинених солей дорівнює 3,5 г/л (35 %о), у тропічних морях, де сильне випаровування, вона буває вище, а в полярних водах нижче, особливо влітку (через льоди, що тануть). Солоність морської води схильна до значних просторових і сезонних коливань. Істотні зміни її відбиваються на поширенні стеногалінних організмів та визначають склад морської фауни. Так, рифоутворюючі корали – типові стеногалінні форми – вкрай чутливі і до невеликого опріснення води. Тому коралові рифи перериваються проти усть навіть невеликих річок. Евригалінні організми поширені ширше, ніж стеногалінні. У таких морях, як Балтійське, спостерігається закономірна зміна фауни по градієнту солоності: від протоки Каттегат до Ботнічної затоки солоність падає з 32 до 3%, і паралельно цьому зменшується кількість морських видів риб, молюсків, раків та ін.
Найважливішим чинником існування та поширення морських організмів є течії. Вони впливають на розподіл температури у морі, зміщуючи його температурні зони, і навіть на солоність окремих ділянок. Основні океанічні течії описують гігантські круговороти. Розрізняють течії теплі та холодні. Перші виникають у тропічній зоні, другі приносять воду із приполярних областей. Деякі течії проходять у певному напрямку і поступово сходять нанівець (Гольфстрім), інші утворюють замкнене коло (Екваторіальна протитечія в тропічній частині Атлантики).
6. Умови існування та розповсюдження наземних тварин
На суші спостерігаються набагато широкі зміни всіх факторів довкілля, ніж у морі або прісних водоймах. Особливого значення тут набуває клімат і перш за все одна з його складових - вологість повітря, під впливом якої формувалася сухопутна фауна. Найголовнішими факторами, що визначають існування та поширення сухопутних тварин, поряд з вологістю, служать температура та рух повітря, сонячне світло, рослинний покрив. Їжа тут відіграє не меншу роль, ніж в інших біоциклах, хімізм ж середовища практично не має значення, оскільки атмосфера всюди однакова, якщо не рахувати місцевих відхилень, обумовлених промисловими викидами в атмосферу, про що буде сказано далі.
Вологість повітря у різних регіонах Землі неоднакова. Зміна її може спричинити різні реакції у тварин. Якщо виключити організми, нормальне існування яких залежить від вологості, інші тварини будуть або вологолюбними - гігрофіли, або сухолюбними - ксерофіли. Вологість повітря та ґрунту залежить від кількості опадів. Отже, опади мають на живі організми опосередкований вплив. Водночас опади можуть бути самостійним чинником. Певну роль грає, наприклад, форма опадів. Так, сніговий покрив часто обмежує поширення видів, які видобувають корм землі. Наприклад, хохластий жайворонок взимку не зустрічається на північ від межі району щодо малосніжної та короткої зими. З іншого боку, глибокий сніг дозволяє окремим видам (сибірський лемінг та інші дрібні звірята) перезимовувати і навіть розмножуватись у зимовий період. У снігових печерах та тунелях ховаються від холоду нерпи та їхні вороги – білі ведмеді. Температура грає величезну роль життя мешканців суші, набагато більшу, ніж у океані. Це більшою амплітудою її коливання на суші. Температура – чудовий показник кліматичних умов. Вона часто більш показова, ніж інші фактори (вологість, опади). Середня температура липня характеризує літо, січня – зиму. Нагадаємо, що вплив температури на організми на суші більш опосередкований іншими кліматичними факторами, ніж у морі.
Кожен вид має власний діапазон найбільш сприятливих йому температур, який називається температурним оптимумом виду. Різниця діапазонів температур у різних видів дуже велика. Якщо межі температурного оптимуму виду широкі, він вважається евритермним. Якщо цей оптимум вузький і вихід межі температурного ліміту викликає порушення нормальної життєдіяльності виду, останній буде стенотермным. Сухопутні тварини еврітермніші, ніж морські. Більшість евритермних видів населяє помірні кліматичні зони.
Реди стенотермних можуть бути термофільні, або політермні (теплолюбні), і термофобні, або оліготермні (холодолюбні) види. Прикладами останніх є білий ведмідь, мускусний вівцебик, молюски роду Vitrina, багато комах тундри та Альпійського поясу гір. Загалом, кількість їх порівняно невелика хоча б тому, що фауна холодних зон набагато бідніша порівняно з іншими. Стенотермних теплолюбних видів значно більше. Практично вся фауна тропіків землі, а це найбільша за кількістю видів фауна, складається саме з них. Сюди входять цілі класи, загони, родини. Типовими стенотермними теплолюбними тваринами є скорпіони, терміти, рептилії, з птахів - папуги, тукани, колібрі, з ссавців - жирафи, людиноподібні мавпи та багато інших. Крім того, на суші існує чимало евритермних форм. Цей достаток обумовлений надзвичайною мінливістю температури на суші. До евритермних тварин відносяться багато комах з повним перетворенням, сіра жаба Bufo bufo, а з ссавців - лисиця, вовк, пума та ін. Тварини, що добре переносять значні коливання температур, поширені набагато ширше, ніж стенотермні. Нерідко ареали Еврітермних видів простягаються з півдня на північ через кілька кліматичних зон. Наприклад, сіра жаба населяє місце від Північної Африки до Швеції.
Крім зазначених чинників середовища життя наземних тварин важливу роль відіграє світло. Проте безпосередня залежність, як і спостерігається в рослин, тут відсутня. Проте вона є. Це виявляється хоча б у існуванні денних та нічних форм. Слід зазначити, що відіграє роль саме по собі освітлення, а сума світла. У тропічному поясі цей чинник особливого значення не має чинності своєї сталості, але в помірних широтах становище змінюється. Як відомо, довжина світлового дня там залежить від пори року. Тільки довгим полярним днем (тривалість його кілька тижнів) можна пояснити той факт, що перелітні птахи Крайньої Півночі встигають за короткий час вивести і вигодувати пташенят, оскільки їжею їм служать комахи, а вони діяльні цілодобово. Достаток світла просуває північ кордону життя багатьох видів. Короткий зимовий день не дозволяє навіть холодолюбним птахам отримати достатню кількість корму для компенсації енергетичних витрат, і вони змушені відкочовувати на південь.
Потужним чинником, що регулює життєвий цикл низки тварин, є довжина світлового дня. Явище фотоперіодизму, до пояснення якого істотний внесок зробив радянський зоолог А.С. Данилевський зумовлює розвиток певної кількості поколінь у комах протягом року, а також можливість розширення ареалів тварин в інші широтні пояси. До суттєвих кліматичних факторів слід віднести і вітер. На земній кулі є місця, де вона дме постійно і з великою силою. Це особливо характерно для морських узбереж та островів. Тут, як правило, немає комах, що літають - метеликів, мух, дрібних бджіл, ос, у той час як на близько розташованому материку вони мешкають. Відсутність цих комах спричиняє і відсутність кажанів, які харчуються ними. Для океанічних островів типові безкрилі комахи, що зменшує їм рівень ризику опинитися у морі. Таким чином, вітер певною мірою визначає склад фауни. Характер субстрату, тобто ґрунту, також відіграє важливу роль у житті сухопутних тварин. У цьому має значення як хімізм грунту, а й його фізичні властивості. Спостерігається залежність поширення тварин від наявності солей у ґрунті. Найбільш чутливі до засолення грунтів членистоногі. Наприклад, жуки роду Bledius, як і багато жужелиць, зазвичай зустрічаються тільки на засолених ґрунтах. Такі тварини належать до галофільних. Багато тварин чутливі до типу гірських порід. На вапняних скелях, наприклад, мешкають молюски, раковина яких побудована з вапна.
Проте найчастіше хімізм грунту надає тварин опосередкований вплив, зокрема, через кормові рослини. Роль харчового чинника у житті тварин загальновідома. Як мовилося раніше, тварини, будучи гетеротрофами, загалом існують з допомогою рослин, використовуючи лише готові органічні сполуки. Слід зазначити, що видова різноманітність рослин та тварин на суші створює низку особливостей, характерних саме для наземних екосистем.
Особливості харчування тварин впливають як на їх поширення, а й у біологію, на сезонні міграції, чи міграції. До найважливіших факторів середовища, від яких залежить існування та поширення тварин, відноситься рослинний покрив, що визначається, у свою чергу, особливостями клімату та ґрунтів. Рослинний покрив зумовлює характер біогеоценозу і його індикатором. Кожна рослинна формація має свій набір видів тварин. Так, у хвойних лісах нашої Півночі, де ростуть брусниця, багно, зелені мохи та інші рослини, властиві тайзі, ми обов'язково знайдемо глухаря, синицю-московку, кедрівку, кліщів, бурундука, соболя, рись. До листяних європейських лісів, що складаються з дуба, бука, липи, ясена, приурочені соні, кроти, землерийки, їжаки, благородний олень, лань, лісовий кіт, борсук, орли (змієїд, карлик), дикий голуб, сова-сплюшка, дубонос іволга, болотяна черепаха, квакша. Степовим та пустельним формаціям також властивий специфічний комплекс видів. Звідси випливає, що розподіл біоценозів на земній кулі підпорядковується певним законам, залежить головним чином клімату і має зональний характер.
На землі розрізняють тропічну зону, дві полярні та дві перехідні помірні зони. Для кожної їх характерні свої рослинні формації і пов'язані з ними угруповання тварин. Найбільш типовим біотопом тропічної зони є гілея або вологий тропічний ліс. Для зростання такого лісу необхідна висока температура і достатнє зволоження протягом цілого року, незначні сезонні коливання температур, що не перевищують 8 °С, і середні річні їх значення не нижче 20 °С, частіше 25-26 °С. Максимальна температура в цих лісах у екватора сягає 35 °С, а добові коливання її становлять 3-15 °С. Опадів у гілеї зазвичай випадає щонайменше 2000 мм на рік. Висока та постійна вологість, стабільно висока температура, відсутність вітру створюють унікальний комплекс умов, насамперед для рослинності. Рослини тут плодоносять цілий рік. У екваторіальних лісах привертає увагу багатоярусність, величезне видове розмаїтість дерев і полідомінантність, т. е. значному просторі не відзначається переважання тієї чи іншої виду.
Незвичайне тропічне середовище населене своєрідними тваринами. За кількістю видів і життєвих форм при нечисленності особин біоценози гілей не знають собі рівних. Цей біотоп, крім усього іншого, надає тваринам безліч притулків та екологічних ніш, більше, ніж інші наземні біотопи. Природно, що жителі вологого тропічного лісу термогігрофільні. У сезон дощів савана нагадує зелене море: опадів випадає багато, температура висока, бурхливо розвивається рослинність. У сухий сезон вологи надходить менше, ніж випаровується, вегетація рослин припиняється, трави засихають, а дерева скидають листя. У цей час у савані часті пожежі, які іноді викликаються природними причинами, але зазвичай траву випалюють місцеві жителі.
Найбільш типові савани для Африки. Вони займають величезні території на південь від Сахари, крім гір і вологих тропічних лісів басейну Конго. Савани розташовуються також на півострові Індостан в Азії та Південній Америці на північ і південь від району вологих тропічних лісів. Тут їх називають парамо. Серед тварин саван переважають бігаючі та риючі форми. До перших, крім копитних, належать хижаки. Хижих ссавців у савані взагалі багато. Леви і леопарди полюють за копитними, кішки та віверри - за дрібними антилопами, гризунами та птахами, гієни та шакали нападають на ослаблених та хворих тварин, не гидуючи і паділлю. До типових форм, що бігають, з птахів, що зустрічаються в савані, відносяться страуси, птахи-секретарі, марабу, дрохви, рябки. На деревах колоніями гніздяться ткачі. Роючі тварини представлені в основному гризунами із сімейств мишачих та білицьких. Вони харчуються насінням, плодами та цибулинами рослин. Цікаво, що там, де багато копитних, мало гризунів і навпаки. У саванах мешкають численні терміти, що будують великі гнізда, звані термітники, які іноді досягають висоти 2 м і більше.
Пустелі характеризуються комплексом ознак, головними з яких є сухий клімат (незначна кількість опадів при сильному випаровуванні вологи), високі температури повітря влітку та низькі - взимку (у пустелі Гобі амплітуда коливань їх досягає 80-90 ° С), недостатнє зволоження верхніх шарів ґрунту і глибоке залягання ґрунтових вод, перегрів поверхні ґрунту, рухливість субстрату та нерідка його засоленість. Режим зволоження у пустелях різного типу різний. У деяких пустелях опади випадають улітку, а посуха настає взимку. В інших, навпаки, опади характерні для зими, а посуха для літа. В окремих пустелях вираженого сезону дощів може бути. Нарешті, у про пустелях туманів опадів взагалі немає, а спостерігаються часті тумани. Однак при всій різноманітності режимів вологості в пустелях річна кількість опадів там зазвичай не перевищує 100-200 мм. У пустелях Середню Азію та Казахстану, наприклад, у різних районах воно коливається від 55 до 180 мм.
Умови існування організмів у пустелях дуже суворі. Рослини тут трапляються рідко і не утворюють зімкнутого покриву. Це або сухі і колючі трави, або напівчагарники та чагарники з дрібним шкірястим листям і часто з колючками, або, нарешті, рослини-сукуленти з соковитою м'якоттю (кактуси, опунції, молочаї, солянки). У пустелях, де є сезон дощів, з'являються однорічники-ефемери, які встигають за дуже короткий час прорости, дозріти та дати насіння. Більшість тварин пустель ксерофіли та евритерми, але у них є межі температурної витривалості. Комахи, наприклад, гинуть при 50-55 "С, ящурки не можуть перебувати на розжареному піску довше 4 хв, тушканчики гинуть при 34 ° С. Щоб уберегтися від перегріву, одні тварини закопуються в грунт або сидять весь день у норах, інші забираються на гілочки чагарників.
З іншого боку, мала притулок, рідкісна тінь чагарників, розпечений субстрат змушують тварин шукати порятунку швидкому бігу. До таких тварин відносяться, наприклад, деякі гризуни (кенгурові щури), а з комахоїдних - стрибунці. Класичним прикладом стрімких бігунів є тушканчики. Їхні задні лапи подовжені, передні вкорочені. Довгий хвіст виконує роль балансиру і керма при швидкому бігу, що стрибає, що представляє собою серію стрибків на задніх ногах. Тушканчики ідеально пристосовані до життя в пустелях і чудово переносять нестачу води. Нирки виробляють дуже концентровану сечу. Кал у них напівсухий, а потові залози відсутні. Крім того, тушканчики взагалі не п'ють, вони задовольняються метаболічною водою.
В цілому сухість повітря і відсутність водойм (або вони зустрічаються дуже рідко) зумовлюють вироблення у пустельних організмів цілого ряду пристроїв, що дозволяють їм тривалий час обходитися без води. Багато тварин, особливо комахи, можуть взагалі не пити. Вологу вони одержують від рослинного чи тваринного корму. Фізіологічні процеси у них спрямовані на економію води, зокрема для них характерна здатність використовувати метаболічну воду, що утворюється при окисленні їжі. Ряд тварин запасають воду в організмі. Ті ж види, яким питна вода потрібна, здійснюють переходи або перельоти до джерел або водойм, які розташовуються часом на відстані 200-300 км (наприклад, рябки). У саму спеку року деякі тварини пустель впадають у сплячку, яка, наприклад, у степової черепахи або у жовтого ховраха триває без перерви 8-9 місяців, захоплюючи і зимовий час. Тваринний світ степів характеризується великою кількістю фітофагів, особливо гризунів, що у норах. Це численні ховрахи, бабаки, полівки, а в Північній Америці - лучні собачки та ховрахи. Колись у нас у степах тинялися стада копитних: дикі коні-тарпани, а також тури та сайгаки. З них тільки сайгаки дожили до наших днів, але вони витіснені людиною у напівпустелі Прикаспію. В американських преріях були бізони, проте побачити їх сьогодні можна лише в національних парках.
Велика кількість гризунів створює відмінну кормову основу для хижаків. У степах звичайні лисиця, степовий тхір, нерідкі вовки. На гризунів полюють і хижі птахи – орли-могильники, луні, дрібні соколи. Поряд із гризунами степові хижаки поїдають велику кількість комах, яких у степу дуже багато. Це різноманітні саранчові, мурахи, листогризні жуки і т. д. Серед них є масові та шкідливі види, що періодично розмножуються у величезній кількості і знищують рослинність. Ліси розвиваються у тих областях помірних зон, де річна сума опадів перевищує 300 мм.
У південних частинах свого пояса ліси виростають завдяки опадам, у північних же, що не страждають від посухи, - тільки завдяки температурі та тривалості вегетаційного періоду. У зв'язку з цим тайга оперізує північ земної кулі суцільним кільцем, а листяні ліси набувають вигляду великих переривчастих масивів. Розрізняють три основні типи лісів помірної зони: субтропічні вічнозелені, широколистяні листопадні та хвойні (тайга). Щодо м'якого клімату, різноманітність рослинності помірних широт - основні умови існування тварин. Але зима у цих областях досить холодна, і це змушує тварин мігрувати на південь або впадати у стан сплячки чи діапаузи.
Суворі кліматичні умови тайги - причина бідності видового складу, як рослин, і тварин. Останнім властива довга зимова сплячка (у зимових видів), здатність створювати зимові запаси корму, ряд морфологічних пристосувань (густе оперення або шерстий покрив, біле забарвлення взимку і т. д.). Найбільш характерними мешканцями тайги є рябчик, глухар, бородатий і яструбиний сови, кукша, кедрівка, кліст і чорний дятел жовна. Зі звірів тільки в тайзі живуть соболь, лісовий лемінг, червона полівка. Бурундук та білка-летяга також живуть у цій зоні.
Для харчування тварин тайги особливо велике значення мають насіння хвойних дерев, у тому числі кедрові горішки. В основному ними харчуються кедрування, дятел, білка, бурундук. У раціоні соболя та ведмедя горішки теж займають важливе місце. У птахів – споживачів насіння хвойних – будова дзьоба пристосована для добування корму з шишок. Наприклад, дзьоб у кліща пинцетоподібний, у щура гачкоподібний, у кедрівки долотоподібний. Подібна спеціалізація веде до постійних перекочування в пошуках шишок. Періодичність урожаїв обумовлює коливання чисельності птахів, далекі міграції останніх та інвазії (вселення) у нові місця. Багато в тайзі та споживачів ягід та грибів. Це ведмідь, олені, білки, курячі птахи.
Влітку в тайзі випладжуються незліченні кількості комах - мошок і комарів. Ними харчуються комахоїдні птахи. Однак велика кількість цих комах сильно ускладнює життя великих ссавців, не кажучи вже про людину. Полярні зони, обмежені на півночі і на півдні Полярним колом, характеризуються астрономічно безперервним літнім днем і такою самою безперервною зимовою ніччю. Це найхолодніші області земної кулі. Влітку тундра оживає головним чином з допомогою появи великої кількості птахів, особливо водоплавних - гусей, качок, лебедів, численних куликів. Багато і хижаків, таких як білі сови, кречети, мохноногий канюк. Їжею соколам та кречетам служать птахи, канюкам та совам – лемінги та полівки. Леммінги найбільш численні у фауні ссавців, особливо у роки масового розмноження. Влітку вони знаходять вдосталь їжі, а взимку ховаються під товщею снігу, де прокладають ходи. На них полює песець. З великих звірів у тундрі живуть північні олені, а Північній Америці - вівцебики. Рептилії і амфібії мало відіграють жодної ролі життя тундри, оскільки за Полярним колом зрідка зустрічаються лише живородна ящірка, сибірський чотирипалий тритон і два виду жаб. Взимку життя у тундрі надовго завмирає. Залишаються зимувати лише песець, білий ведмідь, вівцебик, заєць-біляк, вовк, горностай та лемінги. Навіть біла сова та більшість оленів відкочовують на південь.
Високогір'я також вирізняються специфічними умовами середовища. Тут відзначаються нестача кисню, низька температура з різкими коливаннями навіть протягом доби, інтенсивна сонячна радіація з великою кількістю ультрафіолетових променів, сильні вітри. Така обстановка складається у верхніх поясах гір, вище за лісову зону. Залежно від географічного положення гірського хребта та місцевих умов кордону високогір'я перебувають у різному рівні, закономірно знижуючись від екватора до полюсів. Під екватором верхня межа лісу проходить на висоті 3800 м, у Гімалаях – 3600, в Альпах – близько 2000, а на Полярному Уралі – на рівні 300 м. Має значення і експозиція схилу: на північних схилах Кавказу верхня межа лісу знаходиться приблизно на висоті 1800 м, на південних - 2500 м.
Тваринний світ високогір'їв також своєрідний, хоча й багатий видами. Життя у верхніх поясах гір обмежене жорсткими рамками. Різкі коливання температур зумовлюють проживання тут лише евритермних форм. Ссавці вкриті довгою і густою вовною, а птахи - щільним оперенням. Високогірні тварини великі (прояв правила Бергманна), розмножуються в стислий термін. Адаптація до нестачі кисню виявляється у них у збільшенні числа еритроцитів у крові та розмірів серця. Пойкілотермні тварини часто виявляють схильність до меланізму: рептилії, метелики та жуки, що живуть у горах, темніші, ніж на рівнині. Багато тварин високогір'я ведуть лише денний спосіб життя. Темне забарвлення покривів, можливо, з одного боку, корисне як екран, що оберігає від ультрафіолетового випромінювання, а з іншого - як поглинач сонячної енергії. Сильними вітрами пояснюється безкрилість багатьох комах, які тут. Копитні звірі - гірські козли, барани - мають вузьке тверде копита «стаканчиком» і чудово стрибають. У високогір'ях переважають споживачі зеленої та підземної маси рослин та сапрофаги. Багато хто, однак, всеїдний. Комахоїдні птахи з'являються тут лише влітку. Незважаючи на пристосованість до суворих умов високогір'я, птахи та великі ссавці змушені взимку здійснювати вертикальні міграції в розташовані нижче пояса у пошуках їжі.
Список використаної літератури
тварина фауна біотична
1. Про рідкісні тварини світу. Сосновський І.П. Про рідкісні тварини світу: Кн. для учнів / Худож. В.В. Трафімів. 2-ге вид., дораб. - М: Просвітництво, 1987 - 192 с.
2. Барінова І.І. Географія Росії: природа. 8кл: підручник для загальноосвітніх навчальних закладів 2-е видання – М: Дрофа. 288 с.
3. Є.А. Криксунов, В.В. Пасічник, А.П. Сидорін «Екологія» – М., 2006.
4. Т. Міллер «Життя у навколишньому середовищі» – М., 2003.
Розміщено на Allbest.ru
...Подібні документи
Середовище проживання, освоєні живими організмами у процесі розвитку. Водне довкілля – гідросфера. Екологічні групи гідробіонтів. Наземно-повітряне середовище проживання. Особливості ґрунту, групи ґрунтових організмів. Організм як місце існування.
реферат, доданий 07.06.2010
Визначення довкілля та характеристика її видів. Особливості грунтового довкілля, підбір прикладів організмів і тварин, що її населяють. Користь і шкода ґрунту від істот, що у ній. Специфіка пристосування організмів до ґрунтового середовища.
презентація , додано 11.09.2011
Середовище проживання рослин та тварин. Плоди та насіння рослин, їх пристосованість до розмноження. Пристосування до пересування різних істот. Пристосованість рослин до різних способів запилення. Виживання організмів у несприятливих умовах.
лабораторна робота , доданий 13.11.2011
Дослідження залежності біологічної активності та процесів індивідуального розвитку живих організмів від явищ сезонності. Аналіз "суттєвих" та попереджувальних факторів у контролі річних ритмів. Вивчення впливу місячних фаз на поведінку тварин.
реферат, доданий 17.08.2010
Різноманітність способів пристосовуваності живих організмів до впливу несприятливих умов довкілля землі. Адаптація тварин до низьких температур. Використання специфічних властивостей організму до життя у складних кліматичних умовах.
презентація , доданий 13.11.2014
Грунт як середовище проживання та основні едафічні фактори, оцінка її ролі та значення у життєдіяльності живих організмів. Розподіл тварин у ґрунті, ставлення рослин до неї. Роль мікроорганізмів, рослин і тварин у ґрунтотворчих процесах.
курсова робота , доданий 04.02.2014
Клітинні та неклітинні форми живих організмів, їх основні відмінності. Тварини та рослинні тканини. Біоценоз - живі організми, що мають спільне місце проживання. Біосфера Землі та її оболонки. Таксон – група організмів, об'єднаних певними ознаками.
презентація , додано 01.07.2011
Вивчення морфологічних, фізіологічних та поведінкових адаптацій живих організмів. Принцип протитіні у тварин. Чергування плям у ссавців. Розчленовування забарвлення. Колективна, агресивна мімікрія та мімезія. Наслідування у комах.
презентація , доданий 20.10.2013
Міське місце існування для тварин будь-яких видів, видовий склад наземних хребетних на досліджуваній території. Класифікація тварин та особливості їх біологічної різноманітності, екологічні проблеми синантропізації та синурбанізації тварин.
курсова робота , доданий 25.03.2012
Рослини-індикатори - рослини, котрим характерна різко виражена адаптація до певних умов довкілля. Реакція живих організмів на майбутні зміни погодних умов. Приклади використання індикаційних властивостей рослин та тварин.
Що їдять рослини та тварини?
Більшість рослин не харчується, але виробляють енергію самостійно. Зелені рослини роблять це за допомогою зеленої речовини у листі, яка називається хлорофілом. Рослинам потрібні харчування та вода. Як правило, рослини отримують і те, й інше за допомогою кореневої системи. Деякі рослини мають інші способи отримання харчування чи води. Рослини, які живуть на деревах, можуть утворювати своїм листям ємності-воронки, в які воду.Плотоядні рослини (яких не дуже багато) за допомогою травних соків перетравлюють спійманих на клейку речовину або пастки комах.
Рослини, на які не падає світло, повільно гинуть. Спочатку вони позбавляються листя, так вони можуть всі сили переправити на стебло і коріння, але, незважаючи на це, через якийсь час вони вмирають. Саме тому, коли ночі стають довгими, рослини завжди обмежують зростання.
Від світла залежать як рослини, а й тварини. Звичайно, частина тварин навчилася пристосовуватися до темряви, а деякі перейшли на нічний спосіб життя. Наприклад, кроти з часом практично засліпли, оскільки під землею гострий зір їм потрібний не надто. Але загалом тваринам без сонячного світла доводиться не надто добре. Світло необхідне вироблення вітаміну D, який важливий, наприклад, збільшення кісток.
У природі існують продуценти (виробники), які створюють біологічну масу, та консументи (споживачі), які споживають цю масу. Рослини, що розвиваються з допомогою фотосинтезу, є продуцентами. Консументами є травоїдні тварини. Причому травоїдні тварини найчастіше бувають з'їдені хижаками.
Приклад короткого ланцюжка: трава-кролик-лисиця. Приклад довгою: водорості – водяні комахи – риба – тюлень – білий ведмідь. Причому коли «завершальна» ланка гине, її тіло є харчуванням для когось ще.Такий взаємозв'язок називається харчовим ланцюгом.
Кожна людина може спокійно розрізняти тварин та рослини. Подібне відбувається цілком природно, будь-хто з нас, анітрохи не замислюючись, побачивши нову рослину чи тварину, автоматично каже, хто чи що перед нею перебуває.
Як же відбувається таке розпізнавання? Чим потрібно керуватися при розпізнаванні однієї живої форми від іншої?
Основні ознаки рослин
Рослини прив'язані до конкретного місця проживання кореневою системою. Деякі з них (як перекотиполе, наприклад) можуть пересуватися, але тільки за допомогою вітру. Вітер також переносить їх насіння або суперечки іноді на дуже великі відстані.
Необхідні для росту, цвітіння та визрівання плодів поживні речовини вони отримують з ґрунту. Їхня коренева система активно поглинає необхідні мінерали з ґрунту, потім у процесі фотосинтезу ці елементи переробляються в органічні та з соками пересуваються по всій рослині, живлячи коріння, стебла, листя та квіти. Листя ж поглинає сонячне світло та вуглекислий газ, переробляють їх (це і є процес фотосинтезу). У процесі переробки виробляється кисень. Здатність виробляти кисень мають усі зелені види рослин, а також деякі види бактерій. Основна «їжа» для рослин – це неорганічні речовини, що поглинаються ними із ґрунту та навколишнього середовища.
Є деякі види рослин, які харчуються дрібними комахами. Щоб їх зловити, рослини виділяють спеціальні аромати, які приваблюють комах, а трапляються ці дрібні жертви на липкі пастки, розташовані на рослинах.
Рослинам для нормального існування цілком вистачає коріння та листя, за допомогою якого вони отримують з навколишнього середовища всі необхідні для свого існування поживні речовини. Їхні клітини не мають кардинальних відмінностей одна від одної, тільки частина клітин має трохи іншу будову.
Рослини розмножуються виключно насінням, відведеннями, живцями, саджанцями і т. д. Зростання рослин є безперервним протягом усього часу від появи паростка до відмирання рослини.
І головне, що відрізняє рослини від тварин — це невміння мислити, а також повна відсутність органів чуття.
Основні ознаки тварин
Тварини можуть рухатися самостійно. І це головна їхня відмінність від рослин, яка відразу ж впадає в око. Вони можуть у пошуках їжі пересуватися на багато сотень метрів, а іноді пробігають і десятки кілометрів.
Вони харчуються органічною їжею, яку видобувають у процесі пересування. Хижаки часом, щоб знайти та наздогнати видобуток, пробігають багато кілометрів. А тварини, які харчуються рослинами, також переходять із місця на місце, поглинаючи ті види рослин, якими харчуються. Причому жодна тварина не харчується неорганічними речовинами, для їх нормального існування необхідна тільки органічна їжа.
Такий тип їжі диктує і своєрідну внутрішню будову тварин. У тому організмі безліч взаємозалежних між собою внутрішніх органів, завдяки злагодженій роботі яких поглинається їжа перетравлюється, розкладається різні елементи, які з кров'ю надходять у всі внутрішні органи.
Щоб пересуватися, полювати за здобиччю, ховатися від хижаків, тваринам необхідний орган, який координував би їх рухи, міг би своєчасно реагувати на різні ситуації. Таким органом більшість тварин є мозок. Крім усього вищепереліченого, завдяки мозку тварини можуть вчитися новому, мати різні рефлекси.
Тварини також можуть бачити, чути, відчувати запахи, відчувати навколишні предмети. Все це їм доступно завдяки органам почуттів, якими нагородила їх природа. Органи почуттів допомагають їм знаходити їжу та виживати у природних умовах.
Тварини ростуть нерівномірно протягом свого життя. Найшвидше ростуть і розвиваються дитинчата, з віком їх зростання сповільнюється, а до старості взагалі припиняється.
Тварини можуть розмножуватися, відкладаючи яйця, деякі тварини є двостатевими істотами і можуть самі запліднювати яйцеклітину та народжувати живих дитинчат. Також розмноження тварин відбувається в результаті процесу спарювання самця та самки.
Однак не лише візуально можна розрізнити рослини та тварин між собою. Так, у морських глибинах ростуть корали, вони нерухомі, проте не є рослинами, а належать до тваринного світу. А ось найпростіші джгутикові, незважаючи на здатність пересуватися, відносяться до рослин, тому що енергію для життя отримують у процесі фотосинтезу.
А ось у світі мікроорганізмів дуже складно розібратися, до якого класу вони відносяться – до класу рослин або до класу тварин.
Основні відмінності тварин та рослин
Отже, основні відмінності між рослинами та тваринами зводяться до наступного:
- У здібності до пересування.
- У їжі, якою харчуються ті та інші.
Також величезна різниця в їх внутрішній та зовнішній будові:
- Наявність мозку у тварин та повна його відсутність у рослин.
- Наявність у тварин органів чуття.
- Також величезна різниця у розмноженні представників цих двох класів.
І все ж, незважаючи на таку велику кількість відмінностей, тварин та рослини багато поєднує. Вони складаються з білків, жирів та вуглеводів. Крім того, і ті, й інші мають здатність рости, розвиватися, складаються з клітин. Також і тварини, і рослини складаються із клітин.
Всі відмінності між цими видами свідчать, що процес еволюції безперервний.
Вода належить до найважливіших екологічних чинників, причому одночасно відноситься і до кліматичних і до едафічним, оскільки багатьом організмам (особливо рослинам) потрібна наявність і певний стан води і в атмосфері і в грунті. Для гідробіонтів вода становить середовище їхнього проживання, але й для наземних рослин і тварин вона - абсолютно необхідна умова існування. Без неї не можуть здійснюватися процеси обміну речовин. Недаремно сильні посухи супроводжуються великими неврожаями сільськогосподарських культур.
Про винятково важливе біологічне значення води говорить хоча б той факт, що тіла живих організмів в основному складаються з води. У рослин її відсоток коливається від 40 до 98. У стовбурах дерев міститься 50-55% води, у листі - 79-82%, у листі трав - 83-86%, у плодах томатів і огірків - 94-95%, у водоростях – 96-98%.
Зміст води у тілі тварин змінюється залежно як від виду, а й від віку. Її відсоток особливо великий у водних і земноводних форм, а також у молодших вікових стадій, як це видно з нижченаведених показників, %:
Пустельна саранча... 35
Комора довгоносика... 46-47
Японський хрущ, личинка... 78-81
Японський хрущ, лялечка... 74
Японський хрущ, імаго... 66
Жаба, пуголовок 93
Жаба, доросла... 77-80
Миша, новонароджена... 83
Миша, доросла... 79
При такому високому вмісті води не дивно, що втрата вологи тілом тварини (дегідратація) спричиняє зниження життєдіяльності, а надалі - навіть загибель. Як показують численні спостереження та досліди, спрага за своїми наслідками часом згубніша за голод. Витривалість до зневоднення тканин залежить від екології видів. Наприклад, зелена жаба, що живе в сухих степах, гине через дегідратацію при втраті 50% ваги, тоді як більш вологолюбна трав'яна жаба не витримує втрати навіть 15% ваги.
Слід зазначити, що з водним режимом пов'язане не тільки вгамування спраги та підтримання належної насиченості тканин вологою, але й забезпечення нормального мінерального обміну в організмі. Солі, що надходять з водою, визначають осмотичну рівновагу всередині організму і, отже, розподіл у ньому води. Нарешті, треба згадати, що режим вологості, водний обмін важливий не тільки сам по собі, а й тому, що глибоко впливає на терморегуляцію.
Для нормального існування тварин і рослин необхідно, щоб постійно підтримувався певний баланс між споживанням води організмом та її випаровуванням, з одного боку, та наявністю вологи у навколишньому середовищі та її фактичним надходженням до організму, з іншого. Подібна екологічна рівновага залежить від низки моментів і насамперед від характеру місцеперебування та адаптивних особливостей видів.
Рослини та тварини можуть задовольняти свої потреби у воді насамперед за рахунок атмосферних опадів (гідрометеорів) та частково вологості повітря. Саме це визначає повноводність прісних водойм, а також насиченість водою ґрунтових горизонтів та велика кількість ґрунтових вод. Від цих обставин залежить і якість кормів для рослиноїдних тварин, зокрема їхня соковитість. Наголошуючи на першорядному значенні атмосферних опадів, треба разом з тим врахувати, що справа не обмежується їх кількістю, але також залежить від характеру надходження. Під час злив випадає помітно більше опадів, ніж у процесі затяжних дощів, але екологічна ефективність перших для рослин безумовно нижча, тому що швидко поточні потоки не встигають всмоктуватися ґрунтом і стікають у струмки і річки, при тихому ж дощі вода поступово вбирається рослинами, підстилкою і ґрунтом і дуже повно використовується в екосистемах. Наприклад, з 5,4 мм води, що надійшла з півгодинною зливою, в грунт просочилося 35%, а з 6,1 мм садків, що випали за 6 год тихого дощу, грунту досягло 93%. У деяких специфічних випадках високою ефективністю можуть відрізнятися навіть опади, які у формі роси чи туману. Треба, однак, мати на увазі, що в умовах спекотного та сухого клімату слабкі дощі часом зовсім не досягають ґрунту, оскільки дуже швидко випаровуються.
Окремі види рослин і тварин сильно відрізняються за своїми потребами у волозі і, відповідно, віддають перевагу різним місцем проживання. Щодо цього всі наземні організми діляться на три групи: 1) гігрофільні (вологолюбні); 2) мезофільні (помірковано вологолюбні); 3) ксерофільні (сухолюбні). Представники названих екологічних груп розрізняються також за здатністю регулювати свій водний баланс з навколишнім середовищем, яка щодо гідротермічного режиму дуже неоднакова в різних біотопах, Водні організми завжди, за рідкісним винятком, мають у своєму розпорядженні воду, тоді як наземні часто відчувають у ній недолік. У цьому їх рятує як наявність спеціальних адаптації, а й те, що екологічна пластичність щодо режиму вологості зазвичай буває ширше, ніж стосовно температурі.
При характеристиці водного балансу організмів, природно, передусім виникає питання способах отримання вологи. Ці важливі екологічні питання особливо добре досліджені у рослин і тих тварин, які населяють головним чином пустелі.
Для існування сухопутних рослин найбільше значення має вода, що міститься у ґрунті та представлена у формі гравітаційної, капілярної та гігроскопічної (рис. 33). Більшість зелених рослин отримує необхідну їм ґрунтову вологу за допомогою коренів, точніше сказати спеціальних волосків, якими зазвичай забезпечені дистальні ділянки коренів.
Мал. 33. Характер води у грунті (по: Шенніков, 1950).
1 - частки ґрунту; 2 – гравітаційна вода; 3 – гігроскопічна вода;
4 - ґрунтове повітря з парами води; 5 – капілярна вода; 6 – ґрунтова вода.
Сторінки: 1