Среды обитания

Среда обитания — часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определённое воздействие. Их четыре: водная, наземно-воздушная, почвенная и организменная.

Сравнительная характеристика сред обитания и адаптация к ним живых организмов

Среда	Характеристика	Адаптация организмов
водная	освещённость убывает с глубиной, при погружении на каждые 10 метров давление возрастает на 1 атм. Дефицит кислорода. Степень солёности возрастает при переходе от пресных вод к морским и океаническим. Относительно однородная в пространстве и стабильная во времени.	Обтекаемая форма тела, плавучесть, слизистые покровы, развитие воздухоносных полостей. Осморегуляция.
почвенная	Создана живыми организмами. Осваивалась одновременно с наземно-воздушной. Высокая плотность. Неоднородная четырёхфазная. Условия более динамичные, чем водная и организменные.	Форма тела вальковатая. Слизистая поверхность. Копательный аппарат. Развитая мускулатура. Для многих групп характерны микроскопические или мелкие размеры.
наземно-воздушная	Разряженная. Обилие света и кислорода. Гетерогенная в пространстве. Очень динамичная во времени.	Выработка механизмов регуляции гидротермического режима. Освобождение полового процесса от жидкой среды.
организменная	Жидкая (кровь или лимфа), твёрдая (ткани).	Коадаптация (взаимное приспособление). Совместная жизнь, выработка у паразитов защиты от переваривания хозяином. Существуют системы заякоривания. Редукция — недоразвистие — зрения, пищеварительных органов. Синхронизация биоритмов.

Экологические факторы и их классификация

Это отдельные элементы среды обитания, которые воздействуют на организмы.

\рис\

Геологические факторы: землетрясение, извержение вулкана, движение ледников, радиоактивность.

Арогро…

Нейтролизм — сожительство двух видов на одной территории, которые не имеют ни положительных, ни отрицательных последствий: слоны и обезьяны.

Симбиоз (протокооперация) — взаимовыгодное, но не обязательно существующие отношения организмов, но пользу от этого извлекают все участники. Например, рак-отшельник и актинии.

Мутуализм — взаимовыгодное сожительство, когда один из партнёров или оба не могут существовать без сожителя. Например, корова и целлюлозорасщепляющие бактерии в её желудке.

Комменсализм: один из партнёров получает пользу от сожительства, а другому безразлично. Две формы комменсализма: синойние (квартиранство), трофобиоз (нахлебничество).

Хищничество: один из участников пища, а другой охотник.

Каннибализм — организмы поедают себе подобных (крысы, люди).

Паразитизм — взаимоотношения, при которых паразит не убивает своего хозяина, а длительное время использует как среду обитания и источник пищи. К паразитам относятся вирусы, патогенные бактерии, грибы, простейшие и паразитирующие черви.

Конкуренция: один организм воздействует на другой и подавляет его жизнедеятельность. Например, растения разных ярусов.

Экологические факторы могут оказывать на организм прямое или косвенное действие.

Косвенные экологические факторы осуществляется через другие факторы.

Комплекс факторов, под действием которых осуществляются все основные жизненные процессы организма, называется условиями жизни. А условия, в которых не происходит размножения, называются условиями существования.

Адаптация — различные приспособления к среде обитания, которые вырабатываются у организмов в процессе эволюции.

Три основных фактора у адаптации: наследственность, изменчивость, естественный и искусственный отбор.

Существуют три основных приспособлений организмов к условиям окружающей среде: активный путь, пассивный путь и избегание неблагоприятных воздействий.

Активный путь — это усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, которые позволяют осуществлять все жизненные функции.

Пассивный путь — подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды, т.н. анабиоз. Например, зимний покой растений, сохранение семян, спор, оцепенение насекомых, спячка.

Избегание неблагоприятных воздействий — выработка организмом таких жизненных циклов, которые позволяют избежать неблагоприятного воздействия. Например, миграции животных, нерест рыб. Обычно приспособление вида к среде осуществляется тем или иным способом или сочетанием всех возможных путей адаптации.

Типы адаптации: морфологическая, физиологическая, этологическая.

Морфологическая — изменение строения организма. Физиологическая — изменение физиологии организма. Этологическая — изменение поведения организма.

В пустыне видоизменён лист у растений: образование определённых жизненных форм.

Физиологический: горб у верблюда — способность запасаться жиром, чтобы потом его переработать в воду.

Этологическая: сезонные миграции, впадение в спячку.

Основные закономерности действия экологических факторов

\график\

бъех последствий: белкиидов на одной территории, которые не имеют и положительных, ни Способность живых организмов переносить количественные колебания действий экологического фактора называется толерантностью, экологической валентностью, устойчивостью.

Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтными, а с узкой — стенобионтные.

Экологические валентности отдельных индивидуумов не совпадают, поэтому экологическая валентность вида шире экологической валентности каждой отдельной особи.

Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, называется лимитирующим (ограничивающим).

Свет как экологический фактор — один из основных. По биологическому действию свет делится на следующие области: УФ лучи, видимый свет, ИК. УФ в небольших количествах живым организмам нужен: бактерицидное действие, синтез витамина Д, стимуляция роста. Но в больших дозах он губителен. Видимые лучи — это источник жизни на земле, который даёт энергию для фотосинтеза. ИК — основной источник тепловой энергии.

Вода как экологический фактор обеспечивает протекание в организме обмена веществ и нормальное функционирование организма в целом. 95% всей воды клетки находится в свободной форме, а 5% связаны с белками. Функции воды:

1. Как растворитель — лучше всех.

2. Как реагент.

3. Как термостабилизатор и терморегулятор. Смягчает перепады температуры.

4. Теплопроводность воды позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всём объёме его. Высокая теплота испарения воды используется для охлаждения организма.

5. Транспортная функция

Температура как экологический фактор: от температуры окружающей среды зависит температура организма.

Рельеф — совокупность неровностей разного масштаба. Различают выпуклые (положительные) и вогнутые (отрицательные).

Рельеф сформировался в результате внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) геологических процессов.

По размерам рельеф делят на: макрорельеф (от 20 до 1000 м) — горы, равнины; мезорельеф (от 10 до 20 м) — холмы, долины, террасы, овраги; микрорельеф (до 1 м) — почки, бугорки, промоины.

Биологические ритмы — периодически повторяющиеся изменения биологических процессов и явлений. Биологические ритмы наследственно закреплены и являются следствием естественного отбора и адаптации организмов.

Ритмы бывают внутрисуточные, суточные, сезонные, годичные, многолетние.

ЕСЛИ НАЙТИ ПРИМЕР МНОГОВЕКОВЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ РИТМОВ, ТОМУ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ БАЛЛ.

…

Цирканные — окологодичные, от 10 до 13 месяцев.

Экология популяций

Биологический вид — это особи, которые обладают наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способные к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, приспособленных к определённым условиям жизни и занимающих в природе определённую область.

Особи распределены неравномерно, группами. Эти группы и называются популяциями.

Популяция — это особи одного вида, способные к самовоспроизводству, которые длительно существуют в определённой части ареала обособленно от других особей того же вида.

Ареал может быть сплошным и разорванным. В зависимости от величины ареала различают космополитов, убиквистов, эндемики.

Космополитов — вид растений и животных, представители которых встречаются на большой части обитаемых областей земли: муха, серая крыса, воробьиные птицы, семейство злаков.

Убиквисты — виды растений и животных с широкой экологической валентностью, способные существовать в разнообразных условиях среды и имеющие обширные ареалы: тростник обыкновенный, волк, водные простейшие, сосна, глинистые песчаные почвы.

Эндемики — виды растений и животных, которые имеют небольшие ограниченные ареалы. Чаще всего встречаются на островах или в горных районах или в изолированных водоёмах. Пример: колибри на какой-то горе, 82% видов растений на Гавайских островах — эндемики, Байкал с 76% видов в фауне тоже эндемики.

Классификация популяций

Различаются по размерам, степени генетической самостоятельности, длительности существования, способу размножения особей. Так как популяции — групповые объединения, они обладают рядом специфических свойств: численность, плотность, рождаемость, смертность, скорость роста.

Количественные показатели популяции можно разделить на статические и динамические. Статические показатели характеризуют состояние популяций в данный момент. К ним относятся численность, плотность и показатели структуры.

Численность — число особей популяции. Может изменяться во времени. Она зависит от биотического потенциала и внешних условий.

Плотность — число особей или биомасса, которая приходится на единицу площади или объёма.

Популяция характеризуется и структурной организацией: половая структура или половой состав, например — соотношение особей мужского и женского пола популяций. Теоретически 50%/50%. Фактическая зависит от следующих факторов: факторов среды, генетических и физиологических.

Сначала мальчиков больше. К 16-18 годам количество мальчиков и девочек выравнивается из-за повышенной мужской смертности. К 80 годам 50 мужчин на 100 женщин.

По форме совместного существования животных выделяют: одиночный, семейный, колониями, стаями, стадами. Одиночный образ жизни: особи популяции независимы и обособлены друг от друга. Например, ежи семьями не живут. У семейного образа жизни наблюдается популяция с условиями связи между родителями и потомством. Колонии как длительно существующие, так и возникающие лишь на период размножения: муравьи, пчёлы. Стаи — временные объединения животных для миграции и проч.: волки.

Рождаемость, смертность, скорость роста популяции.

Рождаемость — число новых особей, появившихся в популяции в единицу времени в результате размножения. Бывает максимальная (максимальная реализация возможности рождения при отсутствии лимитирующих факторов среды) и фактическая.

Скорость роста популяции бывает положительной, нулевой и отрицательной. Зависит от рождаемости, смертности и миграции.

Биотический потенциал вида:

b — удельная рождаемость, a — удельная смертность.

Существуют две основные модели роста популяции: j-образные и s-образные.

\рис\

Кривые роста численности популяции.

J: неограниченный рост численности независимо от плотности популяции. Возможен, пока биотический потенциал популяции реализуется полностью. Но после превышения ёмкости среды K — предельной плотность насыщения — происходит резкое снижение численности в s-образной кривой, которая отражает скорость роста популяции по мере роста плотности.

Продолжительность жизни и выживаемость

Длительность существования особей зависит от генотипических и фенотипических факторов. Совокупность гены и фены есть продолжительность.

Выживаемость — число особей, сохранившихся в популяции за определённый промежуток времени. Зависит от возрастного, полового состава популяции и действия факторов среды.

Критерии выживания.

Три основных типа кривых выживания.

\рис\

Кривая первого типа свойственна организмам, смертность которых на протяжении всей жизни мала, но резко возрастает в конце жизни. Например, насекомые после кладки яиц, люди в развитых странах, некоторые группы крупных млекопитающих.

Второй вид характерен для видов, у которых смертность постоянна на протяжении всей жизни: птицы, пресмыкающиеся.

Третий вид отражает массовую гибель в начале жизни. Пример: многие рыбы, беспозвоночные, растения, животные, не заботящиеся о потомстве и выживают за счёт большого количества личинок, икринок и проч.

Дата добавления: 2015-10-26