Эдафические и биотические факторы среды

Эдафические факторы. Их воздействие сказывается на во] никновении адаптации у почвенных животных. Так, у кро1 тело цилиндрической формы, передние конечности преврати-лись в роющий механизм, шерсть низкая и укладываете в двух направлениях: вперед и назад (что позволяет двигатьс в норах), глаза редуцированы, но острый слух и обоняни Это типичные адаптации для подземных животных. Фауна поч-подразделяется на четыре морфо-экологические группы: мик-рофауна (простейшие, коловратки, нематоды и т.д.), мезоф; уна (мелкие виды членистоногих — клещей, насекомых, мно-гоножек), макрофауна (личинки насекомых, дождевые черви многоножки с размерами тела от 2 до 20 мм) и мегафаун (землеройки, слепыши, кроты).

Безусловно, основное влияние эдафические факторы ока-зывают на растительность и через нее уже — на мир живот-ных. Поэтому эдафические факторы являются связующим зве-ном между абиотическими факторами и биотическими ком-понентами окружающей среды.

Биотические факторы — сложные уникальные взаимосвяи и взаимоотношения между живыми организмами — необхо димое условие их существования. Связи между организмами обеспечивают возможность питания, размножения, защиты от врагов, снижения действий неблагоприятных условий oк ружающей среды. Одновременно — это угроза и опасность для жизни.

Существуют разные виды взаимоотношений: внутриви-довые и межвидовые. Любой организм входит в состав попу-ляции, тогда между ними возникают конкретные внутри-видовые отношения: это соревнование и конкуренция. Вды конкурируют в поисках пищи, укрытий, мест размножения. Межвидовые отношения — тоже могут быть в виде конку-ренции.

Например, в лесу конкуренция за свет. Ель, развиваясь в тени лиственных растений, обгоняет их в росте, а потом угнетает их, порой вызывает гибель. Еще пример: бактери цидные вещества (фитонциды) березы, черемухи, сосны уг-неьают или регулируют деятельность соседних видов (амен-саоизм). Это всегда учитывается при закладке лесных посадок: чередование сосны и березы.

Избежать внутривидовой конкуренции можно благодаря отличиям в сезонной или суточной активности, использова-нию разных ниш для добывания пищи. Существуют следую-щие экологические группы птиц: питающиеся в воздухе, сре-ди листъев деревьев, на стволах деревьев, на земле. Результаты конкуренции представляют собой один из ме-ханизмов естественного отбора. Он может окончиться: - установлением равновесия между видами; - заменой одного вида другим;

- вытеснением одним видом другого на другую террито-

-переходом вида, который вытесняется, на употреб-другой пищи.

Межвидовые отношения в природе носят разный характер, Например, аменсализм: при этом типе взаимоотношений один вид испытывает угнетение роста и размножения под действи-ем другого вида, который при этом ничего не испытывает. Примером взаимовыгодных отношений являются сим-биотические отношения (мутуализм). Это отношения гриба и водорослей в лишайнике (описаны русскими учеными Фа-минцыным и Баранецким). Водоросли дают грибам органи-чески e вещества (результат фотосинтеза), а грибы водорос-

дям- воду и минеральные вещества. По присутствию или от-
сутствию лишайников судят о качестве окружающей среды
(индикаторная функция). Еще пример: в 1881 г. русский уче-

ный Ф. М. Каменский впервые описал отношения между кор-

нями растений и мицелием гриба в виде микоризы (грибо-корня). Большинство деревьев не может жить без микоризы.

Сосна с микоризой может расти на бедной почве, где невоз-можно возделывание сельскохозяйственных культур. Это яв-

ление используют для закрепления подвижных песков (на опу­стощенных торфяниках Полесья).

Примером симбиотических отношений является образование

систем: "корни высших растений (сем. Бобовые) — азотфиксиру-

ющие бактерии", "жвачные животные — инфузории", "жвачные

животные — бактерии желудка", "цветковые растения — живот-

ные-опылители", "термиты — полимастигина", общественные ношения среди пчел, муравьев, социальные (колониальные) ношения в стае волков, табуне лошадей, стаде зубров и т.д.

Выделяют еще и отношения между животными, которые называются сотрудничеством, комменсализмом.

Сотрудничество: оба вида образуют сообщество. Оно не яв-ляется обязательным, т.к. каждый вид может существовать изолированно, но жизнь в сообществе приносит им обоим пользу. Совместное гнездование нескольких видов птиц, та-ких, как крачки и цапли, представляет собой пример сотруд-ничества, позволяющий им более успешно защищаться от хищников.

Комменсализм: в этом случае один вид извлекает пользу от сожительства, а другой не имеет никакой выгоды. Одним из примеров является случай, когда организм больших раз-меров носит другого, менее крупного. На коже акул живут рыбки-прилипалы. Мелкие кривохвостки подолгу держаться между длинными иглами морских ежей в полной безопаснос-ти от хищиников [23].

Интересен следующий вид взаимопомощи между разными видами животных. Осенью 1942 г. подводная лодка находилась в Черном море. Когда она всплыла, подводники увидели mhо-жество гусей-гуменников, сидящих на воде. Птицы отдыхали Море было настолько спокойным, что они отражались в воде| как в зеркале. Но интересно было то, что на каждом гусе сиде-ло по перепелке. Они обессилили в длительном перелете. Уви-дев на воде большую стаю гусей, перепелки сели на их спины и долго не покидали эти "островки спасения". Любопытно было и то, что гуси вели себя совершенно мирно, не выражая никакого беспокойства или недовольства, не пытались ны-рять и сбрасывать незванных седоков [19].

Хищничество— способ добывания еды животными, ред-ко -• растениями, грибами, микроорганизмами, когда один вид поедает другой. Хищный вид нападает на вид-жертву, ко-торым он питается. Лев, тигр, волк, орел съедают за день несколько килограммов мяса, а сами весят во много раз боль-ше. А стрекоза-коромысло за 2 часа может съесть 40 мух! Если бы человек имел такой аппетит, то он за один раз съел бы чуть ли не целую корову. Ученые считают, что стрекоза — са-мый прожорливый хищник на Земле [8]. Известные хищники- волки, орлы, божьи коровки, па-уки, насекомоядные растения (около 500 видов): росянка, венерина мухоловка, росолист, американская саррацения, библисгигантский — являются настоящими хищниками, т.к. хищники убивают свою жертву после нападения. Эти отно-щения называют "хищник-жертва", и поскольку они напа-дают на более ослабленные жертвы, то выступают в роли "са-санитаров" популяций (лиса быстрее поймает больного зайца). Хищнтики регулируют численность особей в популяции, сни-

жают обострение внутривидовой и межвидовой конкуренции, что особствует сохранению видового разнообразия.

Таким образом, хищники являются фактором, влияю-

щим на количество своих жертв, а иногда и ограничиваю-
щим фактором. Так, количество оленей определяется количе-

ством волков в этом районе, а количество леммингов — ко-личеством песцов.

Отношения "хищник-жертва" способствуют двусторон-нему эволюционному развитию. Хищник имеет покровитель-

ственную окраску, чтобы легче охотиться, а жертва — чтобы надежнее спрятаться, их адаптации развиваются в направле-нии совершенствования способов обороны: ядовитые волос-ки на_ коже лягушек, ядовитые вещества у змей, разбрасыва­ющиеся стрелы у пауков, зловонная жидкость у жуков-бом-бардиров.

В этом плане интересна одна история из жизни тарантула, Это хоть и ядовитый паук, но укус его болезненный — и толь-ко. Много столетий считалось, что укус тарантула вызывает болезнь тарантизм. У больного начинается лихорадка, дрожь и боль во всем теле, появляется желание смеяться и танце-вать. Излечить такого больного можно было только одним средством — музыкой. Считалось, что яд выделяется из орга-низма вместе с потом, который появляется во время танцев. Музыканты стали писать для этого специальные мелодии, их называли тарантеллами. Так родился веселый народный ита-льянский танец [8].

Растительноядность характерна всем травоядным живот-ным: грызунам (мыши, белки, бобры), зайцеобразным (пи-щухи, заяц-беляк, заяц-русак), парнокопытным и непарно-копытным. Воздействие травоядных животных на растения приводит к снижению плодовитости, т.к. задерживается цве-

тение поврежденных растений, значит, нарушается конта с опылителями, меньше образуется плодов и семян. Поэто| растения имеют защитные приспособления: колючки у бариса, шипы у розы, жесткие и невкусные листья с ядови-тыми веществами у красавки, белены, крапивы. Но остаеся справедливым, что в целом растительноядные животные вред-ны растениям (лоси, олени Беловежской пущи все время "под-стригают" молодой подлесок, что делает невозможным лесо-восстановление).

Об известном французском зоологе Кювье рассказывают такую историю. Часто, чтобы не тратить время на дорогу до мой, ученый спал в своей лаборатории. Однажды друзья ре-шили подшутить над ним. Они набросили на себя шкуру быка и стали кричать: "Кювье, Кювье, я тебя съем!" Ученый, про-снувшись, увидел бычью голову с рогами и спокойно сказал "У тебя рога — значит, на ногах копыта, а раз копыта, зна-чит, ты травоядное животное и не съешь меня!"[8].

Паразитизм: паразитический вид, обычно мелких размеров тормозит рост и размножение своего хозяина, от которого не посредственно зависит его питание. Растения-паразиты: омела белая, повилика на клевере, лианы в тропиках на деревьях раффлезия Арнольди. Животные-паразиты: ленточные черви, ас-кариды, вши, блохи, печеночный сосальщик. Возбудители бо-лезней растений: фитофтора, картофельная и свекловичная со-вка, нематоды [23].

Все пищевые связи между организмами приводят к o6ра-зованию сообщества (биоценоза). В сообществах проявляются два типа цепей питания. Пастбищная, или цепь выедания начинается обычно растениями, а оканчивается хищниками. Причем каждый организм 90 % полученной энергии затрачи-вает на свои нужды, а на долю хищника остается только 10% энергии. Эта особенность ограничивает количество трофичес-ких уровней в цепи питания до 4—5 и лежит в основе правила экологической пирамиды.

Энергия необходима всем живым организмам дляфунк-ционирования. Главный источник энергии — энергия Солнца Солнечная энергия в клетках зеленых растений превращается в энергию химических связей, которая запасается в молеку-лах глюкозы, крахмала, белков, жиров. В животных организ-мах эта энергия превращается в механическую (животные бе

гают, летают, плавают, ходят, прыгают, ползают), внутрен-нюю (поддерживается определенная температура тела), элек-трическую (электрические разряды некоторых рыб исполь-зуются как защита и орудия охоты), световую (светятся обитате-ли морей: рыба-удильщик, ночесветки, медузы, кальмары, и суши у светлячка белок люциферин под влиянием фермента лю-циферазы распадается со свечением, светится грибница опенка), В биоценозах природа расспорядилась мудро. Она подарила видам возможность питаться разной пищей, чтобы выжить в борьбе за существование. Заяц питается корой осин, яблонь (зимой), морковью, капустой, кислицей (весной и летом), Лисе служат кормом зайцы, мыши, птицы. Медведю — рыба, ягоды,мёд, мелкие животные, муравьи. В силу этого пище-ные цепи переплетаются, образуя пищевые сети. И чем боль-ше видовое разнообразие особей в биоценозе, тем он устой-чивее: выпадение одного элемента не нарушает всей систе-мы, т.к. могут быть использованы другие источники питания. Мноогие мелкие животные (детритофаги) ускоряют про-цесс минерализации умерших организмов. Типичными дет-ритофагами являются дождевые черви, мокрицы (стоножки), некоторые клещи, жуки-мертвоеды. Ими могут кормиться более крупные животные, тогда цепь питания начинается с детрита (второй тип пищевых цепей — цепь разложения, или детритная). Труп ястреба — > личинки навозных мух — > грибы. простейшие — > минеральные вещества. Лесные санитары— это некоторые звери, птицы и насе-комые. Они очень быстро находят падаль и уничтожают ее. Жуки-могильщики быстро закапывают в землю найденные трупы. В эти трупы они откладывают свои яйца; и личинки, как только они появятся на свет, сразу будут обеспечены едой. Термиты функцию редуцентов выполняют благодаря жгу-тиковым (полимастигина), живущим в кишечнике и расщеп-ляющим клетчатку до углеводов, минеральных солей и угле-кислого газа [6]. Термиты нужны для возобновления травя-нистой и древесной растительности. Тропические леса и са-ванны без термитов не восстанавливаются. Разлагая останки, они формируют почву.

Можно привести большое количество примеров зооген-ного происхождения или существенной трансформации эко-систем под влиянием животных. В значительной мере степи с их плодородными почвами созданы беспозвоночными высшими позвоночными животными, которые превращают растительную массу в легко усваиваемые растениями веществ

Велика роль в круговороте веществ в биосфере грибов. Фер-менты, выделяемые ими, способны разрушать практически все объекты природного происхождения и многие материала лы, создаваемые человеком, делая их доступными для авто-трофных растений. Грибы являются редуцентами и обеспечи-вают минерализацию биомассы. Обитая в почве, грибы cпо-собствуют повышению её плодородия.

Так, внутривидовые и межвидовые отношения, а также отношения с абиотическими факторами окружающей среды приводят к сохранению наиболее приспособленных особей, вхо дящих в состав популяций, сообществ, экосистем, биомов.

Приспособления, позволяющие видам выжить и оставить потомство в данной среде обитания, называются адаптацией Выделяют несколько видов адаптации.

Как разнообразна, а порой и необыкновенно красива ок-раска различных представителей окружающего мира. Понево-ле возникает вопрос: почему одни виды окрашены ярко сразу бросаются в глаза, а мимо других — серых, бурых, зе-лёных идёшь и не замечаешь, что они рядом.

Некоторые явления называют мимикрией, т. е., подража-нием. Многие животные способны "нарядиться", принять bид ядовитого или несъедобного животного. Неядовитые змеи по-хожи на ядовитых. Эти свойства выработались в результате дли тельного процесса эволюции и способствуют сохранению bи-дов в их трудной борьбе за существование, ибо естественный отбор заставляет каждый вид приспосабливаться к окружаю-щим условиям.

Но внешняя среда постоянно и неуклонно изменяется а виды продолжают утверждать свою жизнеспособность, по этому эволюционный процесс бесконечен. На многих ocrpо-вах Индийского океана издавна существует обычай: приезже-му человеку подносят сухую веточку, на которой сидит па лочник. Если человек найдёт палочника, значит, он заслужи-вает уважения [19].

Однако можно найти насекомых, которые спасаются от врагов так же, как и палочник, например, гусеница ба бочки пяденицы, почувствовав опасность, "превращается" в сучок - поднимает переднюю часть туловища и замирает.правда, по мере того, как жертва улучшает способы защиты,хищники тоже совершенствуют методы нападения.А животные — имитаторы? Знаете о таких? В бассейне реки Амазонки живет небольшая рыбка лист. Благодаря сплюшенной формк тела и своей окраске она напоминает сухой лист основной древесной породы этих лесов. Не только рисунок, похожей на жилки листа, имеет эта рыбка, у неё есть и выростчеренок. Когда ей грозит опасность, она опускается на дно и становится неподвижной, как упавши!! листок. Л па Цейлоне

живет рыбка коксопайя, похожая на жёлтый листок. Её имя в переводе на наш язык означает "листок хлебного дерева" [19].

На юге Франции и Италии обитают кузнечики — стебле-

видки. Цвет тела соответствует цвету ветвей, на которые они садятся. Туловище длиной в 5-8 см, очень узкое. Поэтому заметить их весьма трудно.

Безобидная муха-журчалка очень похожа на большую жаля-

щую пчелу. Она извлекает нектар из цветка и угрожающе жужжит. У одного из видов южноамериканских цикад сильно вытянута передняя часть головы, что очень напоминает голову аллигатора в миниатюре: с обеих сторон её имеется двойной ряд небольших выступов, похожих на зубы крокодила, а сверху

нахлдятся возвышения, словно глаза и ноздри. Всё насекомое достигает лишь 10 см в длину. Туземцы боятся этого безвред-ного насекомого, даже обезьяны не трогают его [19]. Пальма первенства в имитаторском мастерстве принадлежит кукушке. Она подбрасывает свои яйца в гнёзда 150 видов птиц. В процессе эволюции кукушка "научилась" подбрасывать яйца по окрасу и величине похожие на яйца птиц — хозяев.

Можно остановиться ещё раз на маскировке (покрови-тельственной окраске), дающей животным возможность ос-таватьсяв обычной среде трудноотличимыми и даже неви­димыми. Наиболее интересна в этом отношении небольшая древесная лягушка-квакша. Её будто лакированная спинка окрашена в красивый изумрудно-зелёный цвет листвы, Но этот цвет может меняться одновременно с изменением колорита окружающей среды. Если квакша сидит на растрес-кавшейся коре дерева, её кожа имеет серовато-сиреневый оттенок, а иногда даже коричневый. Когда же она отдыхает на камне светлого цвета, спинка становится почти белёсой.

Поэтому затаившуюся лягушку обнаружить очень трудн Существует ещё один вид покровительственной окраски скрадывающая противотень. Например, у рыб спинка тем-ная, а брюшко — светлое. Если свет падает сверху, окраска кажется монотонной [27].

Между прочим, многие думают, что зебры бывают толь-ко с чёрными и белыми полосами. А на самом деле зебры бывают и с черно-жёлтыми, и с черно-красноватыми, и даже с бурыми полосами. Это зависит от местности, где они живут какой наряд лучше всего их прячет, такой они и носят. Это расчленяющая окраска тела.

А зачем, скажем, шапка-невидимка (белый цвет) белому, медведю? Ведь в тех краях, где он живёт, он самый сильный От кого ему защищаться, прятаться? Оказывается, есть от кого: от очень страшного врага— голода. Белый медведь может незаметно подкрасться к любой своей жертве.

Заслуживает внимания предупреждающая (угрожающая) окраска, которая проявляется в сочетании самых контрасти-рующих цветов: чёрного с жёлтым, чёрного с красным, бе-лого с красным, белого с чёрным. Такой окраской они как бы бросают вызов желающим ими поживиться, предупрежда-ют их: "Берегись меня, я несъедобен, могу причинить боль-шие неприятности".

Очень красивая бабочка — медведица, яркая, нарядная и...ядо-витая.. Бабочка павлиний глаз имеет на развёрнутых крыльях уст рашающий рисунок, напоминающий глаза хищной птицы.

Если неожиданно дотронуться до спины краснобрюхой жер лянки, то она на секунду замирает, а потом выгибается дугой! сильно запрокидывает голову и заворачивает лапки так что видны красно-оранжевые бока туловища и нижняя повер-хность лапок, окрашенных в такой же цвет. Жерлянка ядови-та, её слизь в виде белой пены распространяет острый запах Яд жерлянок, попавший в организм птиц и млекопитающих вызывает паралич дыхательных мышц. Хищники не должны "обижаться" за это на жерлянку: она их предупреждала [27].

Из всего вышеизложенного можно выделить следующие основные типы адаптации [14]:

Дата добавления: 2015-09-01