Вопрос 8
Наземно-воздушная среда обитания. Многообразие действующих абиотических факторов. биомы суши и их характерные обитатели
Свойства наземно-воздушной среды определяются свойствами ее газовой оболочки – атмосферы.
Земная атмосфера простирается на 800–1000 км от поверхности Земли. Атмосферу подразделяют на четыре слоя:
Тропосфера – самый низкий слой атмосферы.
Над экватором ее высота достигает 16–18 км, над полюсами – 4–7 км.
В умеренных широтах ее границы находятся между 10–12 км.
Температура понижается на 0,5–0,7°C на каждые 100 м высоты.
Стратосфера – от 10 до 80 км над поверхностью Земли.
До высоты 35 км доходит изотермический слой с температурой –55°.
Следующий ее слой – озоносфера – очень интенсивно поглощает ультрафиолетовые лучи.
Вследствие этого в озоносфере на высоте от 35 до 55 км наблюдается возрастание температуры от –55 до +80°.
Выше озоносферы температура стратосферы составляет –60°.
Ионосфера охватывает пространство от 80 до 1000 км над поверхностью Земли.
В этом слое атомы азота и кислорода находятся в диссоциированном состоянии вследствие ультрафиолетового излучения.
В пределах ионосферы можно выделить два основных слоя:
Е – находящийся на высоте около 100 км и состоящий из положительных ионов, и F – на высоте 200 км, состоящий из отрицательных ионов.
Днем ионосфера свободно пропускает короткие радиоволны и отражает длинные.
Ночью вследствие отсутствия солнечного излучения оба слоя смыкаются, ионосфера переходит в локально электрически нейтральное состояние, благодаря чему улучшается прием длинных радиоволн.
Ионосфера обеспечивает возможность ведения радиосвязи на коротких волнах.
Экзосфера – начинается выше 1000 км.
Это т.н. сфера диссипации. Силы притяжения Земли уже недостаточно для удержания находящихся здесь материальных частиц, которые рассеиваются в космическое пространство.
!!!!!!!!!!!Биомы!!!!!!!!
Вопрос 10.
Живые организмы как среда обитания. Эндосимбиоз и паразитизм. Специфические адаптации паразитических животных и особенности их жизненных циклов
Использование одними живыми организмами других в качестве среды обитания – очень древнее и широко распространенное в природе явление.
Существует гипотеза, согласно которой сложные клетки появлялись за счет постоянных комбинаций более простых клеток (простейшая анаэробная бактерия поглощала аэробную бактерию – это новое включение стало митохондрией; фототрофные бактерии могли внедряться в такие клетки и превращаться в них в хлоропласты).
Многократно устанавливающиеся впоследствии эндосимбиотические связи между далеко не родственными организмами сыграли важнейшую роль в эволюции огромного числа видов, обеспечив «владельцам» симбионтов возможность полноценного использования ресурсов среды (прежде всего, пищи).
Уникальным явлением можно считать разнообразные случаи эндопаразитизма, сопровождающиеся обычно катаморфными изменениями в организации паразитов и необычными реакциями хозяев на их присутствие.
Таким образом, паразитов больше всего среди микроорганизмов и относительно примитивных многоклеточных, а подверженность паразитизму наиболее развита у позвоночных животных и цветковых растений.
Паразиты обитают в специфических условиях внутренней среды хозяина.
Это, с одной стороны, дает им целый ряд преимуществ, а с другой – затрудняет осуществление их жизненного цикла по сравнению со свободноживущими видами.
Одно из главных преимуществ паразитов – обильное снабжение пищей за счет содержимого клеток, соков и тканей хозяина или содержимого его кишечника.
Обильная и легкодоступная пища служит условием быстрого роста паразитов. Там, где позволяет пространство.
Так, человеческая аскарида, свиная аскарида – одни из самых крупных представителей нематод, а лентец широкий, бычий и свиной солитеры – гиганты среди плоских червей, достигающие в длину 8–12 м, тогда как самые крупные тропические турбеллярии не превышают 60 см.
Размеры большинства свободноживущих инфузорий составляют 50–100 мкм, тогда как сожители жвачных достигают 200–500 мкм, в некоторых случаях – 2–3 мм.
Вторым важным экологическим преимуществом для обитателей живых организмов является их защищенность от непосредственного воздействия факторов внешней среды.
Внутри хозяина его сожители практически не встречаются с угрозой высыхания, резкими колебаниями температуры, значительными изменениями солевого и осмотического режимов и др.
В особенно стабильных условиях существуют внутренние обитатели теплокровных животных.
Защищенность от внешних врагов, обилие легкоусвояемой пищи, относительная стабильность условий делают ненужной сложную дифференциацию тела, и поэтому многие внутренние паразиты и симбионты характеризуются вторичным упрощением строения, вплоть до потери целых систем органов.
Ленточные черви лишены пищеварительной системы и имеют редуцированную нервную.
Галловые клещи, живущие в тканях растений, проводят всю свою жизнь и даже размножаются на стадии эмбриона всего с одной парой конечностей.
Выход во внешнюю среду чреват для паразитов многими опасностями, поэтому на той стадии жизненного цикла, которую они проводят вне хозяев, у них развиваются различные защитные приспособления.
Если в жизненном цикле паразита нет стадии выхода во внешнюю среду, как у малярийного плазмодия, то таких защитных приспособлений не обнаруживается.
Основные экологические трудности, с которыми сталкиваются внутренние сожители – это ограниченность жизненного пространства для тканевых и особенно внутриклеточных обитателей, сложности снабжения кислородом, трудность распространения от одной особи хозяев к другим, а также защитные реакции организма хозяина против паразитов.
Живые организмы не только испытывают воздействия со стороны паразитов и симбионтов, но и энергично реагируют на них.
Сопротивление паразитам носит общее название иммунитета.
Полноценные, здоровые особи растений и животных часто обладают действенными защитными приспособлениями, не позволяющими проникать в них патогенным организмам.
У животных защитной реакцией является выработка гуморального иммунитета – образование в крови хозяина специфических антител, подавляющих паразитов.
Выработка иммунитета стимулируется токсинами паразита и часто предохраняет от повторных заражений.
В ряде случаев организм хозяина отвечает на вторжение паразита разрастанием окружающих его тканей, образованием своеобразной капсулы, изолирующей паразита.
Такие образования у животных называются зооцецидиями, а у растений – галлами.
Иногда такая изоляция приводит к гибели паразита.
Недостаток кислорода в тканях и особенно в желудочно-кишечном тракте организмов-хозяев приводит к тому, что у многоклеточных обитателей внутриорганизменной среды вырабатывается преимущественно анаэробный тип обмена.
Энергия вырабатывается не за счет дыхания, а за счет разных видов брожения.
Среда обитания паразитов ограничена как во времени (жизнью хозяина), так и в пространстве.
Поэтому основные адаптации направлены на возможность распространения в этой среде, передачи от одного хозяина к другому.
Главнейшие из них – повышенная способность к размножению, выработка сложных жизненных циклов, использование переносчиков и промежуточных хозяев.
Громадная плодовитость, свойственная паразитам, получила название «закон больших чисел яиц».
Человеческая аскарида продуцирует 250 тыс. яиц в сутки, а за всю жизнь – свыше 50 млн.
Масса яиц, отложенных одной самкой аскариды за год, в 1700 раз превышает ее собственную массу.
В ряде случаев паразиты сами становятся средой обитания других видов – возникает явление сверхпаразитизма.
Двух- или даже трех- и четырехступенчатый паразитизм не так редок в природе.
Например, многоядерные опалины, живущие в амфибиях, сами бывают иногда на 100% заражены амебами, размножающимися внутри их клеток.
Эти амебы могут быть поражены грибком из рода сферита.
Много сверхпаразитов в классе насекомых.
В разных частях тела многоклеточного организма условия неоднородны.
Связь эктопаразита с хозяином может быть постоянной или временной.
Для постоянных эктопаразитов одна из основных задач – удержаться на теле хозяина, поэтому у них мощно развиты органы прикрепления (присоски, крючья, хоботки).