Окончание табл. 12

Контрольные вопросы и задания

1.Дайте определение популяции. Какие виды популяций вы знаете?

2.С помощью каких статических характеристик можно охарактеризовать популяцию?

3.Какие динамические характеристики популяций вам известны?

4.Что такое «кривые выживания» и какие типы кривых выживания вам известны?

5.Объясните, при каких условиях происходит экспоненциальное увеличение численности популяции, а при каких логистическое?

6.Какие виды популяций в зависимости от стратегий выживания вы знаете?

10. ВИДЫ СРЕД ЖИЗНИ. ОСОБЕННОСТИ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ

К РАЗЛИЧНЫМ УСЛОВИЯМ

10.1. Наземно-воздушная среды обитания

Аутэкология, или факториальная экология – раздел экологии,

изучающий влияние различных внешних условий и элементов среды на живые организмы.

Среда обитания – это совокупность всех условий жизни организма. Различают водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную среды обитания.

105

Большая часть всех животных организмов обитает в наземновоздушной среде. Это большая часть позвоночных, насекомые, паукообразные, некоторые моллюски.

Наземно-воздушная среда имеет малую плотность и подъёмную силу, незначительную опорность. Низкая плотность затрудняет поддержание формы тела и потому способствует образованию опорной системы. Механические ткани появляются только у наземных форм. У животных обязательно имеется скелет: гидроскелет (как у круглых червей, например), или наружный скелет (у насекомых), или внутренний (у млекопитающих).

С другой стороны, малая плотность среды облегчает передвижение животных. Многие наземные виды способны к полету. В основном это птицы и насекомые, но среди них есть и представители млекопитающих, амфибий и рептилий. Полет связан с поиском добычи или расселением. Обитатели суши размножаются только на Земле, которая служит им опорой и местом прикрепления. В связи с активным полетом у таких организмов модифицированы передние конечности и развиты грудные мышцы, как у летучих мышей, а у планеристов (например, летяг и некоторых тропических лягушек) – кожные складки, которые растягиваются и играют роль парашюта.

Подвижность воздушных масс обеспечивает существование аэропланктона. В его состав входят пыльца, семена и плоды растений, мелкие насекомые и паукообразные, споры грибов, бактерий и низших растений. Эта экологическая группа организмов адаптировалась благодаря большой относительной площади поверхности крыльев, выростов и даже паутины либо за счет очень мелких размеров. Древнейший способ опыления растений ветром – анемофилия – характерен для известных нам растений средний полосы: берез, елей, сосен, крапивы, злаков и осок. Некоторые растения расселяются с помощью ветра: тополя, березы, ясени, липы, одуванчики и др. Семена этих растений имеют парашютики (одуванчики, рогоз) или крылышки (клен, липа). Такие приспособления называются анемохоры.

Следующей характерной особенностью наземно-воздушной среды является низкое давление, которое в норме составляет 760 мм ртутного столба (или 101 325 Па). Перепады давления по сравнению с водной средой обитания очень малы; так, на высоте 5800 м оно составляет лишь половину своей нормальной величины. Следовательно, почти все обитатели суши чувствительны к сильным перепадам давления, т.е. являются стенобионтами по отношению к этому фактору.

106

Верхняя граница жизни для большинства позвоночных – около 6000 м. Это объясняется тем, что с высотой падает давление, а значит, и уменьшается растворимость кислорода в крови. Для сохранения постоянной концентрации кислорода в крови частота дыхания должна увеличиваться. Однако, как известно, мы выдыхаем не только углекислый газ, но и водяные пары, поэтому частое дыхание должно неизменно приводить к обезвоживанию организма. Эта простая зависимость не характерна только для редких видов организмов: птиц и некоторых беспозвоночных, клещей, пауков и ногохвостов.

Газовый состав наземно-воздушной среды отличается высоким содержанием кислорода: оно более чем в 20 раз выше, чем в водной среде. Это позволяет животным иметь очень высокий уровень обмена веществ. Большое количество кислорода в атмосфере определяет наличие среди аэробионтов преимущественно аэробных организмов, которые для дыхания используют молекулярный кислород.

Высокая освещенность способствует хорошему развитию у аэробионтов органов зрения. Хорошая освещенность способствует высокой интенсивности фотосинтеза.

Большие перепады температур привели к формированию го-

мойотермных организмов, которые способны поддерживать температуру тела на постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Для поддержания температуры тела у гомойотермных организмов развит механизм регулирования процессов теплоотдачи и теплопродукции. Для усиления теплоотдачи организмы способны к потоотделению, испарение влаги с поверхности кожи приводит к понижению температуры тела. Теплопродукция обеспечивается за счет мелких сокращений скелетных мышц с низким коэффициентом полезного действия (озноб, холодовая дрожь), что приводит к повышенному образованию тепла. Гомойотермные организмы – это птицы и млекопитающие.

Температура – этот фактор первичный, периодический. По отношению к температуре различают организмы :

-термофилы (теплолюбиваые);

-криофиллы (организмы умеренных и северных широт).

Для температуры характерны суточные и сезонные колебания. Температура на растения оказывает больше влияния, чем на животных, т.к. они не подвижны. Пшеница сохраняет способность к выживанию от 0 и до + 42 оС; тыква – от +14 до +46 оС; водоросли красного снега – от –30 до +4 оС; водоросли горячих источников – от +70 до +90 оС.

107

В процессе эволюции вырабатываются адаптации к различным температурам:

-процесс транспирации, который идет с поглощением тепла и предохраняет организм от ожогов;

-у растений в плазме накапливаются соли и органические соединения, которые препятствуют свертываемости плазмы.

Адаптация к холоду – обезвоживание плазмы клеток, накопление жиров в плазме.

По отношению к температуре выделяют экологические группы растений:

• По отношению к низким температурам:

-нехолодостойкие – гибнут при низких положительных температурах (водоросли теплых морей);

-неморозостойкие – переносят низкие температуры, но если образуется лед в клетках, то гибнут (вечнозеленые тропические виды);

-морозоустойчивые, льдоустойчивые растения проходят закалку.

• По отношению к высоким температурам:

-нежаростойкие, при температуре от +30 до 40 оС гибнут водные цветковые;

-жаровыносливые – растения сухих мест обитания: степи, пустыни, саванны, выносят температуру до +50…60 оС;

-жароустойчивые – организмы горячих источников: способны существовать при температуре +80…+95 оС;

-пирофиты – негорящие, способны перенести пожар, встречаются в саваннах, в зарослях чапарраля.

Температура и животные

Животные менее зависимы от температуры, т.к. подвижны. Большинство животных термофилы, например, рыбка циприподон пятнистый живет при температуре до +52 оС; бабочки, жуки в пустыне могут выносить температуру до +50 оС. Некоторые птицы, пингвины в Антарктике могут, наоборот, переносить низкие температуры до

– 70 оС; а ногохвостки или снежные блохи могут существовать в широком диапазоне температур от +50 до –70 оС.

Анатомо-морфологические приспособленности – запасание жира, масла, гликогена. Например, у тюленей и моржей до 40% веса – запас жира.

108