Учебное пособие

времяобходитсябезводы, тожевремяеголичинкиведутпланкто

нныйобраз

жинеперезни

носятвысыхания.

Водныерастенотличаютсязначительноназемныхрастительныхорг

а-

низмов.

Так,спосворастендб поглощатьыхостьвлагуиминеральныесоли

непосредственноиз

окружающейсредыотражаетсянаихморфологической

и-

зиологическойорганиза

цииотсутстпоглощение( корней, водывсейповерхн

о-

стью).

Важнаяособеннадаптациирастенкость й

битаниювводнойсредезакл

ю-

чаетсяи

втом,чтолистья,погруженные

вводу,какправило,очетонкие.Частоь

хлорофиллвних

acполагаетсявклеткахэпиде

рмиса,чтоспособствуетусил

е-

нинтенсивностиюфотосприслабомосв. щенииза

Животные,обитающиеводнсреде,псравнениюйрастениямихара

к-

теризуютсяболееразнообразнымиадаптивнымиособенностями:

анатомо-

морфологическими,поведенч

ескими,физиол

огическими идр.Обитателитолщи

водыбладаютприсп,коувестобрыеихлплавучестьиченипозвваютями

о-

ляют противостоятьдвижводы, ечениямнию.Донныежеорганизмы

выраба-

тываютприспособл,которыепре ятсттолщутоднятихнияв водыилию

уменьшаютплавучесть,чтозволяетудержатьсянаднеб

ыстроекущихводах.

Тольковводнойсредевстрнечаютсяподвижные,ведущие

прикрепленный

образжизниживотные:г дроиды,коралполип,м лилрскв,ыеиие

двуствор-

чатыемоллюскидр.

Дляниххарактерны

своеобрформатела, зная

незначи-

тельнаяплавучестьиспециальныеприсдляособленияриктвр плениярдому

основанию – ко дну,телудругихорган.Этжизвотныеахмоватываютзв

е-

шенныевводечастицы,котопертечениеносятсяые

ями.

Целыйрядгидробионто

вобладособымхаракетпитанияером

- этоотц

е-

живаниеилиосаждвзввеводшенныхниечастицорганическогопроисхожд

е-

ния,мног

очисленныхмелкихорганизм.Таксппитанияйсфильтрация(обв)не

требуетбольшихзатратэнергнаподобычискихарактерен

длядвустворч

а-

тыхмоллюсрачков,планкидртонных.Животные

- фильтраторыиграютва

ж-

нуюрольвбиологическойочисткев

одоемов.

Сменауслввосредевийднойвызываетиопределенповеденыеческие

е-

акцииорганизмов.Сизмененитемпераосвещеннос, , турыи

солен,газовсти

о-

гор еждругихмафакторовсвязанывертикальныеопускани( вглубь,поднятие

кповерхности)горизонтальнальныенерестнагульные( ,зимов )мигр

а-

цииж .Вморяхвотныхиокеанахвертикальмигп ацияучастиенимаютых

миллионыто

ннгидробионтов,апригоризонтмигрводныеацияхльных

живот-

ныемогутпреодолеватьсои ысячиникилометров.

НаЗемлесуществумноговрем,неглубнныхводт, оемовзникаких

ю-

щихпослеразл, икдождейльныхва,таяснегаит.ия.Общейдляобитат

е-

лей такихводоемявляетсясподаватьсобносзакоросромногочислеткиь

н-

ноеп отомствоипереноситьдлительнпериодыбезвод,переходявсосто ние

пониженнойжизнедеятельности

- гипобиоза.

Контрольныевопросыизадания

1Вчем. особенностьгидросферы

каксредыжизни?

2Назовите. экологическиефакторы,наиболееважныедляорганизмов,об

и-

тающихвгидросфере.

9НАЗЕМНО.

-ВОЗДУШНАЯ,

ПОЧВЕННАЯ

ОРГАНИЗМЕННАЯСРЕДЫЖИЗНИ

Наземно-воздушнаясредажизни

- самаясложнаяпоразноэкобразиюл

о-

гическихусловийихраспределению

остранстве.Дляназемно

-воздушной

среды,характерны:большиекол баниямпературыгодовые( амплитуды100

°С ),высподвижностькаяатмосферы,разнообразрежимывлаж.Лимностиые

и-

тирующимифакторвэтойсредечавсегощемия

вляютсянедостатокилиизбыток

тепивлагитабл(. 9Вотдельных.1)случая. ,наппоримеродл,есасущогом

е-

ствоважизние

ограничивается недостаткомсвета.

Таблица9.1

Сравосновныхэкологениефакторов,играющихческихлимитиру

ющую

рольвназемно

-воздушнойиводнойсредах

Экологическиефакторы

Наземно-воздушная

Воднаясреда

среда

Вода

Частовдефиците

Всегдавизбытке

Плотностьсреды

Низкиезнач ния

Высокиезначения

Давление

Низкиезначс( ния

е-

Сильно

варьируетво(

з-

значительнымиколеб

а-

растает

сувелич

ением

ниями)

глубиныможетдос

и-

гать1000атм)

Температура

Сильноварьир

ует (от

Варьирует в меньшей

-80 до+100Сиб °

олее)

степени,чемвназемно

-

воздушнойсредеот(

-2

до+40°С)

Кислород

Всегдавизбытке

Частовдефиците

Углекислыйгаз

Тоже

Тоже

Составленопо:СтепанА...Указ. .оС.вскихч176.

Большиеколт баниямпературывовременипространстве,также

хоро-

шаяобеспеченнкислоробуслдомявлестьргавилиспостояннойниезмов

температуройтелатеплокровных( )Дляподдержания. стабильностивнутренней

средытеплокровныхорганизмов,

населяющихназемно

-воздушнуюсреду(

назем-

ныеорганизмы ),требуютсяповы

шеэнныеергет

ическиезатраты.

Жизньвназемнойсредевозможналишьпривысуровнеорганизацииком

растенживотныхй,адаптированныхкспецифическимвлияниямважнейших

экологическихфакэтойсреды. ров

Вназемно -воздушнойсредедействующиеэкологич ские

факторыимеют

рядх арактерныхосо:бенностейолеевысокаяинтенсретаивностьвнении

другимисред,значитмиколтельбампературыивлажноыеиязавистиим

о-

стиотгеографическогоп

оложения,сезонавременисуток.

Рассмотримобщуюхарактеристику

наземно-воздушнойсреды

обитания.

Для газообразнойсредыобитания

характернынизкиезначениявлажности,

плотностида,вленияысосодержаниекоеисл,чтоопреосодаеляет

бенно-

стидыхания,водообмена

,передвиженияобраорганизмовжиз .Свойства

воздушнойсредывлияютнастроениетелназемныхживотныхрастений,ихф

и-

зиологическиеповеденчеособенности,атакжеу иливкиеослабляют

действиедругихэкологическихфакторов.

Газсовоздухаставвыйотличаетсяотносительнобольшимпостоянством

(кислород - 21азот%,

- 78углекислый%,газ

- 0,03какнапротяж%)

ениисуток,

такивразныеперигода.Этобусловленодыинтенсивнымперемешиванием

слоева

тмосферы.

Высосодержаниекоелпосвысокойдаскбствуетросбменаи

е-

ществуназемныхор

ганизм.Дляабсбольшилютноговоргакислизмовтва

о-

роджи зненнонеобх.Ввиподстоянновыуимсодержаниякогокислородав

воздухеоннеявляетсяимитирующимфакторомвназемнойсреде.

Поглощениекислородаорганизмамивнешнейсредыпроисходитвсей

поверхностьютелау(простейших,червей)илиспециальнымиорганамидыхания

- трахеямиунасекомых( ),легкимиупозв( )У.организмовночных,живущих

услповияхстоянногонедостаткакислор,имеюсоотдасяприспветствующие

о-

собленповышенная: кислородная

мкровиость,болеечастыеглубокиед

ы-

хательныедвижения,большобъемлегку( битйх

ателейвысокогорья,птиц).

Однаизважнейшихпреобладающихформпервостепебиогеннного

элементауглеродавприроде

- углекгазд(иуглеродаоксидслый).

Припочвенные

слоиатмосферыобычноболеебогатыуглекислымгазом

, чеслоиемнауровне

крондеревьев,иэтоопределеннмерекомпнеднсируетойст

атоксветадля

мелкихрастений,живущихподл.есаогом

Углекислыйгазпоступаетватмосферуглавнымоб зому

льтатеест

е-

ственнпроцессовд(ыживотныхханиерастений.Процессыгорения,изверж

е-

ниивулкан,деятельностьп чвенныхмикроорганизмовгр)хбовозяйстве

н-

нойдеятчелсжигание(ьновекагорючихстивещобластитеплоэнергетств

и-

ки,напромышленных

редприятияхнатранспорте)Колич.

ествоуглекислого

газаватмосфизменявтечениесутрепсезонамтсяк.Суточныеизмен

ения

связаныритмомфотосинтезарастений,сезонные

- синтенсивдыханияостью

организ,преипочвмущовмикрественнонных

оорганизмов.

Низкаяплотностьвоздуха

обусловлмалуюподъемнуюи,всвязиваетлу

чемназемныеорганизмыимеютогранразмимассучиеобладаютнныерысо

б-

ственнойопорнсистемой, ддер

живающтело.Урасэразнообратений

з-

ныемеханическиеткани,уживот

ных - твеилир(дый)ежегидр

остатический

скелет.Многиевидыназорганм(асекомыхиптицзмов)приспособилисьые

кпол ету.Однакоподавляболяющегооргаьшинства

низмовза(исключением

микрооргани)пребыввоздухес аниетолькоясмоврасселениеано

милипои

с-

компищи.

Сплотностьювоздухатакжесвязсравнительноизкоедавлениенас

у-

ше.Н аземно-воздушнсредаобладаетнизкиматмосфернымядавлениенизкой

плотностьювоздуха,поэтомубольшактлетающнасекомыхивноствоиптиц

занимаютнижнююзо

ну - 0...мОднако1000отдельныеобит

ателивоздушной

средымогутпосжинаоянновысотахть4000м( ...5000

рлы,кондоры).

Подвижностьвоздушнмассспособствуетыпехр амешиванию

т-

мосферыиравномераспразличныхеделенномугазов,напримеркисю

лородаи

углекисгаза,вдоповерхностилогоьЗемли.Внижнихслояатмосферыпостоя

н-

нопроисходятвертикальныевосходящие( нисх)г ризонтальныедящие

пере-

мещениявоздушныхмасс

разлсинаправлениялычной.Благодарятакой

о-

движнвоздухавозможенсти

пассивныйполетрядаорганизмов: пыльцы, ,

семяниплодоврастени

й,мелкихн

асекомых,пауковит..

Световойрежим

создаетсясуммарнойсолнечнойрадиац,достигающей

земнойповерхн.Отсветуслокстивыхонкревиймесзависятообитанияго

морфологическфизиологические,

другназемныхпризнакиорг

анизмов.

Световыеусловияпрактичназздеескимно

-воздушнсредеблагопрй

и-

ятныдляорганизмов.Главнуюрольигрнес посебеетмоосвещение,асумма

р-

наявеличинасолнечнрадиации.Втропичй

ескомпоясе

суммарнаярадиацияв

течениегодапостоянна,новумеренныхширотахдлинасветовогодняинте

н-

сивность солнечнойрадиациизависятотвременигода.Бол

ьшоезначениеимеют

такжепрозрачностьатмосферыиуголпадениясолнечныхлучей.Изпоступа

ю-

щей фотосинтетическиактивнойрадиации6

-10%отражаповраерхностится

з-

личныхнасаждерис(. 9Цифрами.1)н. обозначенайсункеотносительнаяв

е-

личирадиациисолнечнвпроценй

тахотсуммарнойв

еличинынаверхнейгр

а-

ницера

стительногосообщества.При

разныхпогоуслдоповерхностиныхвиях

Землидоходит40солнечной...70радиации,поступающей% наверхнююграницу

атмосферы.Деревья,кустарники,посевырастенийзатеняютместност

ь,создают

особый микроклимат,ослабляясолнечнуюрадиацию.

Рис. 9.1 .Осла блениесолнечнойрадиации(%):

а - вредкомсосновомлесу;б

- впосевахкукурузы

Урастенаблюдаетсяийепосредственнаязависимоотинтенсивностить

световорежима:онирастут,гпозволяютдеклиматическиепочвенныусл

о-

вия,приспосабливаяськсвето

вымусловиямданногоместобит.Всеранияст

е-

нияпоотношениюкуросвещенностивнюделятнатригруппы: яветолюбивые,

тенелюбитеневынос.С етолюбивыетенелюбиивые

выерастенияразл

и-

чаютсяповеличинеэкологическогооптитимумаосв

ещенностирис(.

9.2).

Светолюбивыерастения

- расотениякрыосвещаемых,постоянно

е-

сто,обитанийптимумжизнедеятельностикоторых

наблюдаетсяв

усл,повиях

л-

солнечногоосвещестеплуговые( и злакирастения, тундрвысок

о-

горий,прибрежрасте,большинияые

нствокультуррасо енийкгрыхытогоу

н-

та,мн огиесорняки).

Рис. 9.2 .Экологоптотношенияческиемумысветурасттрвидове:нийх

1- тенелюбивого; 2

- светолюбивого; 3

- теневыносливого

Тенелюбивыерастения

- растения,произрастающиетольковусл вия

х

сильногозатенения,которыевусловияхсильнойосвещенностинерастут.Впр

о-

цессеэволюцииэтагруппарастенийадаптиркусл,свойсвиямалась

твенным

нижнимзатененнымярусамсложныхрастительныхсообществ

- темнохвойныхи

широколистлесов, енныхлажны

хтроплесовит.п.ческихТенелюбивостьэтих

растенийобысочсвысноетаепоткойсяребностьювводе.

Теневынослрастениявые

лучшерастутиразвиваютсяпри

полнойосв

е-

щенности,однакоспособны

адаптикуслразновуратьсяиямзатеовняго

м-

нения.

Упре дставителейживмираотногосутствунепосрзависедственная

и-

мосветовогость

факоторая, наблюдаурастений.Темтся

енеесвет

жизни животныхиграетбольшуюроль

призрительнойор

иентациив

простран-

стве.

Мощнымфактором,регулжизнерующим

нныйциклрядаживотных,сл

у-

житдлинасветовогодняфотопери( )Реакция. на синхронизуетпериода

к-

тивностьорганизмоввременамигода.Например,многиемлекопитающиенач

и-

наютготовитьсякзимнейспячкезадонастулгохолодов,апления

ерелетные

птицыулетаютнаюгужеи

в концелета.

Темпрературныйжим

играетгораздобольшуюрольвжизниобитателей

суши,чемвжизниобитателейгидр,посотличиколькуферычертельной

наземно-воздушнойсредыявляетсябольшойдиапазонтемпературныхколебаний.

Температурныйрежимотличаетсязначительнымиколебаниямивовремени

пространстве иобусловливаетактивностьпротеканиябиохимичепроцес. совких

Биохимические морфофизиологическиеприспособлерастживотнийнияых

предлянзащитыорганизмовзначотеныбл

агоприятноговоздействияколеб

а-

нийтемператур.

Кажвидмеетсобственныйдиапазнаиболееблагоприятныхдлянего

значенийтемпер,которазтемпературнымурываетсяй

оптви. дамумом

Разницадиаппредпозоначенийтемпвитауразныхвидоратурым

в

очвелика.ньНаземныеорганизмыобитаютвболееширокомтемпературном

диапазоне,чемобитателигидросферы.Нередкоареал

эвритермных видовпр

о-

стираютсяюганасеверчерезнесколькоклиматическихзон.Кпримеру,серая

жабанаселяетпросСевранство

ернойАфрикидоСевеЕв.Кэврнойопы

и-

термнымживотнымотносятсянасекомыеогие,земноводные,измлекоп

ита-

ющих - лисица,волк,пумаидр.

Длительнопокоящиеся(

латентные)формыганизмов,такие,какспоры

некоторыхбактерий,спорысеменарастений,

способвыдерживатьзнач

и-

тельноотклоняющиесянормызначениятемпер.Попвблагоприятныетурдая

услидоставияпитаточнуюср,этиклеткидумогутьнуювновьстатьакти

в-

ныминачатьразмножа.Приосвсехжизтьсяапрновкаенных

оцессоворганизма

носитназвание анабиоза.Изсостоянияанабиозаорганимогутвозвратитьсякмы

нормальактивтомслучаено,еслинейстинар

ушенаструктурамакромолекул

вихклетках.

Температуранепосредвлияетнароразстрасвеннои.Являясьтиеений

организмаминеподвиж

ными,растениядолжнысуществоватьпритомтемпер

а-

турежименом,котсоздаерыйвмесихпроизртахся.Постепениадастания

п-

тацииктемпературнымусловиямвсевидырастенийможно

разделитьнасл

еду-

ющиегруппы:

- морозоустойчивые - растения,произрастающие

вобластяхсезонным

климатом,

схолод нымизимами.Вовресильморозовянадземныеыхчасти

е-

ревьевикустарников

промерзают,но

сохраняютжизнеспособность,накапливая

своклеткахитканяхвещестсвязывают,которыеодуразли(

чныесахара,

спирты некоторыеаминокислоты);

- неморозостойкие - растепереносящие, низкиетемпературы,ноги

б-

нущиекактольковтканяхначинобраледзовыватьсяетнекоторые( вечноз леные

субтропвиды);ческие

- нехолодостойкие - растения,которыесильноповреждаютсяилиги

бнут

притемпервышеточкизаметурахводы(астениязаниядождевыхтр

опических

лесов);

- теплолюбивые - растенияухихместообитанийсильнинс ляцией

(солне чнойрадиацией),котопе получасовоееносятыенагреваниедо+60

°С

(расте,саванннияпей,

ухихсубтропиков);

- пирофиты - растения,устойчивыекпожарам,когдатемпературакратк

о-

временноповышаетсядосотенградусовЦельсия.Это тенияаванн,сухих

жестколислесов.Ониимеютолстпропитаннуюныхкор, уогнеупорнымив

е-

ществ,назащимидежно

щающуювнутренниеткани.Плодысемпирофитовна

имеютто

лстые,одревеснепо,которыеровырастрескиваютсяшиеприпожаре,

чтоп мог аетсеменпопв аочву. стьм

Посравненрастениямиж обладаютвотныеболееразнообразными

возможностямирегулировать

(постоянноиливременно)температурусобстве

н-

ноготела.Одноизважныхприспосживмлекоп( тныхблениптиц) йтающих

температурнымколебания

- этоспособнктерморганизмастьрегуляции,их

теплокровность,благодарячемувысшиеживототносительноые

зависимыот

температурныхусловийокружающейсреды.

Вмиреживотныхнаблюдаетсясвязьразмерипропорциителарганв

з-

мовсклиматическими

услиховби.Впределахямитанвиоднороднойдалия

группыблизкихвидовживс окрупнымитныелееразмерамитела

распростра-

ненывболее

холобластяхдных.Чемкрупнееживотное,

темлемугчеподде

р-

живапостояннуютемпеь.Так,средипредстатуру

авителейпингви

новс

амый

мелкийпингвин

- пингвингалапагосский

- обитаетвэкв

аториальрайо, нахых

самыйкрупный

- пингвинимператорский - вматериковойз

онеАнтарктиды.

Влажность становитсяважнымлимитирующимфакторомнасуше,

таккак

дефицит влаги - однаизнаиболеесущесобтвненностейых

аземно-

воздушнойсреды.Наземныеорганизмыпостоянноалкиваютсяпроблемой

о-

териводынуждаютсявееперипоступлениидическом.Впроцессеэволюции

наземныхо

рганизмоввырабатывалихарактерныеприспосьобле

ниякдобыванию

и сохранениювлаги.

Режимвлажнхаракос,твлажноадкиеризуют

сть почвыивоздуха.Д

е-

фицитвлаги

- однаиз

наиболеесущесобтвназемноенностейых

-воздушной

средыжизни.Сэколтозрениягическойчкиводаслужитлимитирующимфакт

о-

ромвназемныхместообитаниях,таккакееколичествоподверженосильным

о-

лебаниям.Режисредывлажностинасушеразнообразны:

тполногоипост

о-

янногонасыщенияв водяныздухапаратро( мип)ояспрактическиийдо

полногоотсутствиявлагисухомвоздухепустынь.

Главнымисточникомводыдляраститеорганизмовлпоужитьных

чва.

Помимопогл чвщвлагкоенринойастенями

ниятакжеспособны

поглощатьводу,выпадающвиденебольшихдождей,тую,мпарообрав

зную

влагувоздуха.

Большуючастьпоглв растительныедыщеннойорганизмыв яют

е-

зультатетранспирации,..испаренводыповерхностирастенийя.Растения

защищаютсяотобезвожводуния,либозапасипрепятствуяа испарениюка(

к-

тусы),либоувеличиваядолюподземныхчастейкорневых( систем)общем

ъ-

емерастительногоорганизма.Постепениадаптацииктемилиинымусловиям

влажностивсерастенияподразделяются

агруппы:

- гидрофиты - наземно-водныераст,произрастающиен свободнояпл

а-

вающиеводнойсредетростник( поберегводоемов,калужницаболотн я

другиера

стениянаболотах);

- гигрофиты - наземныерастенияврайпонахстоянновысокойвлажн

о-

стью (о битропическихателилесов

- эпифитныепап,орхидеиотникидр.)