Факторная экология
Среда - это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимые для жизни и в нее же выделяют продукты обмена веществ.
Условия жизни, или условия существования, - это совокупность необходимых для организма элементов среды, с которым он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может.
Приспособления организмов к среде называются адаптацией. Способность к адаптации - одно из основных свойств жизни вообще, обеспечивающая возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться.
Рисунок - Основные среды жизни
Экологические факторы – отдельные элементы или условия среды, на которые организмы реагируют приспособительными реакциями. Различают абиотические, биотические и антропогенные факторы.
Экологические факторы чрезвычайно разнообразны, и каждый вид, испытывая их влияние, отвечает на него по-разному. Тем не менее, есть некоторые общие законы, которым подчиняются ответные реакции организмов на любой фактор среды.
Главный из них − закон оптимума, который выражается в том, что любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы. На графике он выражается симметричной кривой, показывающей, как изменяется жизнедеятельность вида при постепенном увеличении меры фактора.
Для понимания связи видов со средой не менее важен закон лимитирующего фактора. Он гласит, что наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений. Именно от него и зависит в данный конкретный период выживание особей.
Задание 1. Приведите шесть примеров приспособления известных вам растений и животных к окружающей среде. Проанализировав различные примеры адаптации к конкретным условиям среды, попробуйте их классифицировать и объяснить, какие функции они выполняют (например, покровительственная окраска насекомых выполняет защитную функцию). Приведите примеры приспособлений, выполняющих разнообразные функции.
1. Защитные приспособления
Кактусы:
Приспособление: колючки (видоизменённые листья) и толстый восковой слой.
Функция: защита от травоядных и уменьшение испарения воды (пустыня).
Божья коровка:
Приспособление: яркая окраска с пятнами.
Функция: предупреждение хищников о ядовитости (апосематизм).
2. Приспособления для добычи пищи
Хищные растения (росянка):
Приспособление: липкие волоски на листьях.
Функция: ловля насекомых для восполнения азота (бедные почвы).
Дятел:
Приспособление: долотообразный клюв и длинный язык.
Функция: добыча личинок из-под коры деревьев.
3. Приспособления к абиотическим условиям
Верблюд:
Приспособление: жировые запасы в горбах и экономное использование воды.
Функция: выживание в засушливых условиях (пустыня).
Лиственница:
Приспособление: сбрасывание хвои на зиму.
Функция: защита от морозов (тайга).
4. Маскировка и мимикрия
Палочник:
Приспособление: форма тела, имитирующая ветку.
Функция: защита от хищников (мимикрия под окружающий фон).
Орхидея-башмачок:
Приспособление: цветок, похожий на самку насекомого.
Функция: привлечение опылителей (самцов пчёл).
5. Приспособления для расселения
Одуванчик:
Приспособление: парашютики из волосков на семенах.
Функция: распространение ветром.
Кокосовая пальма:
Приспособление: плавучие плоды.
Функция: расселение океаническими течениями.
6. Терморегуляция
Пингвин:
Приспособление: плотный жировой слой и перьевой покров.
Функция: сохранение тепла (Антарктида).
Алоэ:
Приспособление: сочные листья с гелевой сердцевиной.
Функция: запас воды и защита от перегрева (пустыня).
Классификация по функциям:
Защита (колючки, окраска).
Добыча пищи (специализированные органы).
Выживание в экстремальных условиях (терморегуляция, запас воды).
Мимикрия и маскировка (сходство с объектами среды).
Размножение и расселение (адаптации семян, плодов).
Обеспечение симбиоза (например, цветки для опылителей).
Каждое приспособление — результат естественного отбора для конкретной экологической ниши.
Задание 2. Не только условия среды влияют на организм, но и сами они активно действуют среду обитания. Средообразующая деятельность организмов проявляется в их влиянии на химические и физические свойства воздуха, воды, почвы, минералов и даже климат местности. Докажите это утверждение конкретными фактами, используя знания из биологии и экологии.