
- •Содержание
- •Введение
- •Жизненные формы живых организмов
- •Факторная экология
- •1. Влияние на состав атмосферы
- •1. Воздушная среда
- •2. Наземная среда
- •3. Водная среда
- •1. Для животных
- •2. Для растений
- •Эффект выталкивающей силы (закон Архимеда)
- •Энергетическая эффективность
- •Доступность пищи
- •Наземно-воздушная
- •Почвенная
- •Сельское хозяйство (Закон минимума Либиха)
- •Аквариумистика (Закон толерантности Шелфорда)
- •Местообитание (Habitat)
- •Экологическая ниша (Niche)
- •Популяционная экология
- •2. Сдвиг к r-стратегии
- •2. Наиболее острые формы борьбы за существование
- •3. Колебания численности
- •4. Почему борьба обостряется в определённые сезоны?
- •1. Терморегуляционная гипотеза
- •2. Отсутствие меланистов в Красном море
- •3. Преобладание меланистов на мелких островах
- •4. Аналогия с насекомыми
- •1. Мелкие размеры (правило Бергмана)
- •2. Однократное размножение в году при большой плодовитости
- •3. Большая амплитуда колебаний численности
- •4. Способность накапливать жировые запасы
- •Симбиоз
- •1. Внутрипопуляционные факторы (зависящие от самой популяции)
- •2. Межвидовые взаимодействия
- •3. Абиотические факторы (внешняя среда)
- •1. Типы колебаний численности
- •2. Причины колебаний
- •3. Механизмы регуляции
- •Экосистема. Основные компоненты и свойства
- •Учение о биосфере
- •Переход на возобновляемую энергетику
- •Сокращение выбросов co₂ за счёт энергоэффективности
- •Восстановление лесов и охрана экосистем
- •Экологические проблемы человечества
- •Гидросфера
- •Атмосфера
- •Глобальные климатические последствия
- •Экономический ущерб
- •Литосфера
- •Заключение
- •Рекомендуемая литература, необходимая для освоения дисциплины: Основная литература:
- •Дополнительная литература:
Эффект выталкивающей силы (закон Архимеда)
Вода компенсирует вес, позволяя достигать огромных размеров без риска быть раздавленным собственной массой (на суше скелет не выдержал бы такие нагрузки).
Пример: Синий кит (до 33 м, 150 тонн) – его вес поддерживается водой, а на суше кости сломались бы под давлением.
Энергетическая эффективность
Плавучесть снижает затраты энергии на движение (нет необходимости противостоять гравитации).
Пример: Китовая акула (до 18 м, 21 тонна) «парит» в толще воды с минимальными усилиями.
Доступность пищи
Океан предоставляет обширные кормовые ресурсы для поддержания гигантизма (планктон, криль, стаи рыб).
Пример: Фильтрующий способ питания у усатых китов.
Примеры водных гигантов:
Млекопитающие: Синий кит, кашалот, гренландский кит.
Рыбы: Китовая акула, гигантская акула-мегалодон (вымерла).
Беспозвоночные: Колоссальный кальмар (до 14 м), медуза «львиная грива» (до 37 м щупальца).
Почему на суше нет таких гигантов?
Гравитация: Давление на скелет (слон – до 7 тонн – близок к биологическому пределу для наземных животных).
Метаболизм: Гиганты требуют колоссального количества пищи (динозавры, например, существовали в эпоху более богатой растительности).
Вода – идеальная среда для эволюции гигантов благодаря своей плотности, что позволяет животным преодолевать ограничения, накладываемые гравитацией на суше.
Задание 8. В каких средах будут встречаться слепые или слабовидящие животные? Напишите названия некоторых из них.
Слепые или слабовидящие животные встречаются в средах, где зрение не является ключевым для выживания. Они компенсируют отсутствие зрения развитыми другими органами чувств (обоняние, осязание, слух, электрорецепция). Вот основные среды и примеры таких животных:
1. Подземная среда (пещеры, почва)
Условия: Полная темнота, отсутствие необходимости в зрении. Примеры:
Пещерная рыба (например, Astyanax mexicanus) – полностью слепая, ориентируется по боковой линии и обонянию.
Пещерные саламандры (Proteus anguinus) – имеют рудиментарные глаза, покрытые кожей.
Кроты – слабовидящие, но с гиперразвитым обонянием и осязанием (вибриссы).
2. Глубоководная среда
Условия: Вечная темнота (абиссаль, гидротермальные источники). Примеры:
Рыба-удильщик (Melanocetus johnsonii) – глаза почти не функционируют, использует биолюминесцентную «удочку».
Глубоководные креветки – многие виды слепы, полагаются на хеморецепцию.
3. Паразитический образ жизни
Условия: Постоянное нахождение внутри хозяина. Примеры:
Аскариды – круглые черви без глаз, ориентируются по химическим сигналам.
Ленточные черви – редуцированные органы чувств.
4. Ночные или подстилочные животные
Условия: Активность в темноте (лесная подстилка, норы). Примеры:
Землекопы (например, голый землекоп) – почти не видят, но имеют чувствительные вибриссы.
Некоторые летучие мыши (например, Myotis) – несмотря на эхолокацию, имеют слабое зрение.
5. Пещерные беспозвоночные
Примеры:
Пещерные пауки (например, Troglohyphantes) – глаза редуцированы.
Пещерные раки (Orconectes australis) – слепые, с длинными антеннами для осязания.
Задание 9. Заполните таблицу
Среда |
Характеристика |
Адаптации организмов к среде |
Водная |
Высокая плотность, поддержка плавучести, колебания температуры и солёности. |
|
Наземно-воздушная |
Кислородное насыщение, гравитация, перепады температуры и влажности. |
|
Почвенная |
Плотный субстрат, стабильная температура, высокое содержание органики. |
Форма тела Червеобразная (дождевые черви, нематоды) — для передвижения в узких ходах. Уплощённая (многоножки, личинки жуков) — для жизни в трещинах почвы. Покровы и конечности Слизистая кутикула (у червей) — снижает трение. Короткие сильные лапы (кроты, слепыши) — для рытья. Редуцированные глаза (у многих почвенных животных) — заменены осязанием и обонянием. Дыхание Кожное (дождевые черви) — через влажную поверхность тела. Трахейное (насекомые) — с доступом к воздушным полостям в почве. Питание Фильтрация (почвенные бактерии) — переработка органики. Хемосинтез (нитрифицирующие бактерии) — использование минеральных веществ. Защита от высыхания Уход в глубину (в засуху). Цисты и покоящиеся стадии (у простейших и бактерий). |
Организменная |
Зависимость от хозяина, ограниченные ресурсы. |
Упрощение строения Редукция органов чувств, пищеварительной системы (ленточные черви, аскариды). Отсутствие конечностей (у эндопаразитов). Специальные органы прикрепления Присоски, крючья, шипы (печеночный сосальщик, бычий цепень). Хоботки (вши, клещи). Защита от иммунитета хозяина Выделение антиферментов (шистосомы). Маскировка под клетки хозяина (трипаносомы). Высокая плодовитость Множество яиц/личинок (аскарида — до 200 тыс. яиц в сутки). Сложные циклы размножения (малярийный плазмодий). Анаэробный обмен веществ Способность жить без кислорода (кишечные паразиты). |
Контрольные вопросы.
Что такое среда обитания и какие среды заселены организмами?
Среда обитания — это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное влияние. Включает абиотические (неживые) и биотические (живые) компоненты.
Основные среды, заселённые организмами: