Экология животных. Учебно-методическое пособие

на большие расстояния. Одни из них хорошо летают, другие летают плохо или не летают совсем.

Многие птицы открытых пространств приспособлены к перемещению по рыхлой, болотистой поверхности.

Корм они находят на поверхности (и тогда умеют копать) или охотятся в воздухе.

Окраска тела у этих птиц обычно покровительственная, сливающаяся с фоном. Защищаются они, затаиваясь, убегая (улетая) или нападая на врагов.

Птиц этой группы можно разделить на три основные подгруппы:

— Степные и пустынные, тундряные птицы;

— Болотно-бродные птицы;

— Птицы открытых пространств лесной зоны.

2.1. Степные и пустынные, тундряные птицы

Представителей этой подгруппы в свою очередь можно условно разделить еще на две подгруппы.

Птицы первой подгруппы летают хорошо, у них длинные узкие крылья, полет маневренный и быстрый. Они легко перелетают на большие расстояния (рябки, например, могут летать на водопой за 20–30 км от гнезда). Многие виды кормятся в воздухе. В большинстве случаев это степные или пустынные птицы. Таковы, например, тиркушки, ржанки, щурки, саджа, рябок.

Птицы второй подгруппы предпочитают бегать по земле. Одни из них летают хорошо (дрофа, стрепет), другие плохо, неохотно и тяжело (белые куропатки), некоторые вообще не летают (страусовые).

У них компактное, массивное тело, рыхлое оперение, сильные ноги,

умногих — длинные и мощные пальцы (страусы, журавль-красавка). Примеры: дрофа, стрепет, страус африканский, нанду, журавль-кра-

савка, белая куропатка.

2.2. Болотно-бродные птицы

У птиц этой группы тело вертикальное, компактное и легкое, ноги длинные, пальцы длинные и растопыренные, иногда с небольшими перепонками в основании, позволяющие ходить по мелководью или болотистой местности. Шея также длинная. Летают хорошо.

Клюв у них заостренный, иногда длинный и тонкий, как пинцет. При питании либо склевывают насекомых или других мелких животных, либо зондируют тонким клювом влажную почву, вытаскивая почвенных беспозвоночных. У колпиц и фламинго имеется клюв-цедилка, позволяющий отфильтровывать воду или ил.

Примеры: журавли, кулики, аисты, пастушки, цапли, выпи, колпицы, фламинго.

21

2.3. Птицы открытых пространств лесной зоны

Птицы, обитающие на лугах или на полях лесной зоны, сохраняют облик типичных лесных птиц, но имеют более крупные и сильные ноги, когтистые пальцы.

У жаворонков на заднем пальце имеется длинный коготь.

Эти птицы летают хорошо, но много ходят по земле. Передвигаются шагом.

Тип питания у них разнообразный: жаворонок растительноядный, луговой конек и желтая трясогузка — насекомоядные.

Примеры: луговой конек, желтая трясогузка, жаворонки (полевой, хохлатый), чекан луговой, каменка-плясунья.

3. Лесные птицы

Это птицы, разнообразные по размерам, внешнему облику и окраске. Все они живут в лесах и хорошо приспособлены к обитанию на различных его ярусах. Образ жизни и способы добычи пищи у них самые разнообразные.

В этой группе можно выделить четыре подгруппы:

— древолазы;

— древесно-кустарниковые и наземно-древесные;

— кронники;

— лесные наземные.

3.1. Древолазы

Древолазов можно подразделить на три подгруппы по способам передвижения и внешнему облику.

Первая — это дятлы (пестрые дятлы, желна, зеленый и другие), имеющие мощный долотообразный клюв, жесткий хвост, служащий опорой, и когтистые лапы, 4-й палец которых может поворачиваться вперед или назад. Таким образом, когда дятлы сидят на стволе дерева, они цепляются за поверхность, разворачивая два пальца вперед и два— назад.

Во вторую подгруппу входят попугаи. Они обладают цепкими лапами с когтистыми, гибкими пальцами: два пальца направлены вперед и два — назад. Эти птицы хорошо лазают по деревьям и часто используют для перемещения по веткам деревьев не только ноги, но и крепкий клюв с загнутым крючком надклювьем. Хорошо летают.

Представители третьей подгруппы имеют тонкий клюв, жесткий хвост и цепкие пальцы с длинными коготками. Все они легко лазают по стволам деревьев, а поползень может двигаться по стволу головой вниз. Таковы, например, пищуха европейская и поползень обыкновенный.

22

3.2. Древесно-кустарниковые и наземно-древесные

Птицы этой группы живут влесах, разнообразны по внешнему виду, хорошо летают, гнездятся и собирают корм на земле, или на деревьях, или на кустарниках. Специализированных адаптаций к жизни на деревьях или на земле они не имеют.

Питаются они растительной, животной или смешанной пищей. Часть этих птиц гнездится на деревьях или кустарниках, а корм собирают на земле. Таковы, например, зяблики, щеглы, вороны, зеле-

нушки, дрозды.

Другие их виды гнездятся на земле, а корм собирают на деревьях или кустарниках — это пеночки, зарянки.

Довольно большая группа птиц и гнездится, и кормится на кустарниках или деревьях: славки, чижи, чечетки, мухоловки.

3.3. Кронники

Есть небольшая группа птиц, которых можно отнести к кронникам — обитателям верхней части крон деревьев. Это птицы, которых трудно увидеть в лесу: вся их жизнь проходит в кронах деревьев — и гнездование, и сбор корма.

Таковы иволги, клесты, корольки.

3.4. Лесные наземные

Это птицы из отряда курообразных: обитатели лесов, предпочитающие вести наземный образ жизни.

Уних мощные ноги с когтистыми пальцами, туловище короткое

имассивное, короткие крылья. Летают эти птицы неохотно, их полет тяжелый и шумный.

Птицы этой подгруппы предпочитают жить на земле. На земле они гнездятся, корм собирают часто также на земле, но зимой кормятся на хвойных деревьях.

Примеры: глухарь, тетерев, рябчик.

4. Межзональные, различающиеся способами сбора корма

Представители этой группы живут в различных условиях: и в лесах, и на открытых пространствах, и около воды. Они обладают сходными адаптациями вне зависимости от конкретного местообитания. Различаются представители этой группы обычно по способу питания и в зависимости от него имеют специфические адаптивные особенности внешнего вида и окраски.

Выделяют три группы межзональных птиц:

— дневные хищники;

— ночные хищники;

— птицы, собирающие корм в воздухе.

23

4.1. Дневные хищники

Хорошо летают, тип полета и строение крыльев разнообразное. У парителей крылья широкие с тупой вершиной. У других маневренный полет, крылья относительно короткие, хвост относительно длинный.

Клюв загнутый, острый, когти крупные, острые. Хорошо развито зрение, у некоторых — обоняние.

Встречаются в лесах, на открытых пространствах, около водоемов. Примеры: ястреба, сокола, орлы, грифы, луни.

4.2. Ночные хищники

Для этих птиц характерны очень мягкое, рыхлое оперение, бесшумный полет, острые, загнутые клюв и когти.

Оперение на голове расположено таким образом, что формирует лицевой диск, перья располагаются таким образом, что звуки направляются к ушным отверстиям. У некоторых видов ушные отверстия расположены на разной высоте, что позволяет птицам легко определять расстояние до источника звука. Охотятся они ночью, на слух. Зрение сумеречное.

Обитают ночные хищники в разнообразных ландшафтах, гнезда строят как на деревьях, так и на земле.

Примеры: совы, филин, сычи.

4.3. Птицы, собирающие корм в воздухе

Эти птицы значительную часть времени проводят в воздухе. Крылья у них очень длинные и узкие. Стрижи, имея очень длинные крылья, не могут взлетать с земли.

Ноги у них короткие, опушенные, с небольшими, но острыми когтями.

Клюв небольшой, а рот широкий, очень большой, окруженный пе- рьями-щетинками.

В полете эти птицы собирают пищу воткрытый рот. Кормиться с земли они не могут. Обитают представители этой подгруппы всамых разных ландшафтах, ласточки и стрижи часто поселяются на строениях.

Примеры: ласточки, стрижи, козодои.

Выполнение работы

Работа проводится в аудитории после экскурсии в музее кафедры. Оборудование: чучела птиц (кулики, сова, канюк, дятел, ласточка,

дубонос, широконоска, большая поганка, выпь).

Задание: Рассмотреть птиц разных экологических групп, сделать описания внешнего облика и образа жизни. Привести примеры для каждой экологической группы. Сделать рисунки силуэтов птиц и нижней конечности.

24

Работа 6. Экологические группы и жизненные формы млекопитающих

Приспосабливаясь к сходным условиям обитания, представители разных отрядов млекопитающих приобретают сходные адаптации. Таких животных объединяют в жизненные формы. Обычно к одной жизненной форме относят животных, которые обитают в одной среде

идвигаются сходным образом. Животные одной жизненной формы, обитающие в сходных условиях среды, относятся к одной экологической группе. Чаще всего сходные условия обусловлены погодно-кли- матическими особенностями и сходными фитоценозами. Так, среди типично наземных млекопитающих выделяют таежных зверей, зверей широколиственных лесов, зверей тропических исубтропических лесов, наземных зверей тундры, степей и пустынь. Аналогичные экологические группы можно выделить и для других типичных жизненных форм млекопитающих.

Выделяют 5 основных жизненных форм млекопитающих в соответствии с основными местообитаниями: наземные, почвенные, летающие, водные и древесные. Помимо перечисленных, можно выделить

ипромежуточные группы: наземно-водные, наземно-древесные, полуподземные (роющие).

1. Типично наземные звери

Подавляющее большинство наземных млекопитающих имеет пропорционально сложенное тело, хорошо развитую шею, высокие ноги, ушные раковины умеренных или больших размеров.

Обитают они в открытых пространствах: тундре, степях и пустынях или в лесах.

Большинство типично наземных млекопитающих передвигаются ходьбой, бегом и прыжками. При этом они опираются на стопу, пальцы или фаланги пальцев.

Конечности у них высокие, обычно за счет вытянутой голени и преобразованных запястья (пясти) и кисти. Постановка конечности при движении может быть на стопу (стопоходящие), на пальцы (пальцестопоходящие) или на фаланги (фалангоходящие). У копытных (быки, буйволы, зебры) конечности бегательного типа с опорой на фаланги пальцев, защищенные копытом. Зайцы и кенгуру прыгают, опираясь на мощные задние ноги и на короткие передние.

Стопоходящие (павиан и другие) при ходьбе опираются на стопу. Пальцеходящие (собачьи, кошачьи) ходят и бегают, опираясь на

пальцы.

25

Фалангоходящие (копытные) передвигаются, опираясь на фаланги пальцев.

Длина конечности определяется особенностями местообитания. В тундре большое значение имеют массивное тело и относительно короткие конечности. В степях и пустынях у бегающих зверей конечности более пропорциональные, так как здесь имеют значение скорость

движения и выносливость при движении к водопою.

Таежные звери имеют высокие конечности, позволяющие им перешагивать через бурелом и двигаться по глубокому снегу. Однако большие площади болот и необходимость двигаться по рыхлому снегу приводят к формированию широких, раздвигающихся копыт или лап, обрастающих зимой шерстью. В смешанных и широколиственных лесах у бегающих видов конечности по длине пропорциональны размерам тела или короткие — как следствие слаборазвитого подлеска

инезначительной глубины снежного покрова.

2.Млекопитающие роющие и подземные

Млекопитающие этой группы относятся к животным — обитателям почвы. Звери одной подгруппы постоянно живут в почве, кормятся в почве и на поверхности появляются очень редко. Представители другой подгруппы устраивают впочве жилища, однако значительную часть времени проводят на поверхности, где добывают пищу. Норы они используют для ночевок, защиты от хищников, отдыха, размножения. Также они могут проводить в норах значительное время при неблагоприятных условиях (в зимнее и (или) в летнее время): так, например, лемминги в тундре зимуют в норах, а степные и пустынные грызуны (суслики, тушканчики, песчанки) проводят в норах и зиму, и засушливый и жаркий период лета.

2.1. Подземные (почвенные)

Почвенные млекопитающие приспособлены к роющему образу жизни. Почти все время они проводят под землей, на поверхности появляются редко.

Характерные признаки представителей этой подгруппы: обтекаемая форма тела (часто вальковатая), редуцированные глаза, короткая плотная шерсть покровительственной окраски, приспособления для рытья (лапы крота, зубы слепышей).

2.2. Роющие (норники)

К роющим зверям можно отнести тех, что ведут наземный образ жизни, но роют норы и проводят в них часть жизни. Обитают они как на открытых пространствах (в тундре, в степях, в пустынях), так и в лесах. Приспособления к рытью аналогичны характерным для почвен-

26

ных млекопитающих, но развиты слабее: это сильные когтистые лапы или мощные зубы (резцы у грызунов).

К норникам относятся, в частности, многие грызуны, зайцеобразные, некоторые хищники. Изменения внешнего облика у роющих млекопитающих невелики.

Приспособления у них в первую очередь касаются колониальносемейного образа жизни. Держатся норники обычно около нор, при опасности скрываются в нору. Норники степей и пустынь уходят в нору летом (во время засухи) и зимой (во время холодов).

Структура нор у этих зверей разнообразна, обычно в норах живет целая колония, образуя огромные поселения (например, барсучьи городки) с большим числом выходов. Колониальный образ жизни приводит к значительным колебаниям численности и частому возникновению эпизоотий.

3. Млекопитающие древесные и наземно-древесные

Древесные звери умеют превосходно лазать по деревьям и совершать большие прыжки с дерева на дерево. Для этого в первую очередь используются конечности и хвост. Наземно-древесные звери живут на земле, но умеют лазать по деревьям, где находят пищу или убежище.

3.1. Древесные звери

Для лазанья по деревьям древесные млекопитающие используют цепкие, когтистые лапы с хорошо развитыми пальцами, вплоть до видоизменения (например, у ленивцев трех-двупалая конечность с огромными изогнутыми когтями). Длина верхних (передних) и нижних (зад­ них) конечностей практически одинакова (приматы), некоторые используют цепкий хвост в качестве хватательного инструмента (например, опоссумы имеют лапы с когтистыми, цепкими пальцами и используют хвост как пятую конечность).

Многие древесные млекопитающие способны к прыжкам с ветки на ветку или планированию, используют для этого боковые кожные складки для планирования (летяга) или пушистый хвост в качестве балансира при прыжках (белка). Некоторые приматы способны к брахиации. На брюшной части тела у древесных млекопитающих имеются осязательные вибриссы.

Брахиация — это способ передвижения с ветки на ветку, при котором животное раскачивается на руках. Наиболее отчетливо способность к брахиации выражена у гиббонов и у паукообразных обезьян.

3.2. Наземно-древесные звери

Это обитатели лесов, способные одинаково хорошо лазать по деревьям и бегать по земле. Они могут строить убежища на деревьях

27

или в норах на земле, собирают пищу на деревьях или на земле. Некоторые одинаково хорошо охотятся как на деревьях, так и на земле, и в норах (ласка, горностай).

Наземно-древесные звери часто имеют некоторые признаки наземных (например, рысь имеет длинные ноги, типичные для таежного зверя, и хорошо бегает). Но при этом они обязательно имеют когтистые, сильные конечности, позволяющие лазать по деревьям. Кроме того, для них характерен небольшой вес.

Длинное, гибкое тело мелких куньих позволяет им залезать в мышиные норы и двигаться по ним. Когтистые короткие лапы помогают им лазать по деревьям. Но, в отличие от древесных, наземно-древесные звери почти никогда не прыгают с дерева на дерево.

Примером наземно-древесного зверя может послужить куница. Она охотится на деревьях, ловко лазая по веткам деревьев, и быстро бегает по земле. Зимой лапы куницы покрыты густой шерстью: это приспособление к передвижению по снегу. Летом опушения на лапах у нее нет, а пальцы хорошо расставлены, что обеспечивает способность цепляться.

4. Летающие звери

Млекопитающие, умеющие летать, встречаются практически во всех ландшафтах, однако в открытых пространствах должны иметь убежища (пещеры или широкие норы). В холодном климате они не живут.

В первую очередь это рукокрылые, основное приспособление к полету у которых — это крыло, видоизменение передней конечности. Оно образовано кожистой перепонкой, натянутой на очень длинные пальцы. Далее перепонка тянется от пятого пальца к задней конечности (кисть свободна) и замыкается на хвост. Такая конструкция позволяет летать даже крупным и тяжелым крыланам, обитающим в тропиках.

Клетающим относят и шерстокрылов, у которых кожистая складка натянута от шеи до хвоста. Широко расставляя конечности, они могут планировать между деревьев.

Кэтой же группе относится и сумчатая летяга, у которой имеются кожные складки между передними и задними лапами. Сумчатые летяги умеют хорошо планировать с деревьев.

5. Водные и полуводные звери

Одни млекопитающие этой группы постоянно живут в воде и на сушу не выходят, другие проводят в воде большую часть жизни и на суше только отдыхают и размножаются, звери третьей подгруппы живут около воды, где строят убежища и (или) кормятся.

28

5.1. Сугубоводные млекопитающие

Эти звери никогда не покидают водную среду. У них обтекаемая форма тела, шерсть отсутствует, но имеется толстый слой подкожного жира. Задние конечности у них отсутствуют (в скелете остается лишь небольшой фрагмент тазового пояса), а передние превращены в ласты. Кости конечности плоские и широкие, а плечо и предплечье сильно укорочены. Имеется хвостовой плавник. Анатомо-физиологические особенности легочной системы позволяют им долго (до часа) находиться под водой.

5.2. Полуводные млекопитающие

Полуводные звери проводят большую часть жизни вводе, а на суше только отдыхают и размножаются. К этой группе относятся моржи и тюлени. Тело у них обтекаемой формы, шерсть короткая, плотная. Толстый слой подкожного жира позволяет им много времени проводить в воде. Конечности видоизменены в ласты, позволяющие им хорошо плавать. По суше они передвигаются с трудом.

5.3. Околоводные млекопитающие

Околоводные млекопитающие — это обитатели суши, живущие около воды. В воде они кормятся, около воды или в берегах строят жилища. Например, выдра живет на берегу, а в воде охотится. Некоторые представители подгруппы (русская выхухоль) устраивают норы в берегах водоемов с выходом из норы в воду.

К околоводным млекопитающим относятся также и бобры. Бобры, обитающие в мелких ручьях и канавах, строят плотины, перегораживая их. В этом случае они строят хатки, в которых живут, а в подводной их части устраивают кладовые. В то же время бобры, обитающие в крупных реках, роют норы в берегах. Питаются они наземными растениями.

Тело у околоводных млекопитающих обтекаемой формы. У всех у них имеются утолщенный слой подкожного жира и перепонки между пальцами, от небольших (у норки и выдры) до широких между длинными пальцами (выхухоль, утконос). Шерсть у них с хорошо развитым плотным подшерстком и длинными и гладкими остевыми волосами. Хвост сплющен или с боков (ондатра), или в спинно-брюшном направлении (бобр).

Выполнение работы

Работа проводится в аудитории и в музее кафедры зоологии. Оборудование: чучела мелких млекопитающих (летучие мыши, крот,

суслик, заяц, летяга, белка, ондатра).

29

Задание:

Сделать краткую характеристику местообитания исоответствующей экологической группы. Изучить жизненные форы представителей различных экологических групп, сделать рисунки формы тела типичных животных каждой из жизненных форм, дать краткую характеристику адаптаций и морфологических особенностей, записать названия животных, отнесенных к экологической группе.

Тема 3 ПОПУЛЯЦИЯ И ЕЕ СВОЙСТВА

Понятие популяции

Слово «популяция» (populus — народ) означает население.

Среди множества определений популяции животных, одним из наиболее удачных является определение из монографии Н. В. ТимофееваРесовского, А. В. Яблокова и Н. В. Глотова (1973):

Под популяцией понимается совокупность особей определенного вида, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих определенное пространство, внутри которого практически осуществляется та или иная степень панмиксии и нет заметных изоляционных барьеров, которая отделена от соседних таких же совокупностей особей данного вида той или иной степенью давления тех или иных форм изоляции.

Однако это определение носит скорее эволюционно-генетическое направление. В экологии чаще используют следующее определение:

Популяция — это группировка особей одного вида, населяющих определенную территорию и характеризующихся общностью морфобиологического типа, специфичностью генофонда и системой устойчивых функциональных взаимосвязей (И. А. Шилов, 1985).

Таким образом, с точки зрения экологии популяция — это биологическая система надорганизменного уровня, обладающая многообразными функциями, функционирующая в сложных и динамичных условиях среды, сохраняя свою целостность и самостоятельность во времени и в пространстве.

Популяция как биологическая система характеризуется появлением специфических свойств, которыми не обладают отдельные организмы данного вида:

30