4. Основные среды жизни (почвенная, наземно-воздушная, водная, живые орг-мы как среда обитания) и приспособления орг-мов к этим условиям.

Почва. Представляет собой рыхлый тонкий поверхностный слой суши, контактирующей с воздушной средой. Неоднородность условий в почве резче всего проявляется в вертикальном направлении. С глубиной резко меняется ряд важных эк-ких факторов, влияющих на жизнь обитателей почвы. В ней выделяют три основных горизонта, различающихся по морфологическим и химическим св-вам: 1) Верхний перегнойно-аккумулятивный горизонт, в котором накапливается и преобразуется органическое в-во и из которого промывными водами часть соединений выносится вниз; 2) Горизонт вмывания, где оседают и преобразуются вымытые сверху в-ва; 3) Материнскую породу, материал которой преобразуется в почву. Влага в почве присутствует в разных состояниях: связанная, капиллярная, гравитационная, парообразная. Наличие грунтовых вод и проникновение осадков создают запасы влаги и обеспечивают режим влажности, промежуточной м/д водной и наземной средой.

Содержание воды не одинаково в разных почвах и в разное время. Если слишком много гравитационной влаги, то режим почвы близок к режиму водоёмов. В сухо почве остаётся только связанная вода, и условия приближаются к наземным. Однако даже в наиболее сухих почвах воздух влажнее наземного, поэтому обитатели почвы значительно менее подвержены угрозе высыхания, чем на поверхности.

Состав почвенного воздуха изменчив. С глубиной в нём сильно падает содержание О₂ и возрастает концентрация СО₂. В связи с присутствием в почве разлагающихся органических веществ в почвенном воздухе м.б. высокая концентрация таких токсичных газов, как NH₃, H₂S, CH₄ и др.

Колебания t-ры резки только на поверхности почвы. Здесь они м. б. даже сильнее, чем в приземном слое воздуха. Однако с каждым см вглубь суточные и сезонные t–ные изменения становятся всё меньше и на глубине 1 – 1,5м практически уже не прослеживаются.

Все эти особенности приводят к тому, что, несмотря на большую неоднородность эк-ких условий в почве, она выступает как достаточно стабильная среда, особенно для подвижных орг-змов. Крутой градиент t-ры и влажности в почвенном профиле позволяет почвенным ж-ым путём незначительных перемещений обеспечить себе подходящую эк-кую обстановку.

Наземно-воздушная среда – самая сложная по эк-им условиям. Существенную эк-ую проблему представляет нестабильность, изменчивость t-ры окружающей орг-змы среды. В ходе эволюции у живых орг-мов выработались разнообразные приспособления, позволяющие регулировать обмен в-в при изменениях t-ры окр-ей среды. Это достигается двумя путями: 1) Различными биохимическими и физиологическими перестройками (изменение набора, конц-ции и активности ферментов, обезвоживание и т. д.); 2) Поддержанием t-ры тела на более стабильном уровне, чем t-ра окр. среды, что позволяет не слишком нарушать сложившийся ход биохим-их р-ций.

Дефицит влаги – одна из наиболее существенных особенностей этой среды жизни. Вся эволюция наземных орг-мов шла под знаком приспособления к добыванию и сохранению влаги. Режимы влажности среды на суше очень разнообразны – от полного и постоянного насыщения воздуха водяными парами в нек-ых районах тропиков до практически полного их отсутствия в сухом воздухе пустынь. Велика также суточная и сезонная изменчивость содержания водяных паров в атмосфере. Водообеспечение наземных орг-мов зависит также от режима выпадения осадков, наличие водоёмов, запасов почвенной влаги, близостью грунтовых вод и т. п.

Низкая плотность воздуха опр-ет его малую подъёмную силу и незначительную опорность. Обитатели возд-й среды должны обладать собственной опорной системой, поддерживающей тело: раст-ия – разнообразными механич-ми тканями, жив-е – твёрдым или, значительно реже, гидростатическим скелетом. Кроме того, все обитатели возд-й среды тесно связаны с поверхностью земли, к-ая служит им для прикрепления и опоры.

Малая плотность воздуха обусловливает низкую сопротивляемость передвижения. Поэтому многие наземные ж-ные приобрели способность к полёту. Малая плотность воздуха обуславливает довольно низкое давление на суше. В целом все наземные орг-мы гораздо более стенобатны, чем водные, т. к. обычные колебания давления в окружающей их среде составляют доли атм-ры, и даже для поднимающихся на большую высоту птиц не превышает 1/3 нормального.

Газовый состав воздуха в приземном слое атмосферы довольно однороден в отношении содержания главных компонентов (N_2, O₂, аргон, CO₂) благодаря высокой диффузионной способности газов и постоянному перемешиванию конвекционными и ветровыми потоками.

Высокое содержание О₂ способствовало повышению обмена в-в у наземных организмов по сравнению с первичноводными.

Водная среда. Специфические св-ва: большая плотность, сильные перепады давления, относительно малое содержание О₂, сильное поглощение солнечных лучей и др.

В связи с резким градиентом давления в водоёмах гидробионты в целом значительно эврибатны по сравнению с сухопутными орг-ми. Нек-ые виды распространенные на разных глубинах, переносят давление от нескольких до сотен атмосфер. Но многие обитатели морей и океанов относительно стенобатны и приурочены к определённым глубинам.

Плотность воды обеспечивает возможность опираться на неё, что особенно важно для бесскелетных форм. Опорность среды служит условием парения в воде, и многие гидробионты приспособились именно к этому образу жизни.

В насыщенной О₂ воде содержание его в 21 раз ниже, чем в атмосфере. Поэтому условия дыхания гидробионтов усложнены. О₂ поступает в воду за счёт фотосинтетической деятельности водорослей и диффузии из воздуха. Поэтому верхние слои воды, как правило, богаче О₂, чем нижние.

Дыхание осуществляется либо ч/з поверхность тела, либо ч/з спец. органы – жабры, лёгкие, трахеи. У нек-ых видов встречается комбинирование водного и воздушного дыхания (двоякодышащие рыбы). Нехватка О₂ иногда м-т приводить к заморам.

Поддержание водного баланса гидробионтов имеет свою специфику. Для них важно поддержание опр-го кол-ва воды в теле при её избытке в окр. ср. излишнее кол-во воды в клетках приводит к изменению в них осмотического давления и нарушению важнейших жизненных ф-ций.

У пресноводных видов соки тела гипертоничны по отношению к окружающей воде. Им угрожает излишнее обводнение, если не препятствовать поступлению или не удалять избыток воды из тела. У простейших это достигается работой выделительных вакуолей, у многоклеточных – удаление воды ч/з выделительную систему.

Если вода гипертонична по отношению к сокам тела гидробионтов, им грозит обезвоживание в рез-те осмотических потерь. Защита от обезвоживания достигается повышением концентрации солей в теле гидробионтов.

Температурный режим водоёмов более устойчив, чем на суше. Это связано с физ-ми св-ми воды, прежде всего высокой удельной теплоёмкостью, благодаря к-ой получение или отдача значительного кол-ва тепла не вызывает слишком резких изменений температур. Амплитуда колебаний t-ры в верхних слоях океана не более 10 -15^оС, в континентальных водоёмах – 30- 35^оС.

Света в воде гораздо меньше, чем в воздухе. Часть падающих на поверхность водоёма лучей отражается в воздушную среду. Отражение тем сильнее, чем ниже положение Солнца, поэтому день под водой короче, чем на суше. Лучи с разной длиной волны поглощаются неодинаково: красные исчезают уже не далеко от поверхности, тогда как сине-зеленые проникают значительно глубже.

Окраска ж-ых меняется с глубиной также закономерно. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели литоральной и сублиторальной зон. Многие глубинные орг-мы не имеют пигментов.

Живые орг-змы как среда обитания. Паразиты обитают в специфических условиях внутренней среды хозяина.

Одно из главных преимуществ паразитов – обильное снабжение пищей за счёт содержимого клеток, соков и тканей тела хозяина или содержимого его кишечника. Обильная легко доступная пища служит условием быстрого роста паразита. Практически неограниченные пищевые ресурсы служат для паразитов также условием высокого потенциала их размножения, к-ое обеспечивает им вероятность заражения других хозяев.

Вторым важным эк-им преимуществом явл-ся защищённость их от непосредственного воздействия окр-ей среды. Внутри хозяина его сожители почти не встречаются с угрозой высыхания, резкими колебаниями t-р, значительными изменениями солевого и осмотического режимов и т. п.

Защищённость от внешних врагов, обилие легкоусвояемой пищи, относительная стабильность условий делают ненужной сложную дифференцировку тела, поэтому многие паразиты и симбионты хар-ся вторичным упрощением строения, вплоть до потери целых систем органов.

Основные эк-ие трудности, к к-ми сталкиваются внутренние сожители живых орг-змов, - это ограниченность жизненного пространства, сложности снабжения О₂, а также защитная реакция орг-ма хозяина против паразитов.

Недостаток О₂ в тканях и особенно в желудочно-кишечном тракте приводит к тому, что у многоклеточных обитателей внутриорганизменной среды вырабатывается преимущественно анаэробный тип обмена. Большое число паразитов обитает не внутри, а на поверхности тела хозяина. Последний выступает как часть внешней среды паразита, снабжая его пищей, предоставляя убежище, трансформируя микроклимат. Одна из осн-ых эк-их задач – удержаться на теле хозяина. Поэтому они хар-ся наличием мощных органов прикрепления.