4. Загрязнение почвы, воды атмосферы.

В воде, почве и живых существах накапливаются полюанты, в том числе токсичные, много тяжелых металлов. Все это оказывается в питьевой воде и пище человека.

Многое из них, попадая в организм человека, накапливаются в нем, проявляясь в канцерогенной, мутагенной или тератогенной (уродство) форме. Приоритетными среди токсичных для человека веществ являются: ртуть, мышьяк, медь, олово, свинец, кадмий, цинк и железо. Так избыток содержания кадмия приводит к ухудшению развития речи. При накоплении свинца дети не справляются с элементарными умственными задачами, а при большом избытке свинца возможен смертельный исход. Висмут приводит к энцефалопатии, костно – суставным изменениям.

Больше всего тяжелых металлов накапливают у человека почки, печень, мозг, кожа и волосы. Существует специальная методика определения поступления тяжелых металлов в организм человека по анализу волос. При этом учеными выявлена прямая зависимость накопления токсичных металлов от загрязнения окружающей среды. В Республике Алтай при анализе волос у детей, проживающих рядом с автомобильной трассой в 100 г волос накапливается свинец от 28 мг в г. Горно-Алтайске до 67,5 в поселке Кош – Агач и 55,8 мг – в поселке Чемал.

Загрязнение в разных регионах России и неблагополучное экологическое положение, отсутствие должной социальной защиты – все это обусловило низкий уровень качества жизни населения России в сравнении с другими странами.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

В Алтайском крае, как и во многих других регионах России, экология находится в трудном положении. Острая экологическая ситуация отмечается в городах и развитых районах: Бийском, Благовещенском, Заринском, Локтевском, Первомайском, Рубцовском, Славгородском.

Состояние окружающей среды и здоровья населения Алтайского края является в значительной мере результатом широкомасштабного поднятия целинных и залежных земель (1954 – 1957 гг.) и испытанием ядерных устройств на Семипалатинском полигоне (1949). Всего за время существования полигона на нем было проведено 470 ядерных взрывов, в т.ч. 87 воздушных и 27 наземных.

Интенсивное развитие промышленного производства края способствовало урбанизации территории, деградации природных экосистем, оскуднению многообразия и ухудшению общего состояния природной среды.

1. По данным органов здравоохранения 30 – 35 % заболеваний населения в крае связано с загрязнением атмосферного воздуха и питьевой воды.

Ежегодно в атмосферу края выбрасывается 200 тысяч тонн загрязняющих веществ, а очистка их производится только на 70 %. Основной вред атмосфере наносит Барнаульская ТЭЦ – 2, Бийская ТЭЦ, в Заринске АО «Алтай - кокс», АО «Кучук- сульфат», предприятия нефтехимической, пищевой промышленности, электроэнергетики, черной металлургии, коксохимии, машиностроения. Вред атмосфере также наносят автомобили, выбросы вредных веществ от них составляет более 45 % от общего загрязнения воздуха.

Крайне неблагоприятное положение в крае с питьевым водоснабжением. Практически все рассредоточенные поверхностные сточные воды поступают в реки без очистки. В сельских районах практически нет централизованного канализирования. Из 1600 сел только 20 имеют канализацию с очистными сооружениями. В основном в селе используют выгребную систему. Имеется около 10 000 выгребов. Их эксплуатация обеспечивается автотранспортом лишь на 40 %. Часто из – за несвоевременного вывоза сточных вод из выгребов происходит подтопление жилых и производственных территорий, сетей водопроводов. Свыше 300 децентрализованных источников загрязнения расположены в водоохранных зонах водоемов.

Очистка сточных вод отдельных объектов осуществляется на полях фильтрации. Из 100 очистных сооружений с полями фильтрации удовлетворительно эксплуатируется 10%.

Сложная ситуация на водоочистных станциях. Основное количество предприятий г. Барнаула не имеют локальной очистки стоков, и почти все сточные воды попадают в канализацию. Отработали свои мощности канализационные системы в Камне – на – Оби, Славгороде, Алейске. Реконструкция и расширение очистных сооружений требуется в Рубцовске, Горняке, Новоалтайске и Заринске.

Не один город края не имеет очистных сооружений ливневой канализации, в следствие чего загрязняется река Обь. В зоне затопления грунтовыми водами находится Барнаул, Рубцовск, Камень – на – Оби, Бийск и около 20 населенных пунктов края. На паводках содержание нефтепродуктов достигает 80 ПДК.

2. В регионе нет специально созданных площадок для промышленных и бытовых отходов, только 2 полигона для захоронения на ОАО «Алтайхимпром» (г. Яровое) и Славгородском радиозаводе. Каждый год добавляет краю 400 тысяч бытовых и 750 тысяч промышленных отходов. В наибольшем количестве образуется навоз, золошлаковые отходы, отходы переработки зерна, птичий помет, отходы деревообработки. Эффективная система управления отходами отсутствует.

3. На многих животноводческих фермах нет специальных навозохранилищ и скотомогильников.

4. Нерациональное использование и непродуманная распашка целинных земель привели к деградации почвенно – земельных ресурсов края. Причинами истощения и снижения плодородия также стали отходы животноводческих комплексов и ферм, силосных стоков, различные химические вещества. Из имеющихся 10879,6 тысяч га с/х угодий: 29,5 % - дефлированные, 16,1% - эродированные, 18,3 % - кислые почвы, 9% - засоленные. 7440,2 тысяч га занимают дефляционно – эрозионноопасные сельхозугодья.

5. Деградация лесов. Усиленные заготовки прошлых лет, особенно, в приобских лесах, привели к уменьшению восстановления леса и замене хвойных лесов на мягколиственные. Лесными пожарами уничтожена огромная территория лесов до 144,5 тысяч га.

6. Районы края, прилегающие к границе Казахстана: Третьяковский, Чарышский, Змейногорский (52 тысячи км²) загрязняются в течение 40 лет несгоревшими остатками компонентов ракетного топлива и обломками ракетоносителей. Часть этой территории является районом падения вторых ступеней ракет – носителей «Союз» и других модификаций.

7. В настоящее время назревает новая проблема для Алтайского края – туризм.

ПОИСК ПУТЕЙ ВЫХОДА ИЗ КРИЗИСА

В качестве основных путей решения всего комплекса экологических проблем называют направления:

1. Обеспечение устойчивого развития общества и природы;

2. Применение новых экологических технологий;

3. формирование и развитие у населения экологической грамотности, экологического образования и экологической культуры.

Многое для решения природопользовательских задач социальная экология уже выяснила. Например, доказано:

- что разработка новых технологий должна учитывать основные экологические принципы рационального природопользования;

- нужно, чтобы технологические процессы сохраняли природообусловленную целостность естественных природных систем и их хозяйственное использование;

- природное разнообразие должно обусловливать региональную комбинаторику отраслей;

- обеспечивалось равномерное использование всех элементов природной системы и не нарушался круговорот веществ;

- нужно внедрение экологически чистых и ресурсосберегающих технологий;

- необходимо способствовать поддержанию расширенного воспроизводства естественных экосистем и редких видов.

Однако совершенно очевидно, что современное общество не решит экологические проблемы, если не изменит свое мышление, своей культуры, нормы общения с природой. А это все является актуальной экологической проблемой России.

Безусловно, в решении данной проблемы большое значение приобретает международное сотрудничество стран и народов для объединения усилий по защите окружающей среды и на пути устойчивого развития общества и природы. Существенной в этом направлении является работа, проводимая в России.

В нашей стране разрабатываются национальные и региональные экологические программы, экологическое законодательство. Они находят отражение и в программах экологического образования населения. В этой связи экологическое образование приобрело статус приоритетного направления в образовательных учреждениях разного типа как реализующее идеи гуманизации, идеи устойчивого развития и выступающее предпосылкой улучшения окружающей среды и безопасности жизнеобеспечения людей и природы.

ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ КАК УСЛОВИЕ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ

Экологическую безопасность человечества предусматривает концепция устойчивого развития человечества, когда удовлетворение потребностей осуществляется без ущерба для будущих поколений. Жить в соответствии с принципами устойчивого развития – значит сохранить потомкам такую Землю, которую мы получили от отцов и дедов, т.е. сохранить в естественных экосистемах процессы самоуправления, ведущие к гомеостазу экосистем.

Концепция устойчивого развития обусловливает систему приоритетов в решении экологических проблем. Она выступает как программа действий для длительного, благополучного существования и развития человечества. Стратегическим направлением здесь должна быть не система ограничений для грядущих поколений, а концентрация усилий на предотвращение негативных воздействий на окружающую среду и биосферу в целом. Поэтому экологическое образование стало частью мировой стратегии в развитии общего образования. В настоящее время главной целью экологического образования стало развитие экологической культуры.

Экологическая культура – это важнейшая часть общей культуры современного человека, проявляющегося во всей его духовной жизни и поступках как особое свойство личности, характеризуемое совокупностью системы знаний по экологии и умений рациональной природопользовательной деятельности, а также уважительным гуманистическим отношением ко всему живому, к человеку и к окружающей среде.

1. Экологическая культура выражает характер и качественный уровень отношений между обществом и природой.

2. Она проявляется в системе духовных ценностей, всех видах и результатах человеческой деятельности, связанных с познанием и преобразованием природы.

3. Она отражает исторически определенный уровень и характер взаимоотношений в системе «общество - природа».

4. Имеет существенное значение для определения этапов движения человечества в ноосфере.

Знание основ экологии – это важнейший компонент экологической культуры. Из него вырастает экологическая культура общества и каждой личности, интегрирующая в себе связи общества, природы и человека, и проявляющаяся в общей культуре человека как ее важнейшая часть. Схематически эти зависимости показаны на рисунке (9.13. стр. 519).

Исследованиями ученых доказано, что экологическая культура – соединяет социальное с природным.

Социальная экология должна подготовить общество к разумному действию на многие века. Речь идет о необходимости управления, но не природой, а взаимодействием общества и природы. Как пишет Н.Ф. Реймерс (1992), «управлять люди будут не природой, а прежде всего собой. И в этом смысл закона ноосферы».

Таким образом, развитие социальных аспектов в экологии позволило поднять естественнонаучную экологическую проблематику данной области знаний на уровень решения гражданских и общемировых проблем.

В связи с этим ставятся следующие задачи:

1. Объяснить происходящие в природе изменения, вызванные человеком и обществом;

2. Найти пути безопасного и бесконечного существования человечества в цивилизованном виде;

3. Подчеркнуть ценность естества природы и экологической культуры человека;

4. Сконструировать модель такого общества, в котором интеллект человека и общества достигнет наивысшего развития и восторжествуют идеалы гуманизма и ноосферологии.

Решение этих вопросов служит гарантом безопасности цивилизации и ее устойчивого развития.

Вопросы к семинарскому занятию

«Основные представления об экологии»

1.Предмет и содержание экологии;

2.Структура экологии;

3.История экологии как науки;

4.Вклад отечественных ученых в развитие экологии;

5.Цель и задачи экологии;

6.Традиционные методы экологических исследований;

7.В чем заключаются особенности шестибалльной шкалы глазомерной оценки обилия растительных видов?

8.Понятие об экологическом мониторинге;

9 Понятие кадастра и его виды.

10.Экспериментальные методы исследования в экологии;

11.В чем заключаются особенности количественной оценки экологических исследований?

12. Метод моделирования. Схема классификации моделей.

13. В чем заключается междисциплинарный подход в экологическом исследовании?

14. Экологические проблемы современности.

15.Проблемы экологии России.

16 Экологические проблемы Алтайского края.

17. Поиск путей выхода из кризиса.

18.Формирование экологической культуры как условие устойчивого развития.

19.Какова роль экологического образования населения в существовании биосферы?

Задания

1. На примере одного комнатного растения (любого, имеющегося в вашем распоряжении) опишите его условия обитания и выразите ваше исследование в виде графической схемы.

2. Смоделируйте условия экологического эксперимента по проращиванию семян гороха (или тыквы, пшеницы и др.).

3. Охарактеризуйте, как вы представляете свое участие в решение региональных экологических проблем.

4. Прочитайте и проанализируйте, о чем пишет М.Ю. Лермонтов в поэме «Три пальмы». В XIX веке, когда поэт писал эти строчки, в них виделось отражение неблагодарности людей содеянному добру. А как помимо этого описанные события воспринимаются в настоящее время?

«В песчаных степях аравийской земли

Три гордые пальмы высоко росли.

Родник меду ними из почвы бесплодной,

Журча, пробивался волною холодной,

Хранимый, под сенью зеленых листов,

От знойных лучей и сыпучих песков»

<>

«Вот к пальмам подходит, шумя, караван:

В тени их веселый раскинулся стан.

Кувшины, звуча налилися водою,

И, гордо, кивая махровой главою,

Приветствуют пальмы нежданных гостей,

И щедро поит их студеный ручей.

Но только что сумрак на землю упал,

По корням упругим топор застучал…»

<>

«Когда же на запад умчался туман,

Урочный свой путь совершал караван;

И следом печальным на почве бесплодной

Виднелся лишь пепел, седой и холодный;

И солнце остатки сухие дожгло,

А ветром их в степи потом разнесло.

И ныне все дико и пусто кругом –

Не шепчутся листья с гремучим ключом

Напрасно пророка о тени он просит –

Его лишь песок раскаленный заносит»

БЛОК 2

Среда и экологические факторы среды

Среды жизни на планете Земля

Понятие о среде и средах жизни.

Среда является частью природы, окружающей живые организмы. Из среды организмы получают все необходимое для жизни и в нее же выделяют продукты своего обмена веществ. Среда – это совокупность абиотических и биотических факторов прямо или косвенно воздействующих на организмы. На нашей планете имеется четыре среды обитания: водная, наземно – воздушная, почвенная и организменная.

Первой средой жизни на Земле стала вода. Здесь впервые возникла жизнь. Постепенно в процессе исторического развития многие организмы начали заселять наземно – воздушную среду. Появившиеся наземные организмы (бактерии, растения, животные, грибы) в процессе своей жизнедеятельности принимали участие в создании почвы. Ее также как и наземно – воздушную среду жизни, активно заселяли живые организмы. Параллельно с формированием разнообразия организмов в водной, наземно – воздушной и почвенных средах формировались паразитические формы организмов, средой жизни которым служили другие организмы – «хозяева».

Своеобразие условий каждой среды жизни обусловило своеобразие живых организмов, свойственное этим средам. У всех организмов в процессе эволюции выработались специфические, морфофизиологические, поведенческие и другие приспособления к обитанию к своей среде жизни (среде обитания), к разнообразным частным условиям, постоянно присутствующим в ней.

Организмы проводят свое существование в одной или нескольких средах жизни. Покрытосеменные растения являются обитателями только наземно – воздушной среды, насекомые (майский жук, бронзовка, щелкун, муравьиный лев, роющая оса) проходят одну фазу своего развития в почвенной, а другую – в наземно – воздушной, другие насекомые (комары, стрекозы, поденки), земноводные являются обитателями двух сред. Одну фазу своего развития они проходят в водной, другую – в наземно – воздушной.

Все среды жизни очень разнообразны по качествам. Например, водная среда жизни характеризуется морской и речной, текучей и стоячей водой. В среде жизни обычно различают конкретные «среды обитания организмов». Например, озеро и река – это разные среды обитания в водной среде жизни. В свою очередь в «средах обитания» различают «местообитания», или «биотопы». Они представляют собой более «узкие» комплексы условий, качественно различающиеся между собой в среде обитания. Например, в водной среде имеются местообитания: в толще воды, на дне, у поверхности пленки, среди водорослей и трав и пр.

Роль воды в жизни организмов

Среди веществ клетки на первом месте по массе стоит вода (75 – 85 %). Она выступает в роли абиотического экологического фактора, влияет на другие факторы при комплексном воздействии на организм и, наконец, является средой обитания для многих растений и животных. С экологической точки зрения вода является лимитирующим фактором, как в наземных, так и водных местообитаниях.

Высокое содержание воды в клетке живого организма – важнейшее условие ее жизнедеятельности. Ее функции во многом определяются химической природой.

1. Высокая полярность воды и как следствие – химическая активность. Под действием некоторых катализаторов – ферментов – она вступает в реакции гидролиза, т.е. реакции, при которых к свободным валентностям различных молекул присоединяются группы ОН^- или Н⁺ воды. В результате образуются новые вещества с новыми свойствами.

2. Высокая растворяющая способность. Дипольный характер строения молекул обусловливает способность воды активно вступать во взаимодействие с различными веществами. Ее молекулы вызывают расщепление ряда водорастворимых веществ на катионы и анионы. В результате этого ионы быстро вступают в химические реакции. Большинство химических реакций представляет собой взаимодействие между растворимыми в воде веществами. Таким образом, полярность молекул и способность образовывать водородные связи делает воду хорошим растворителем для огромного количества минеральных и органических веществ. Поэтому в естественных водах всегда содержатся различные соли. В пресных водах их не более 0,5 г на литр, в морских – до 35 – 40 г на литр. В естественных водах, в том числе пресных, значительное количество составляют карбонаты, сульфиды, хлориды, весьма важные для живых организмов водной среды.

3.Высокая теплоемкость воды, высокие теплоты испарения и плавления – основа для поддержания температурного гомеостаза живых организмов и регулирования тепла планеты. При изменении температуры окружающей среды, внутри клетки температура остается неизменной или ее колебания оказываются значительно меньшими, чем в окружающей клетку среде.

4. Плотность воды примерно в 800 раз превышает плотность воздуха. Наибольшей плотностью вода обладает при 4⁰ тепла, а при замерзании расширяется, лед в больших водоемах образуется лишь вверху, создавая защитный слой. Основная толща воды не замерзает, что является причиной существования жизни в замерзающих водоемах.

5. Высокое поверхностное натяжение обеспечивает жизнь на поверхности гидросферы, передвижение растворов по сосудам растений.

6. Воде свойственная прозрачность, высокая теплопроводность, вязкость;

7. Вода обладает большой подвижностью – текучестью и вертикальным перемещением, сглаженным колебаниям температуры (суточной и сезонной). Благодаря своей выталкивающей силе вода одинаково легко поддерживает как тонкие структуры, так и массивные организмы.

Особенности водной среды жизни.

Обитатели водной среды жизни – гидробионты (греч. hydor – вода и biontos - живущий). Они населяют Мировой океан, континентальные воды и подземные воды. Разнообразие комплекса условий в этих водах обусловило своеобразие свойств их обитателей. Основными экологическими факторами водной среды являются течения и волнения в реках, морях, океанах, действующие практически одинаково. Они оказывают косвенное влияние на организм, изменяя ионный состав и минерализацию воды, и прямое действие, вызывающее адаптации организмов к течению. Формы организмов, живущих в воде, многообразны, вода достаточно плотная среда, оказывающая ощутимое сопротивление движению животных, поэтому для них характерна обтекаемая форма тела; среди гидробионтов существуют организмы, которые дышат кислородом как растворенным в воде, так и содержащимся в атмосфере, а также анаэробные организмы. В данной среде живут различные простейшие, водоросли, рыбы, членистоногие, моллюски, иглокожие и представители других типов и классов животного и растительного мира.

Вместе с тем водная среда наделена рядом особенностей, которые создают проблемы для жизни организмов. Ей свойственны сильные перепады давления и очень слабая аэрация. Поверхностные слои различных водоемов аэробны, а на больших глубинах океана, в водоемах с высокой температурой водная среда анаэробная. Но даже в насыщенной кислородом водной среде его содержание в 20 – 21 раз меньше, чем в атмосфере. Эта среда более плотная, чем воздушная, более благоприятная с позиции добычи организмом воды и ее сохранением в нем, а также более богата пищевыми ресурсами.

Также здесь гораздо меньше света, чем в наземно – воздушной среде. Особенно мало света в глубине водоемов. Убывание света с глубиной объясняется тем, что вода сильно отражает и поглощает свет. При этом разные лучи солнечного света поглощаются неодинаково: быстрее поглощаются красные и оранжевые лучи, хуже – зеленые, синие и фиолетовые. Поэтому до больших глубин проникают лишь сине – зеленые, голубые и сине – фиолетовые лучи. Солей, содержащий азот и фосфор (нитраты и фосфаты), необходимых для синтеза живого вещества, в естественных водах обычно мало. Эти соли скапливаются преимущественно в глубинной зоне, где они образуются вследствие разложения бактериями погибших растений и животных. Только благодаря перемешиванию воды нитраты и фосфаты оказываются в верхних слоях водоемов.

Наземно – воздушная среда жизни. Наземно – воздушная среда характеризуется обилием воздуха. Поэтому организмы этой среды жизни часто называются аэробионтами (от греч. aer – воздух и biontos - живущий). Аэробионты практически окружены газообразной средой, имеющей низкую плотность и давление. В воздухе достаточно высокое содержание кислорода, много солнечного света. В видимой и невидимой частях солнечного спектра содержится энергия. Свет проявляется здесь очень интенсивно и с большой амплитудой колебания. Также сильно здесь проявляется температура. В сравнении с водной средой жизни в наземно – воздушной сказываются очень резкие колебания температуры в зависимости от сезона, от времени суток и от географического положения. Такой же зависимостью характеризуется влажность.

Влажность воздушной среды измеряется обычно в показателях относительной влажности, т.е. в виде процента реального давления водяного пара от давления насыщенного пара при той же температуре. Отсюда способность влажности изменять эффекты температуры: понижение влажности ниже некоторого предела при данной температуре ведет к иссушающему действию воздуха.

Иссушающее действие воздуха имеет наиболее важное экологическое значение для растений. Подавляющее большинство растений всасывает воду корневой системой из почвы. Иссушение почвы затрудняет всасывание. Адаптация растений к этим условиям – увеличение всасывающей силы и активной поверхности корней. Как только выбрана доступная вода в данном объеме корни растут далее, вглубь и в стороны, и корневая система может достигнуть, например, у злаков длины 13 км на 1000 см³ почвы (без корневых волосков).

На фотосинтез клетками расходуется около 0,5 % воды, а 97 – 99 % ее уходит на транспирацию - испарение через листья. Эффективность транспирации - отношение прироста вещества (чистой продукции) к количеству транспирированной воды (в граммах сухого вещества на 1000 см³ воды). Для большинства растений она равна двум, т.е. на получение грамма живого вещества тратится 500 г воды.

В зависимости от способов адаптации растений к влажности выделяют несколько экологических групп: гигрофиты (рис, папирус); мезофиты (древесные растения разных климатических зон, травянистые растения дубрав, большинство культурных растений и др.); ксерофиты (суккуленты: алоэ, кактусы) и др.

Количество атмосферных осадков обусловлено физико – географическими условиями, но для организмов важнейшим лимитирующим фактором является распределение осадков по сезонам года. В умеренных широтах их неравномерность может привести к засухе или переувлажнению, в тропиках – к чередованию влажных и сухих сезонов при постоянной почти круглый год температуре.

Таким образом, в наземно – воздушной среде вода, как абиотический фактор характеризуется влажностью, величиной количества осадков, иссушающими свойствами воздуха и доступной площадью водного запаса. Притом особенностью данной среды может быть постоянный дефицит влаги и наличие ее в виде пара или капельно – жидкой формы, снега или льда.

Существенным фактором среды являются также ветер, смена времен года, рельеф местности и др. Например, рельеф способствует стоку воды и смыву почв, определяет эрозионные процессы. Рельеф местности может создавать очень большое разнообразие окружающих условий даже в пределах одного и того же региона с однородным климатом. Наклон и обращенность к солнечным лучам холмистой или овражистой местности создают большую разность в температуре и содержании влаги в почве и припочвенном слое (мертвая органическая подстилка). На крутых склонах влага быстро стекает, это часто приводит к возникновению засушливых местообитаний. В то же время у подножия склона и в низинных местах влаги может скапливаться много. Кроме того, создается большая разница в местообитаниях теневого и освещаемого солнцем склона холма, гор, оврага. Южные склоны находятся в условиях «припека», так как открыты прямому солнечному свету, там жарко и сухо, тогда как на северных склонах прохладно, освещение идет рассеянным светом, там значительно позже сходит снег, почва более влажная и холодная (рис. 3.3, стр. 76).

Характерной особенностью наземно – воздушной среды является и то, что сами живущие здесь организмы существенным образом влияют на среду и во многом сами воздают ее. Например, древесные растения и травы затеняют почву, задерживают порывы ветра, нагнетают влагу из глубины почвы, создают особый микроклимат. Животные распространяют плоды и семена, обогащают почву пометом, строят гнезда и норы, поедают побеги и листья.

Наземно – воздушная среда жизни – самая сложная по экологическим условиям с огромным разнообразием местообитаний: в пустынях, степях, лесах, пещерах, болотах, на равнине и в горной местностях. Это обусловило величайшее разнообразие сухопутных живых организмов и их комплексов на нашей планете. Абсолютное большинство животных в этой среде передвигается по твердой поверхности Земли – почве, поэтому животное население суши иногда называют террабионтами (лат. terra – почва и греч. biontos - живущий), а растения в почве укореняются. Для всех организмов наземно – воздушной среды жизни характерно:

а) система экономного расходования воды;

б) разнообразнейшие у каждого вида механизмы терморегуляции;

б) высокая эффективность окислительных процессов в организме.

В связи с достатком кислорода в наземно – воздушной среде, в процессе эволюции у организмов появились:

а) особые органы усвоения атмосферного кислорода в процессе дыхания;

б) выработались мощные скелетные образования, поддерживающие тело в условиях низкой плотности среды – механические ткани и опорные органы у растений, скелеты и панцири – у животных;

в) в зависимости от качества почвы (ее плотности, солености, окраски и пр.) у организмов выработались особые свойства;

г) в связи с регулярной сменой дня и ночи сформировались разные типы активности у организмов – дневная, ночная и сумеречная;

д) сильное развитие получили и различные другие приспособления для защиты от резких колебаний условий окружающей среды.

Наземно – воздушная среда по своим физико – химическим условиям считается достаточно суровой по отношению ко всему живому. И все же, несмотря на суровость наземно – воздушной среды, жизнь здесь достигла очень высокого уровня как по общей массе органического вещества. По разнообразию форм живой материи, так и по степени эволюционного развития организмов.

Почва как среда жизни. Почва – это рыхлый поверхностный слой суши, контактирующий с литосферой (земной корой) и атмосферой (воздушной средой). Почва представляет собой смесь минеральных веществ, полученных при распаде горных пород под воздействием физических и химических агентов, и особых органических веществ, возникших в результате разложения растительных и животных остатков биологическими агентами. В поверхностных слоях почвы, куда поступает самое свежее мертвое органическое вещество, обитает множество организмов – разрушителей - бактерий, грибов, червей, мельчайших членистоногих и др. Их активность обеспечивает развитие почвы сверху, тогда как физическое и химическое разрушение коренной породы способствует образованию почвы снизу.

В строении почвы обычно выделяют три слоя, называемых горизонтами: А, В и С. В свою очередь горизонт А подразделяют на 3 слоя (таблица 3.2 рис 78).

Таблица 3.2

Характерные черты почвенных горизонтов

А0	-Главным образом мертвая органическая подстилка. В этом горизонте обитает большинство почвенных организмов.
А1	-Гумусовый слой, состоящий из частично разложившегося органического материала, перемешанного с минеральными компонентами почвы.
А2	-Горизонт, в котором происходит усиленное вымывание минеральных ионов почвы. В этом слое сосредоточены корни растений, так как здесь минеральные вещества растворены в воде и их ионы доступны.
В	-Горизонт, содержащий мало органического материала и очень сходный по химическому составу с подстилающей породой. Здесь иногда накапливаются минеральные ионы, вымываемые из лежащего выше горизонта А2
С	-Здесь находится, главным образом, слабо выветриваемый материал, очень схожий с материнской породой.

Как среда жизни почва отличается рядом особенностей:

а) большой плотностью;

б) отсутствием в ней света;

в) пониженной амплитудой колебания температуры;

г) недостаточностью кислорода;

д) сравнительно высоким содержанием углекислого газа.

Она характеризуется достаточно рыхлой (пористой) структурой субстрата. Имеющиеся полости заполнены смесью газов и водными растворами, что определяет чрезвычайно большое разнообразие условий для жизни множества живых организмов (особенно микроорганизмов). В среднем – на 1см² почвы содержатся сотни миллионов бактерий, микроскопических грибов, актиномицетов, водорослей и других микроорганизмов. Все это население почвы – эдафобиус (греч. edaphos – почва и bios - жизнь) живет в условиях данной среды жизни, взаимодействует между собой, образуя своеобразный комплекс, активно участвующий в плодородии почвы и в создании самой почвенной среды жизни. Как приспособление к обитанию в почве у представителей эдафобиуса в процессе эволюции выработались своеобразные свойства. У животных:

вальковатая форма тела;

малые размеры;

сравнительно прочные покровы;

кожное дыхание;

редукция глаз;

бесцветность покровов;

сапрофагия (способность питаться остатками других организмов).

Наряду с аэробностью широко представлена анаэробность (способность существовать при отсутствии свободного кислорода). Виды, населяющие почвенную среду жизни, называют педобионтами (греч. pedis – нога и biontos - живущий) или эдафобионтами –

По целому ряду свойств почва как среда жизни является промежуточной между водной и наземно воздушной. Температурный режим, отсутствие света, пониженное содержание кислорода, насыщенность влагой, присутствие значительного количества солей и органических веществ в почвенных растворах сближает почву с водной средой. Тогда как обычно наблюдаемые, например, в поверхностных слоях почвы, резкие изменения температурного режима, регулярное и часто значительное иссушение, хорошее насыщение воздухом, в том числе, сближает ее с наземно – воздушной средой.

Организм как среда жизни. Появление организменной среды жизни на Земле проходило почти одновременно с появлением живых организмов. Использование одних живых организмов другими в качестве среды обитания не только очень древнее, но и широко распространенное явление. Фактически нет на одного вида, не имеющего паразитов. Организм, в котором поселяются другие организмы, называют хозяином. При этом, чем выше организация хозяина, чем сложнее и более дифференцированы его органы и ткани, тем более разнообразны условия, в которых могут поселяться сожители и паразиты.

Как среда жизни живой организм хозяина характеризуется рядом специфических особенностей: наличием для его обитателей обилия легкоусвояемой пищи, постоянством температурного, солевого и осмотического режимов, отсутствием угрозы высыхания, защищенностью от врагов. Одновременно с этим проблематичными для сожителей живых организмов выступают следующие факторы: нехватка кислорода и света, ограниченность жизненного пространства, преодоление защитных реакций хозяина, т.е. его «активного иммунитета», и распространение от одной особи хозяев к другим. Кроме того, данная среда всегда ограничена во времени сроком жизни хозяина, так как организм служит средой лишь будучи живым. Организмы, населяющие пищеварительный тракт «хозяина», его внутренние органы и ткани, называют эндобионтами (от греч. endon – внутри и biontos - живущий). Их всех можно считать паразитами кишечника хозяина, но по своему значению они относятся к разным трофическим группам: настоящие паразиты (причиняющие вред хозяину), гиперпаразиты или сверхпаразиты («паразит на паразите»), мутуалисты (полезные хозяину), комменсалы (нахлебники и квартиранты, не причиняющие вреда хозяину) и другие сожители, обитающие внутри хозяина.

Относительная стабильность благоприятных экологических условий этой среды жизни дает ряд преимуществ эндобионтам, но вместе с тем ограничивает возможности их расселения, затрудняет прохождение жизненных циклов в сравнении со свободноживущими видами.

Паразиты и другие сожители (комменсалы и др.) приспособились к жизни в определенных органах и тканях хозяина, к определенному его возрасту (стадиям развития) и физическому состоянию хозяина. В процессе эволюции у эндобионтов выработались особые свойства. Например, для внутренних паразитов характерна редукция органов чувств, кишечника. То есть наблюдается упрощение тела паразита по сравнению со свободноживущими его предками и родственниками. Вместе с тем наблюдается появление органов прикрепления, выработка систем защиты от иммунитета хозяина. Существенного развития достигают органы размножения, обеспечивающие высокую плодовитость. Эндобионтам свойственны достаточно сложные циклы развития со сменой одного или нескольких промежуточных хозяев.

Несмотря на трудности попадания в организм хозяина, эндобиотическая флора и фауна давно широко представлены в живом мире. Чрезвычайно высокая плодовитость и сложные жизненные циклы развития позволяют им выживать в борьбе за существование.

Таким образом, все виды, существующие на Земле, обладают сложной системой приспособлений к жизни в своей среде. Их свойства отражают особенности той или иной среды жизни. Причем у представителей разных групп живых организмов, в том числе и очень далеких друг от друга по родству. Но населяющих одну и ту же среду обитания, развиваются похожие свойства, сходные типы приспособлений, в том числе и соприспособленность к совместному проживанию в одной среде.