План лекционного занятия по педагогике

1. Окружающая среда

2. Классификация экологических факторов

3. Абиотические факторы

4. Закономерности зависимости организмов от факторов среды

1. Окружающая среда

Условия обитания различных видов разнообразны. Одни из них, напри­мер, некоторые клещи всю жизнь проводят внутри листа растения, другие осваивают огромные и разнообразные пространства, как, например, перелет­ные птицы. На нашей планете живые организмы освоили четыре качественно отличные среды жизни: водную, наземно-воздушную, почвенную. Средой обитания служат также сами организмы, в которых живут другие.

Многие животные могут существовать только в одной среде, Например, большинство рыб - только в водной среде. Вместе с тем, ряд насекомых (стрекозы, комары), земноводные проходят одну фазу своего развития в воде, другую - в наземно-воздушной среде. В работах Н.М. Черновой, А.М. Быловой и других исследователей раскрыты характерные особенности сред обита­ния.

Водная среда жизни - самая древняя среда, в которой жизнь возникла и существовала до появления первых организмов на суше. Разнообразие орга­низмов в водной среде намного меньше, чем на суше. Особенности этой сре­ды определяются физическими свойствами воды. Главная особенность -плотность воды, которая определяет ее значительную выталкивающую силу. В воде облегчается вес организмов и появляется возможность вести постоян­ную жизнь в водной толще, не опускаясь на дно. Множество мелких орга­низмов (одноклеточные водоросли, мелкие рачки, медузы, икра рыб) нахо­дится во взвешенном состоянии и мигрирует вместе с потоками воды.

Плотность воды затрудняет активное передвижение в ней, поэтому бы­стро плавающие животные, такие, как рыбы, дельфины, кальмары, должны иметь сильную мускулатуру и обтекаемую форму тела. В связи с высокой плотностью воды с глубиной сильно растет давление. Глубоководные обита­тели способны переносить давление, которое в тысячи раз выше, чем на по­верхности суши.

Свет проникает в воду лишь на небольшую глубину. В прозрачной воде океана автотрофные организмы могут обитать до глубины 200 м в тропиках и 50 м в высоких широтах. Наиболее активно поглощается красная часть спек­тра света. Поэтому глубоководья морей заселены красными водорослями, способными за счет дополнительных пигментов усваивать зеленый свет.

Важнейшей характеристикой воды является ее химический состав - со­держание солей, газов, ионов водорода. Морские виды не могут жить в пре­сных водоемах, а пресноводные - в морях из-за нарушения работы клеток.

Содержание кислорода в воде примерно в 20 раз ниже, чем в атмосфере. Оно снижается при повышении температуры, а также в стоячих водоемах в зимнее время, когда вода изолирована от атмосферы слоем льда. Содержание углекислого газа в воде, напротив, выше, чем в атмосфере.

Концентрация ионов водорода в воде (рН) может меняться в пределах 3,7-7,8. Нейтральными считаются воды с рН от 6,45 до 7,3. С понижением рН биоразнообразие организмов быстро убывает. Например, речной рак, многие виды моллюсков гибнут при рН ниже 6. Кислотные дожди стали причиной подкисления вод озер и резкого обеднения их биологического разнообразия.

Температурный режим в водоемах более мягок, чем на суше. Из-за вы­сокой теплоемкости воды колебания температуры в ней сглажены, и водные обитатели не сталкиваются с необходимостью приспосабливаться к сильным морозам и высокой температуре.

Наземно-воздушная среда - самая сложная по экологическим условиям. Главная ее особенность - разнообразие и непостоянство (значительные пере­пады температур, давления, влажности, и других характеристик, как во вре­мени, так и в пространстве). Воздух отличается низкой плотностью по срав­нению с водой, поэтому организмам необходима опора. В этой связи у на­земных растений развиты механические ткани, а у наземных животных силь­нее, чем у водных, выражен скелет.

Воздух - плохой проводник тепла. Этим облегчается возможность со­хранения тепла, вырабатываемого внутри организмов, и поддержание посто­янной температуры у теплокровных животных. В жизни наземных организ­мов большую роль играют и многие другие экологические факторы, напри­мер, состав воздуха, ветры, рельеф. Особо важны погода и климат.

Почва как среда обитания в значительной степени представляет продукт жизнедеятельности организмов. Для нее характерно постоянное поступление органического вещества главным образом за счет отмирающих растений, опадающей листвы.

Любая почва представляет собой многофазную систему, в состав кото­рой входят:

- минеральные частицы - от тончайшего ила до песка и гравия.

- органическое вещество - от тел только что умерших животных и от­мерших корней растений до гумуса.

- газовая фаза, характер которой определяется ее структурой. Газовая фаза всегда обогащена углекислым газом и парами воды.

- водная фаза - вода может свободно перемещаться по капиллярам, мо­жет входить в состав коллоидных частиц, и в форме пара.

Эта многофазность делает почву наиболее насыщенной жизнью. Почва включает не только организмы, которые живут в ней постоянно (позвоноч­ные, членистоногие, бактерии, водоросли, дождевые черви и др.), но и те ор­ганизмы, которые связаны с ней в начале цикла развития.

Живые организмы в качестве среды обитания - очень древнее и широко распространенное в природе явление. Даже прокариоты имеют сожителей. Чем выше организация хозяев, чем больше степень дифференцированности их тканей, тем более разнообразные условия они могут предоставить своим сожителям. Исследователи отмечают, что паразитов больше всего среди мик­роорганизмов и относительно примитивных многоклеточных, а подвержен­ность паразитизму наиболее развита у позвоночных животных и цветковых растений. Особенностью этой среды жизни является то, что в ней смягчены колебания внешних условий и практически не ограничены ресурсы пищи. Основные экологические трудности, с которыми сталкиваются внутренние сожители живых организмов, - это ограниченность жизненного пространства, сложности снабжения кислородом, трудность распространения от одной осо­би к другим, а также защитные реакции организма хозяина против паразитов. Например, устойчивость хвойных деревьев к нападению стволовых вредите­лей обеспечивается выделением смолы, которая содержит соединения, ток­сические для насекомых.