3.4. Характеристика обитателей почвенной среды

Количество организмов в почве огромно. Среди почвенных организмов выделяют несколько групп:

1. Исходя из степени подвижности и размеров

Микробиота - организмы, представляющие промежуточное звено между растительными и животными организмами (бактерии, зеленые и сине-зеленые водоросли, грибы, простейшие одноклеточные).

Мезобиота - совокупность мелких, легко извлекающихся из почвы подвижных насекомых (нематоды, клещи, мелкие личинки, ногохвостки и др).

Макробиота - крупные насекомые, дождевые черви, подвижные членистоногие, живущие между подстилкой и почвой (медведка, мокрица, многоножка).

Мегобиота - это крупные землерои, в основном из числа млекопитающих, (слепыши, слепушонки, цокоры, кроты и др.).

2. По степени связи со средой обитания:

Геобионты - постоянные обитатели почвы (дождевые черви (Lymbricidae), многие первичнобескрылые насекомые (Apterigota)), из млекопитающих кроты, слепыши.

Геофилы - животные, у которых часть цикла развития проходит в другой среде, а часть - в почве, (саранчовые, жуки, комары-долгоножки, медведки, бабочки).

Геоксены - животные, иногда посещающие почву в качестве укрытия или убежища, (суслики, сурки, тушканчики, кролики, барсуки, некоторые виды жуков).

3. В зависимости от механического состава

Псаммофиты и псаммофилы - растения и животные, живущие на подвижных сыпучих песках (муравьиные львы), адаптированы к сыпучим пескам в пустынях.

Литофиты и литофилы - растения и животные, произрастающие и обитающие на камнях, скалах, в их углублениях и трещинах, на каменистых осыпях и т.д.

4. Организм как среда обитания

Внутренняя среда организма - отличающаяся относительным постоянством состава и параметров среда, обеспечивающая протекание жизненных действий в организме.

С данной средой связан паразитический или полупаразитический образ жизни. Для человека внутренней средой организма является система крови, лимфы и тканевой воды.

Лимитирующий фактор:

• Возможность потери хозяина.

Основные трудности паразитов:- ограниченность жизненного пространства для тканевых и особенно внутриклеточных обитателей, -сложности снабжения кислородом, -трудность распространения от одной особи хозяев к другим, -защитные реакции организма хозяина против паразитов.

Это сопротивление паразитам получило название активного иммунитета.

Преимущества паразитизма:

• у паразитов нет проблем с поиском пищи; это дает им возможность быстрого роста, достижения больших размеров и высокого потенциала размножения; - организм хозяина служит надежной защитой от неблагоприятных условий среды; нет опасности высыхания, изменения температурного, солевого и осмотического режимов.

Все паразиты делятся на две группы:

Эктопаразиты - наружные паразиты, обитающие на поверхности тела хозяина (клещи, пиявки, блохи, клопы; эктопаразиты растений):

Эндопаразиты - паразиты, живущие внутри тела хозяина (гельминты, бактерии, вирусы, простейшие).

2. Важнейшие абиотические факторы и адаптации к ним организмов

Экологические факторы среды могут влиять на живые организмы

1. как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций;

2. как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях;

3. как модификаторы, вызывающие анатомические и морфологические изменения организмов;

4. как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Наиболее сильнодействующей является группа факторов - климатические факторы.

1. Воздействие света.

Основным источником света является Солнце. Для растений важны оранжево-красные, сине- фиолетовые и ультрафиолетовые лучи.

По отношению к условиям освещения растения разделяются на три группы:

• Гелиофиты (Светолюбивые) могут нормально развиваться лишь при достаточном освещении, они не переносят или переносят плохо даже незначительное затемнение.

• Сциофиты (Тенелюбивые) встречаются только в затененных местах и никогда не встречаются в условиях сильной освещенности.

• Факультативные гелиофиты (Теневыносливые) растения характеризуются широкой экологической амплитудой по отношению к световому фактору.

Фототропизм - это направленное движение и ориентация растений, например, подсолнечник «следит» за солнцем.

Фотонастия - рост определенных клеток в листьях или стеблях под влиянием света.

Никтинастия - изменения положения органов в течение суток с изменением интенсивности света и тургора, листья «складываются» вертикально (комнатный цветок маранта).

По отношению к условиям освещения животные делятся на экологические группы: - дневные;- ночные;- сумеречные.

Фототаксис - у животных и одноклеточных организмов - перемещение в сторону наибольшей (положительный) или наименьшей (отрицательный) освещенности для достижения наиболее подходящего местообитания (гремучие змеи чувствуют тепло).

Жизнь многих растений зависит от фотопериода.

2. Воздействие температуры

Согласно правилу Вант-Гоффа: скорость химических реакций возрастает в 2-4 раза каждый раз при повышении температуры на 10°С, а по достижении оптимальной - начинает снижаться.

Жизнь на земле существует в широком диапазоне температур. Наиболее приемлемый для жизни диапазон температур от 0° до 50° С.

По отношению к температурному фактору виды разделяются на следующие экологические группы:

• криофилы (криофиты) - виды, предпочитающие холод.

• термофилы (термофиты) - виды с оптимумом деятельности в области высоких температур.

По особенностям теплообмена выделяют две экологические группы организмов: пойкилотермные и гомойотермные.

• пойкилотермные животные (хладокровные) зависят от тепла, поступающего извне, чем от того тепла, которое образуется в обменных процессах (холодноводные с непостоянной температурой. Температура тела приближается к температуре среды); участков (некоторые пресмыкающиеся).

• гомойотермные животные (теплокровные) благодаря высокой интенсивности обмена у них вырабатывается достаточное количество тепла, которое может сохраняться (теплокровные организмы с относительно постоянной внутренней температурой. Эти организмы обладают большими преимуществами в использовании среды);

Терморегуляция гомойтермных включает в себя следующие процессы:

1) химическую терморегуляцию. Чем холоднее среда, тем больше отдача тепла за счет интенсификации процессов окисления в результате тонического сокращения мышц (холодовая дрожь). Некоторые млекопитающие (например, медведи) накапливают бурый жир, который окисляясь выделяет много тепла;

2. физическую терморегуляцию. Главное приспособление - наличие термоизоляционных покровов (перьев, волос, подкожного жира).

3. приспособительное поведение. Направлено на более экономное расходование энергии на терморегуляцию. Это, прежде всего, выбор мест, защищенных от ветра и со сглаженными суточными перепадами температуры.

Промежуточное положение между пойкилотермными и гомойгермными организмами занимают гетеротермные (суслики, ежи, летучие мыши, медведи).

Гетеротермные животные (от гетеро... и греч. therme — тепло), группа животных, у которых периоды постоянной температуры тела сменяются периодами значительных её колебаний, зависящих от изменений температуры среды.

3. Воздействие влажности.

Растения получают воду из почвы, подводят к органам и клеткам и используют на фотосинтез. Животные получают воду непосредственно с пищей.

По степени солености воду условно делят на: пресную (менее 0,5 %о), солоноватую (0,5 - 16 %о), соленную (более 16 %о).

Соответственно водные организмы делятся на морских и пресноводных.

По отношению к влажности выделяют следующие экологические группы растений.

• гидрофиты — наземные растения, укореняющиеся на дне водоема (лотос, калужница);

• гидратофиты - растения, полностью погруженные в воду (элодея, ряска);

• гигрофиты - наземные растения, обитающие в местах с высокой влажностью и избыточной увлажненностью почвы (обитатели влажных тропических лесов):

а) теневые гидрофиты (бодяк);

б) световые гидрофиты (рис);

• мезофиты - наземные растения, обитающие в местах с умеренной влажностью. К ним относятся луговые травы, все широколиственные деревья, лесные и луговые травы, многие полевые культуры, овощные, плодово-ягодные.

Они делятся:

а) вечнозеленые (в тропиках);

б) летне-зеленые (при холодной зиме);

в) зимне-зеленые (при жарком лете);

г) эфемеры и эфемероиды, вегетирующие в течение короткого влажного периода (тюльпан):

• ксерофиты - растения сухих местообитаний. Они распространены в степях, пустынях и полупустынях.

Они делятся:

а) суккуленты - накапливающие воду в тканях (кактусы)

б) склерофиты - устойчивые к высыханию, с жесткими листьями и побегами (к