ФАКТОРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ, ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ Понятие о среде обитания

Каждому биологическому виду присущи его собственные морфологические и анатомические признаки. Каждый вид в среде, где он обитает, занимает определенное место, которое обусловлено его потребностью в пище, территории, связано с его функцией воспроизводства. Такое место называется средой обитания.

Среда обитания организма — часть природы, окружающая организмы и оказывающая на них определенное воздействие. Выделяют четыре типа среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную. По-другому среду обитания организма можно определить как совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Она воспринимается организмом через экологические факторы (определенные условия и элементы среды, которые могут оказывать воздействие на организм). Для каждой среды обитания характерны специфические факторы. Кратко охарактеризуем основные среды обитания.

Водная среда. Главной отличительной особенностью водной среды является ее относительная консервативность (постоянство). Например, амплитуда сезонных или суточных колебаний температуры водной среды намного меньше, чем наземно-воздушной.

Особенности водной среды связаны с физико-химическими свойствами воды, такими как высокая плотность, вязкость, высокая теплоемкость, гомогенность, недостаток кислорода, снижение освещенности и увеличение плотности с глубиной.

В связи с этим у водных организмов возникли специфические приспособления к среде. Прежде всего это обтекаемая форма тела, возникшая уактивно двигающихся водных организмов для преодоления гидродинамического сопротивления среды, и изменения формы тела у планктонных организмов, направленные на повышение плавучести (например, повышение площади поверхности у фитопланктона).

Кроме того, к приспособлениям живых организмов к водной среде относятся: потеря обязательной связи с субстратом, развитие воздухоносных полостей внутри тела, гладкие слизистые поверхностные оболочки, развитие эхолокационных органов чувств и осморегуляции.

Наземно-воздушная среда характеризуется огромным разнообразием условий существования, экологических ниш и заселяющих их организмов. Надо отмстить, что организмы играют первостепенную роль в формировании условий наземно-воздушной среды жизни, и прежде всего газового состава атмосферы. Основными особенностями наземно-воздушной среды являются большая амплитуда изменения экологических факторов, неоднородность среды, действие сил земного тяготения, низкая плотность воздуха. Высокое содержание кислорода в атмосфере (около 21%) определяет возможность формирования высокого энергетического уровня обмена веществ. Кроме того, атмосферный воздух отличается низкой и изменчивой влажностью, что частично ограничивало возможности освоения наземно-воздушной среды и определило развитие водно-солевого обмена и структуры органов дыхания у наземных организмов.

Почвенная среда. Почва является результатом деятельности живых организмов, заселивших наземно-воздушную среду. Она представляет собой сложную систему, включающую твердую фазу (минеральные частицы), жидкую фазу (почвенную влагу) и газообразную фазу. Соотношение этихтрехфаз и определяет особенности почвы как среды жизни.

В почве имеется определенное количество органического вещества, которое образуется в результате отмирания живых организмов и входит в состав их экскретов (выделений). Условия почвенной среды обитания определяют такие свойства почвы, как ее аэрация (насыщенность воздухом), влажность (присутствие влаги), теплоемкость и термический режим (суточный, сезонный, разногодичный ход температур). Термический режим почвенной среды по сравнению с наземно-воздушной средой более консервативен, особенно на большой глубине. В целом почва отличается довольно устойчивыми условиями жизни. В почве возможно обитание организмов, обладающих как водным, так и воздушным типом дыхания. Вертикальный градиент проникновения света в почве еще более выражен, чем в воде. Микроорганизмы встречаются во всей толще почвы, а растения (в первую очередь их корневые системы) связаны с наружными горизонтами.

Для почвенных организмов характерны специфические органы и типы движения (роющие конечности у млекопитающих; способность к изменению толщины тела; наличие специализированных головных капсул у некоторых видов животных); формы тела (округлая, червеобразная); прочные и гибкие покровы; редукция глаз и исчезновение пигментов. Среди почвенных обитателей широко развита сапрофа-гия — поедание трупов других животных, гниющих остатков и т.д.

Организменная среда. Живой организм сам может служить средой обитания — для паразитов и симбионтов. Например, человеческий организм является средой обитания для огромного количества различных симбионтов (прежде всего нормальной микрофлоры кишечника), а нередко и паразитов (разнообразных плоских и круглых червей, простейших).

Организм как среда обитания характеризуется определенным постоянством физико-химических свойств и состава (гомеостазом). В то же время некоторые виды паразитов вынуждены противостоять агрессивной среде организма (например, в желудочно-кишечном тракте) и иммунной системе организма. Организм, как правило, обеспечивает паразитов и симбионтов питательными веществами, находящимися в доступной форме и не требующими дальнейшего пищеварения и переработки. Поэтому у большинства паразитов наблюдается упрошенное строение (редукция) органов пищеварения. Стратегия их выживания направлена на оставление как можно большего количества потомков, формирование защитных механизмов и приспособлений к распространению.

Жизненные формы организмов. Среди приспособлений организмов к условиям среды, возникших в результате эволюции, наиболее наглядными можно считать приспособления (адаптации), проявляющиеся в особенностях внешнего строения растений и животных. Их называют морфологическими (от греч. морфа — форма). Определенные типы внешнего строения, возникшие как приспособления к экологическими условиям местообитаний, называют жизненными формами организмов.

Жизненные формы у растений и животных очень разнообразны. Они выделяются по совокупности признаков строения и образа жизни. Так, наиболее широко распространенные жизненные формы растений —деревья, кустарники, травы. Яркие примеры приспособлений к суровым условиям среды дают такие жизненные формы растений, как суккуленты (в засушливом климате), лианы (при недостатке света), стланики и растения-подушки (в тундрах, высокогорьях с низкой температурой и сухостью при сильных ветрах).

Жизненные формы животных выделяются по разным признакам для разных систематических групп. Так, для млекопитающих одними из основных признаков для выделения жизненных форм, помимо среды обитания, считаются способы передвижения (ходьба, бег, прыжки, плавание, ползание). Жизненные формы птиц различают по типу их местообитания и способу добывания пищи, а рыб — в основном по форме тела. Жизненные формы обитателей водоемов также выделяют по типу их местообитаний. Так, в водной толще мелкие организмы образуют планктон (от греч. планктос — блуждающий), т.е. совокуп-ностьорганизмов, живущих во взвешенном состоянии и неспособных противостоять течениям. Обитатели грунта образуют бентос (от греч. бентос — глубина). К отдельным жизненным формам относятся организмы, живущие у поверхностной пленки воды или на различных твердых субстратах.

Для характеристики взаимодействия организма со средой, в том числе отклика на воздействия, необходимо обратиться к понятию «экологический фактор».