Что такое средообразующая деятельность организмов пример

Суть понятия средообразующая деятельность организмов

Средообразующая деятельность – это термин, используемый для обозначения процесса, посредством которого конкретный организм изменяет свою среду обитания. Эти изменения могут быть либо физическим воздействием на окружающую среду, либо последствиями, которые возникают, когда организм покидает свою среду обитания. Примеры изменений включают в себя создание тени, строительство гнезд или нор. Эволюция через средообразующую деятельность может произойти в том случае, если изменения влияют на естественное давление отбора. Антропологи и биологи уже давно признали, что животные сильно изменяют свои местообитания, а люди в этом смысле доходят до крайностей. Сам термин был придуман в 1988 году Джоном Одлинг-Сми, биологом из Оксфорда, который пытался включить средообразующую деятельность организмов в эволюционный процесс.

При изменении своей окружающей среды, организмы влияют на давление отбора, действующее как на настоящее, так и на будущие поколения конкретного организма. Эти изменения создают целый ряд преимуществ для организма, хотя шансы на выживание могут не увеличиваться. Процесс можно назвать средообразующей деятельностью, если он удовлетворяет трем основным критериям. Во-первых, организм должен существенно изменить свою среду обитания. Во-вторых, модификации должны оказывать воздействие на давление отбора конкретного организма-реципиента. В-третьих, должен существовать эволюционный ответ, по крайней мере, у одного получателя, вызванный изменением окружающей среды.

Возможно этот процесс столь же важен для эволюции, как и естественный отбор. Предполагается, что, когда организм изменяет свою среду, эта модификация вызывает смещение характеров, которые необходимы для естественного отбора. Последствия средообразующей деятельности особенно заметны в ситуациях, когда изменения окружающей среды сохраняются в течение нескольких поколений. Эта ситуация называется экологическим наследованием, когда организмы не только наследуют гены от своих предков, но и измененную окружающую среду.

Средообразующая деятельность бобров

Бобров обычно называют инженерами экосистемы, и они поражают наше воображение своим строительством плотин, каналов и хаток. Бобры строят плотины на ручьях и реках, после чего они возводят свои убежища под названием хатки в искусственно созданном пруду. Они также создают каналы для перемещения строительных материалов, которые сложно транспортировать по суше. Пробелы между ветвями в своих строениях, бобры заполняют грязью и сорняками, пока плотина не наберет достаточно воды, чтобы окружить хатку. Бобровые плотины строятся как защита от хищников, таких как медведи, койоты и волки, а также для обеспечения легкого доступа к пище в зимнее время года. Бобры славятся своим трудолюбием, и работают даже ночью. Животные могут построить серию плотин по всей реке. В процессе строительства своих плотин они удаляют загрязняющие вещества и отложения в водоемах. Однако животные способствуют обезлесению и влияют на структуру корней, почвы и распределение воды.

Другие примеры средообразующей деятельности

Лимонные муравьи представляют собой еще один любопытный случай средообразующей деятельности организмов. Эти насекомые обустраивают свой дом в стволах амазонских деревьев Дуройя хирсута, которые наиболее распространены в Перу. Затем муравьи начинают убивать окружающие деревья, используя муравьиную кислоту, чтобы сохранить только деревья Дуройя. Муравьи являются единственными насекомыми, которые используют муравьиную кислоту в качестве гербицида. Они могут жить на больших полянах, называемых садами дьявола, чье биологическое разнообразие сильно ограничено по сравнению с окрестностями. Таким образом, деятельность муравьев изменяет экосистему леса.

Земляные черви являются еще одним хорошим примером средообразующей деятельности. Эти организмы обитают в почве, и когда они двигаются, то создают сеть туннелей. Такая деятельность смешивает и аэрирует почву, а также обеспечивает минерализацию питательных веществ и их последующее поглощение растительностью. Некоторые виды земляных червей перемещаются на поверхность земли для поиска пищи, так как органическое вещество там более питательно, и при этом они смешивают верхний слой с минеральной почвой. Эта смесь очень плодородна, и фермеры радуются присутствию червей на своих участках. Действия земляных червей также превращают большие куски органического вещества в богатый гумус. Они влияют на химический состав почвы, так как их отходы жизнедеятельности содержат следующие минералы: азот, калий и фосфаты. Изменения в химии почвы способствует повышению физической активности популяции организмов. Новая химическая структура почвы, вызванная действиями червей, также полезна для роста многих растений.

Воздействие на организмы

Организмы могут оказывать существенное влияние на окружающие их районы. Средообразующая деятельность может влиять на естественное давление отбора, которое в свою очередь воздействует на средообразующую деятельность. Одним из хороших примеров этого сценария является птица-кукушка. Эти птицы научились паразитировать на других птицах, откладывая яйца в гнезда других видов. Птица адаптировалась к этому, имея короткое время инкубации яиц. Необходимо, чтобы яйца быстро вылуплялись и птенец выталкивал яйца, принадлежащие другим видам, устраняя конкуренцию за внимание “родителей”. Далее птенец кукушки подражает звукам нескольких птенцов, чтобы “родители” возвращались с достаточным количеством пищи для целого выводка.

Средообразующая деятельность организмов может использоваться, чтобы помочь описать, как изменения, осуществляемые одной особью, могут влиять на эволюционный путь последующих поколений. Этот процесс также затрагивает те виды, которые непосредственно взаимодействуют с изменяющим среду обитания организмом. Исследования показали, что существа, находящиеся в измененной окружающей среде, могут переопределять внешние источники естественного отбора для создания других эволюционных путей. Эти пути могут привести к непредвиденным последствиям. Популяции, которые наследуют модифицированные среды обитания, могут либо продолжать развиваться, либо адаптироваться аналогично их предкам, не проявлять какой-либо заметной эволюционной реакции на естественный отбор в течение нескольких поколений или внезапно реагировать на новый измененный отбор.

Источник

Средообразующая деятельность организмов

Живые организмы не только испытывают влияния со стороны окружающей их среды, но и сами активно влияют на среду своего обитания. В результате жизнедеятельности физические и химические свойства среды (газовый состав воздуха и воды, структура и свойства почвы и даже климат местности) могут заметно меняться.

Наиболее простым способом влияния жизни на среду является механическое воздействие. Строя норы, прокладывая ходы, животные сильно изменяют свойства грунта. Почва изменяется и под действием корней высших растений: она укрепляется, становясь менее подверженной разрушению потоками воды или ветром.

Живущие в толще воды мелкие рачки, личинки насекомых, моллюски, многие виды рыб имеют своеобразный тип питания, который называется фильтрацией. Пропуская через себя воду, эти животные непрерывно отцеживают из нее пищевые частицы, содержащиеся в твердых взвесях. Эту деятельность можно сравнить с работой гигантского фильтра, ведущего постоянную очистку природных вод.

Механическое воздействие, однако, гораздо слабее по сравнению с воздействием организмов на физико-химические свойства среды. Наибольшая роль здесь принадлежит зеленым растениям, формирующим химический состав атмосферы. Фотосинтез — главный механизм поставки кислорода в атмосферу, тем самым он обеспечивает жизнь огромному количеству организмов, включая и человека.

Поглощая и испаряя воду, растения оказывают влияние на водный режим их местообитаний. Наличие растительности способствует постоянному увлажнению воздуха. Растительный покров смягчает суточные колебания температуры у поверхности земли (под пологом леса или травы), а также колебания влажности и порывы ветра, воздействует на структуру и химический состав почв. Все это создает определенный, комфортный микроклимат, оказывающий благотворное воздействие на обитающие здесь организмы.

Во многом благодаря деятельности живых существ контролируется образование таких газов, как азот, оксид углерода, аммиак. Живое вещество изменяет и физические свойства среды, ее термические, электрические и механические характеристики.

Организмы способны перемещать огромные массы различных веществ. По законам физики неживое вещество перемещается на Земле только сверху вниз. Это определяется силой земного притяжения. Сверху вниз движутся реки, ледники, лавины, осыпи. Живые организмы могут осуществлять обратные перемещения — снизу вверх. Стаи морских рыб мигрируют на нерест вверх по рекам, перемещая против течения большие количества живого органического вещества.

Птицы, питающиеся морскими животными, вместе с экскрементами возвращают на сушу те химические элементы, которые реки выносят с суши в море. Растения поднимают снизу вверх из почвенного раствора в корни, стебли и листья огромные массы воды и растворенные в ней вещества.

Живые организмы оказываются, таким образом, важнейшим звеном в глобальном переносе химических элементов — постоянно происходящем в биосфере круговороте веществ.

Организмы оказывают решающее влияние на состав и плодородие почв. Благодаря их деятельности, в частности в результате переработки организмами мертвых корней, опавших листьев, иных омертвевших тканей, в почве образуется гумус — легкое пористое вещество бурого или коричневого цвета, содержащее основные элементы питания растений. В образовании гумуса участвует множество живых организмов: бактерий, грибов, простейших, клещей, многоножек, дождевых червей, насекомых и их личинок, пауков, моллюсков, кротов и др. В процессе жизнедеятельности они преобразуют в гумус животные и растительные остатки, перемешивают его с минеральными частицами, формируя тем самым почвенную структуру.

Источник

Презентация «Биосфера. Среды жизни. Средообразующая деятельность организмов»

«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Биосфера. Среды жизни. Средообразующая деятельность организмов. Учитель биологии Бояринцева С.В.

Задачи урока: Формировать понятия: биосфера, среды жизни; изучить влияние живых организмов на формирование биосферы; выявить функции живых веществ, закономерности развития биосферы.

В.И.Вернадский. Тем не менее, заслуга создания целостного учения о биосфере принадлежит русскому ученому В.И.Вернадскому, так как именно он развил представление о живом веществе как огромной геологической (биогеохимической) силе, преобразующей свою среду обитания. (1863-1945)

Биосфера — продукт эволюции Земли. Живое вещество играет огромную роль в развитии нашей планеты. К такому выводу пришел русский ученый В. И. Вернадский, исследовав состав и эволюцию земной коры. Биосферу можно сравнить с огромной машиной, работа которой зависит от одного решающего фактора — энергии: не будь ее, все немедленно остановилось бы. В биосфере роль основного источника энергии играет солнечное излучение. Между организмами и окружающей их неживой природой происходит непрерывный обмен веществ, и поэтому разные участки суши и моря отличаются друг от друга по физическим и химическим показателям.

Биосфера — продукт эволюции Земли. Ученые считают, что на Земле обитает около 2 млн видов живых организмов; каждый вид объединяет миллионы и миллиарды особей, определенным образом распределенных в пространстве. Каждый вид по-своему взаимодействует с окружающей средой. Деятельность живых организмов создает удивительное разнообразие окружающей нас природы. Это разнообразие служит гарантией сохранения жизни на Земле.

Четыре основных среды обитания: 1) водная среда; 2) наземно-воздушная среда; 3) почва; 4) среда, образуемая самими живыми организмами.

Наземно-воздушная среда Освоенна в ходе эволюции позже водной, более сложна и разнообразна, и ее населяют более высокоорганизованные живые организмы. Наиболее важным фактором жизни обитающих здесь организмов являются свойства и состав окружающих их воздушных масс.

Почва. это верхний слой суши, преобразованной в результате жизнедеятельности живых существ. Это важный и очень сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями. Жизнь почвы необычайно богата. Некоторые организмы проводят в почве всю жизнь, другие — часть жизни.

Среда, образуемая самими живыми организмами. Тела многих организмов служат жизненной средой для других организмов. Очевидно, что условия жизни внутри другого организма характеризуются большим постоянством по сравнению с условиями внешней среды.

Средообразующая деятельность организмов. Живые организмы не только испытывают влияния со стороны окружающей их среды, но и сами активно влияют на среду своего обитания. В результате жизнедеятельности физические и химические свойства среды (газовый состав воздуха и воды, структура и свойства почвы и даже климат местности) могут заметно меняться.

Механическое воздействие. Строя норы, прокладывая ходы, животные сильно изменяют свойства грунта.

Механическое воздействие. Почва изменяется и под действием корней высших растений: она укрепляется, становясь менее подверженной разрушению потоками воды или ветром.

Механическое воздействие. Стада животных вытаптывают землю на пастбищах.

Механическое воздействие. Средообразующая деятельность бобров состоит в строительстве плотин, образовании ряда запруд и в зарегулировании стоков рек, которые становятся более устойчивыми. Водоемы бобров имеющие значительные площади засе-ляются различными животны-ми – птицами, околоводными позвоночными, рыбой и т.п.что существенно обогащают фауну.

Фильтрация. Живущие в толще воды мелкие рачки, личинки насекомых, моллюски, многие виды рыб имеют своеобразный тип питания, который называется фильтрацией. Пропуская через себя воду, эти животные непрерывно отцеживают из нее пищевые частицы, содержащиеся в твердых взвесях. Эту деятельность можно сравнить с работой гигантского фильтра, ведущего постоянную очистку природных вод.

Фильтрация. Одна перловица длиной 5—6 см при температуре 20 °С очищает до 16 л воды в сутки. Один квадратный метр морского мелководья, густо заселенный моллюсками мидиями, за сутки может очистить до 280 м3 воды.

Изменение физико-химических свойства среды. Наибольшая роль здесь принадлежит зеленым растениям, формирующим химический состав атмосферы. Фотосинтез — главный механизм поставки кислорода в атмосферу, тем самым он обеспечивает жизнь огромному количеству организмов, включая и человека.

Изменение физико-химических свойства среды. Наличие растительности способствует постоянному увлажнению воздуха. Растительный покров смягчает суточные колебания температуры поверхности земли (под пологом леса или травы), а также колебания влажности и порывы ветра, оказывает воздействие на структуру и химический состав почв. Все это создает определенный, комфортный микроклимат, оказывающий благотворное воздействие на обитающие здесь организмы.

Перемещение масс живыми организмами. Стаи морских рыб мигрируют на нерест вверх по рекам, перемещая против течения большие количества живого органического вещества.

Перемещение масс живыми организмами. Птицы, питающиеся морскими животными, месте с экскрементами возвращают на сушу те химические элементы, которые реки выносят с суши в море.

Перемещение масс живыми организмами. Растения поднимают снизу вверх из почвенного раствора в корни, стебли и листья огромные массы воды и растворенные в ней вещества.

Самостоятельная работа с учебником. Среда обитания Особенности среды Приспособлен-ность животных Приспособлен-ность растений

Домашнее задание: § 6.1, 6,2, отв. на вопр. Творческое задание: Написать минисочинение на тему «Что могло бы произойти с биосферой, если бы в один миг исчезли все живые организмы» 2) Презентация «Среда обитания»

Источник

Средообразующая деятельность живых организмов

Разделы: Экология

Метод: исследовательский, частично-поисковый

Технология: проблемного обучения

Учащиеся трех групп рассаживаются за рабочие столы, проверяют наличие необходимой химической посуды и реактивов для завершения эксперимента, открывают тетради.

Ход урока

Полученные ЗУН помогут оценить найти практическое применение средообразующей деятельности живых организмов.

Для выяснения причин изучим материал, построим логическую схему и определим результаты экспериментов.

Какие среды жизни вы знаете?

Как окружающая среда влияет на живые организмы?

Могут ли живые организмы оказывать влияние на окружающую среду?

/По итогам обсуждения учащиеся должны сделать следующий вывод: живые организмы оказывают влияние на окружающую среду/.

Усвоение новых знаний

Для построения логической схемы на доске каждой из трех групп учитель раздает материалы из различных учебников и литературных источников с информацией: в какой среде и как живые организмы образуют среду.

/Класс разделен на 3 группы, каждая группа работает с определенной литературой по определенному вопросу./

Задание 1 группе: изучить средообразующую деятельность живых организмов в водной среде, ключевые организмы в водной среде и достроить логическую схему на доске.

Задание 2 группе: изучить средообразующую деятельность живых организмов в почве, ключевые организмы в почве и достроить логическую схему на доске.

Задание 3 группе: изучить средообразующую деятельность живых организмов в наземно-воздушной среде и достроить логическую схему на доске.

Каждая группа работает с материалом, достраивает схему, выбирая нужные фразы со стола учителя, делает сообщение, а весь класс записывает схему. Учитель корректирует сообщения, объясняет новые слова.

Закрепление новых знаний

Каждая из трех исследовательских групп завершает поставленный эксперимент и задает вопросы другим группам.

Далее проводится самостоятельная работа. Задания (тест и задача) приведены в Приложении №2.

Подведение итогов занятия

Учитель просит ответить на проблемный вопрос:“ Почему при развитии научно-технического прогресса снижается средообразующая деятельность живых организмов, в то время как необходимо ее увеличение для решения экологических проблем?” и подводит итоги урока.

8. Домашнее задание

Базовый уровень: Учебник, § 4.2. Оформить результаты практических работ.

Повышенный уровень: Учебник, § 4.2. Составить два проблемных вопроса к классу.

Углубленный уровень: Учебник, § 4.2. Доказать,что средообразующая деятельность организмов имеет большое практическое значение, привести примеры.

Приложение №1

Эксперимент по средообразующей деятельности геобионтов

Оборудование: аптечные весы, плодородная почва (“живая”), кусочки льняной ткани или бумаги, красные калифорнийские червячки (ККЧ), пустой цветочный горшок.

Порядок проведения: в пустой цветочный горшок емкостью два литра помещают плодородную почву (влажность почвы не менее 80%, т.е. если зажать в кулак, то отжимается 2-3 капли воды). В почву помещают 50 штук ККЧ. Вырезают 2 квадрата из ткани или бумаги размером 5х5 см, взвешивают на аптечных весах и определяют вес 1 см 2 ткани (бумаги). Один кусочек ткани (бумаги) после измельчения помещают в центр почвы и прикрывают слоем почвы.

Через 10 дней достают остатки ткани, высушивают, взвешивают (либо замеряют площадь) и рассчитывают в граммах переработанную геобионтами (микроорганизмами и ККЧ) ткань.

Делают вывод о средообразующей деятельности геобионтов.

Эксперимент по средообразующей деятельности растений

Порядок проведения: растения в одном цветочном горшке и почву в другом накрывают стеклянными банками на 1 сутки. Через сутки тлеющую лучину помещают под банку, накрывавшую растения, и под банку, накрывающую поверхность почвы. Наблюдают, что произойдет с тлеющей лучиной и делают вывод о средообразующей деятельности растений.

Одновременно определяют содержание СО₂ в помещении и под банками.

В шприц набирают 10 мл10% раствора Na₂CO₃ с 4-мя каплями фенолфталеина и 140 см 3 воздуха (из помещения, 1-й банки, либо из второй банки).

Встряхивают в течение 5 минут и выливают раствор в коническую колбу. Набирают в пипетку раствор НСl (1:5) и по каплям доливают в коническую колбу, перемешивая до полного обесцвечивания раствора, т.е. раствор Na₂CO₃ титруют раствором HCl. Записывают объем HCl, пошедший на титрование (V₁). Затем в коническую колбу наливают 10 мл 10% Na₂CO₃, добавляют 4 капли фенолфталеина и титруют раствором HCl (1:5) до обесцвечивания раствора. Замеряют объем раствора HCl, пошедшего на титрование (V₂).

Далее производят расчет.

а) Определяет объем HCl (V₃), пошедший на титрование СО₂, находящегося в 140 см 3 воздуха:

б) вычисляют массу (m) СО₂ в мг в 140 см 3 воздуха:

в) вычисляют концентрацию (с₁) СО₂ в воздухе:

г) вычисляют процентное содержание СО₂ (с₂):

(Для сведения: допустимая концентрация СО₂ в жилых помещениях 0,05%).

Получив процентное содержание СО₂ в жилом помещении, в банках, накрывших растение и слой почвы, делают вывод о средообразующей деятельности растений.

Эксперимент по средообразующей деятельности фильтраторов

Оборудование: аквариум с дафниями и моллюсками, трубочка с грушей для посадки дафний, два стаканчика, пипетки, пробирки.

Реактивы: 30% раствор H₂SO₄, 0,01 Н раствор KMnO₄

Порядок проведения: в два стаканчика наливают одинаковый объем отстоянной не хлорированной воды (артезианской, колодезной, родниковой). Пипеткой в оба стакана добавляют по 3-4 капли свекольного сока (имитатор органического загрязнения воды). Трубочкой с грушей делают посадку дафний в один из стаканчиков (примерно 10 штук). Если есть моллюски, можно их тоже посадить в стаканчик. В течение недели наблюдают изменение окраски воды в стаканчике.

Через неделю определяют значение окисляемости (содержание органических загрязнений) для воды в обоих стаканчиках следующим образом: к 10 мл отфильтрованной исследуемой воды добавляют 0,5 мл 30% серной кислоты и 1 мл 0,01 Н раствора перманганата калия; через 20 минут по окраске раствора определяют окисляемость.