Среды жизни
Среды жизни организмов на Земле
Природа нашей планеты прекрасна и очень разнообразна. Это многочисленные озера, моря, реки, горы, равнины, болота, пустыни, леса, степи — и всюду протекает жизнь. Все огромное разнообразие природных условий, которое встречается в биосфере, называют средой обитания живых организмов.
Среда — это совокупность факторов, окружающих живые организмы и оказывающих на них прямое или косвенное воздействие.
Из среды организмы получают все необходимые ресурсы для жизни и в нее же выделяют продукты своего обмена веществ. Среда, обеспечивающая возможность жизни организмов в биосфере, очень разнообразна. По качественно отличным комплексам условий в биосфере различают четыре среды жизни: водную, наземно-воздушную (сушу), почвенную и живой организм (для паразитов и симбионтов).
Четыре среды жизни на Земле: 1 — водная; 2 — наземно-воздушная; 3 — почвенная; 4 — организменная
В них различают конкретные местообитания, или биотопы, которые представляют собой более «узкие» комплексы условий, качественно различающиеся между собой. Например, в водной среде имеются местообитания (биотопы) в толще воды, на дне, у поверхностной пленки, среди водорослей и трав и пр.
Своеобразие условий каждой среды жизни обусловило своеобразие свойств живых организмов, обитающих в них. У всех организмов в процессе эволюции выработались специфические морфофизиологические, поведенческие и другие приспособления к обитанию в своей среде жизни и к разнообразным частным условиям, свойственным этой среде.
Водная среда жизни
Водная среда характеризуется своеобразием физико-химических свойств, благоприятных для жизни организмов. Это прозрачность воды, ее высокая теплоемкость, большая скрытая теплота плавления, высокая теплопроводность, плотность (примерно в 800 раз превышающая плотность воздуха) и вязкость, расширение при замерзании. Так, наибольшей плотностью вода обладает при 4 ºC и при этом опускается на дно, а при замерзании расширяется, и лед в больших водоемах образуется лишь вверху, создавая защитный слой. Основная же толща воды при этом не замерзает.
Вода обладает большой подвижностью — текучестью и вертикальным перемещением, сглаженными колебаниями температуры (суточной и сезонной). Благодаря свой выталкивающей силе вода одинаково легко поддерживает как тонкие структуры, так и массивные организмы.
Вода — прекрасный растворитель минеральных и многих органических соединений. Поэтому в естественных водах всегда содержатся различные соли, карбонаты, сульфиды, хлориды, весьма важные для живых организмов водной среды. В то же время в водной среде очень слабая аэрация (кислорода примерно в 20 раз меньше, чем в атмосфере), сильные перепады давления и мало света, особенно 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, хуже — зеленые, синие и фиолетовые. Поэтому до больших глубин проникают лишь сине-зеленые, голубые и сине-фиолетовые лучи. Но и они проникают лишь до глубины 180-200 м.
Обитатели водной среды жизни — гидробионты (от греч. hydor — «вода» и biontos — «живущий»). Они населяют Мировой океан, континентальные водоемы и подземные воды.
Растения и животные водной среды жизни
Наземно-воздушная среда жизни
Эта среда характеризуется обилием воздуха. Поэтому организмы этой среды жизни часто называются аэробионтами (от греч. aer — «воздух» и biontos — «живущий»). Аэробионты фактически окружены газообразной средой, имеющей низкую плотность и давление. В воздухе достаточно высокое содержание кислорода, много солнечного света. Действие света и тепла (температуры) проявляется здесь интенсивно, но с большими амплитудами колебаний. Колебания находятся в зависимости от сезона, времени суток и от географического положения региона. Такой же зависимостью характеризуется влажность. Притом особенностью данной среды является постоянный дефицит влаги и присутствие ее в виде пара, в капельно-жидком или кристаллическом состоянии (в форме снега или льда).
Существенными факторами среды являются также ветер, смена времен года, рельеф местности и др.
Характерной особенностью наземно-воздушной среды является и то, что сами живущие здесь организмы существенным образом влияют на среду и во много сами создают ее.
Например, древесные растения и травы задерживают порывы ветра, затеняют почву, нагнетают влагу из ее глубины, 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 и отличается огромным разнообразием местообитаний: пустыни, степи, леса, пещеры, болота, равнины и горные местности. Это обусловило величайшее разнообразие сухопутных живых организмов и их комплексов на нашей планете. Абсолютное большинство животных в этой среде передвигаются по твердой поверхности Земли — почве, потому животное население суши иногда называют террабионтами (от лат. terra — «земля» и biontos — «живущий»).
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, разнообразию форм живой материи, так и по степени эволюционного развития организмов.
Обитатели наземно-воздушной среды жизни
Почва как среда жизни
Почва — это рыхлый поверхностный слой суши, контактирующий с литосферой (земной корой) и атмосферой (воздушной средой). Она состоит из смеси минеральных веществ, образующихся при распаде горных пород, и особых органических веществ, возникших в результате разложения растительных и животных остатков. В поверхностных слоях почвы обитает множество организмов-редуцентов — бактерий, грибов, червей, мельчайших членистоногих и др. В среднем в 1 см3 почвы содержатся сотни миллионов бактерий, микроскопических грибов, актиномицетов, водорослей и других микроорганизмов. Все это население взаимодействует между собой, образуя своеобразный комплекс, активно участвующий в плодородии почвы и в создании самой почвенной среды жизни. Его активность обеспечивает развитие почвы сверху, ф физическое и химическое разрушение коренной породы способствует образованию почвы снизу.
Как среда жизни почва отличается рядом особенностей: большой плотностью, отсутствием в ней света, пониженной амплитудой колебания температуры, недостаточностью кислорода и сравнительно высоким содержанием углекислого газа.
Виды, населяющие почвенную среду жизни, называют педобионтами (от лат. pedis — «нога» и греч. biontos — «живущий»), или эдафобионтами (от греч. edaphos — «почва» и biontos — «живущий»).
Живой мир почвенной среды
Как приспособление к обитанию в почве у эдафобионтов в процессе эволюции выработались своеобразные свойства. Например, у животных — вальковатая форма тела, малые размеры, сравнительно прочные покровы, кожное дыхание, дедукция глаз, бесцветность покровов, сапрофагия (способность питаться остатками других организмов). Наряду с аэробностью широко представлена анаэробность (способность существовать при отсутствии свободного кислорода).
Организмы как среда жизни
Появление данной 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 ни одного вида, не имеющего паразитов. Организм, в котором поселяются другие организмы, называют хозяином.
Как среда жизни живой организм хозяина характеризуется рядом специфических особенностей: наличием для его обитателей обилия лекгоусвояемой пищи, постоянством температурного, солевого и осмотического режимов, отсутствием угрозы высыхания, защищенностью от врагов. Однако проблематичными для сожителей живых организмов выступают такие факторы, как нехватка кислорода и света, ограниченность жизненного пространства, преодоление защитных реакций хозяина, то есть его активного иммунитета, и перемещение от одной особи к другим хозяевам. Кроме того, данная среда всегда ограничена во времени сроком жизни хозяина, так как организм служит средой жизни, лишь будучи живым. Организмы, населяющие пищеварительный тракт хозяина, его внутренние органы и ткани, называются эндобионтами (от греч. endon — «внутри» и biontos — «живущий»). Среди них есть паразиты, симбионты (сожители на равных), комменсалы (нахлебники и квартиранты, не причиняющие вреда хозяину) и другие сожители, обитающие внутри организма хозяина.
Например, обнаружено, что в кишечнике кулана обитают четыре трофических (пищевых) группы эндобионтных инфузорий:
Инфузории-эндобонты кишечника кулана (Equus hemionus):
1, 2 — инфузории, питающиеся растительным кормом хозяина (в их теле видны растительные клетки и крахмальные зерна); 3 — инфузории, поедающие бактерий; 4 — инфузории, паразитирующие на других инфузориях
Относительная стабильность благоприятных экологических условий этой среды жизни дает ряд преимуществ эндобионтам, но вместе с тем ограничивает возможности их расселения, затрудняет прохождение жизненных циклов по сравнению со свободноживущими видами.
Все виды, существующие на Земле, обладают сложной системой приспособлений к жизни в своей среде. Их свойства отражают особенности их 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 приспособленность к совместному проживанию в природных сообществах.
Основные среды жизни
Жизнь зародилась на Земле приблизительно 3,7 миллиарда лет назад, по другому источнику около 4,1 млрд лет назад. Развитие продолжается и по сегодняшний день. По всем предположениям, и в дальнейшем жизнь будет продолжаться, приспосабливаясь к окружающей среде, и наличие или отсутствие человека не сможет ее прервать.
Ученые Австралии обнаружили признаки жизни на суше, и им 3,5 млрд лет. Их находки дали подтверждение, что жизнь образовалась в пресных водоемах, а не в соленых источниках. Ученые обратили внимание на эти факты и ищут подтверждение им и на других континентах.
Основные виды жизни
К основным средам жизни относятся:
Каждая из сред обладает своими особенностями и содержит различные организмы, которые проживают, размножаются и эволюционируют.
Наземно-воздушная среда
Эту среду представляет все разнообразие растительной и животной жизни на Земле. Развитие органической жизни на суше позволило возникнуть почве. Дальше пошло развитие растений, лесов, степей, тундры и различных животных, адаптирующихся к разным средам обитания. В результате дальнейшей эволюции органического мира, жизнь распространялась на все верхние оболочки Земли – гидросферу, литосферу, атмосферу. Все живое развивалось и приспосабливалось к резким колебаниям температур и различным средам обитания. Возникли теплокровные и хладнокровные представители животной фауны, разнообразные птицы и насекомые. В наземно-воздушной среде растения приспособились к различным условиям произрастания. Одни любят светлые теплые участки, другие произрастают в тени и влажности, а третьи выживают при низких температурах. Разнообразие этой среды представлено разнообразием жизни в ней.
Водная среда
Параллельно развитию наземно-воздушной среды шло развитие и водного мира.
Водная среда представлена всеми водоемами, которые есть на нашей планете, начиная от океанов и морей, заканчивая озерами и ручейками. 95% поверхности Земли относится к водной среде.
Различные гигантские обитатели водной среды менялись и приспосабливались под волнами эволюции, адаптировались к среде обитания и принимали вид, наиболее увеличивающий выживаемость популяций. Уменьшились размеры, поделились ареалы распространения разных видов их сосуществования. Многообразие жизни в воде удивляет и восхищает. Температура в водной среде не подвержена таким резким колебаниям как в наземно-воздушной среде и даже в самых холодных водоемах не понижается ниже +4 градусов по Цельсию. В воде живут не только рыбы и животные, также вода изобилует различными водорослями. Только на больших глубинах они отсутствуют, там, где царит вечная ночь, идет совсем другое развитие организмов.
Почвенная среда обитания
К почве относится верхний слой земли. Смешение различных пород почвы с горными породами, останками живых организмов, образует плодородную почву. В этой среде нет света, в ней живут, а вернее произрастают: семена и споры растений, корни деревьев, кустарников, трав. В ней также есть мелкие водоросли. Земля представляет собой дом для бактерий, животных и грибов. Это основные ее обитатели.
Организм как среда обитания
На Земле нет ни одного человека, вида животных или растений, в котором не поселился какой-либо организм или паразит. К паразитам растений относится всем известная повилика. Из маленьких спор-семечек вырастает организм, который живет за счет поглощения питательных сил растения хозяина.
Паразиты (от греческого – «нахлебник») – это организм, живущий за счет своего хозяина. Многие организмы паразитируют в телах людей и животных. Они разделяются на временных, которые живут на хозяине определенный цикл, и постоянных, которые паразитируют на теле хозяина цикл за циклом. Это приводит часто к гибели хозяина-носителя. Паразитам подвержено все живое, начиная от бактерий, и завершает этот список высшие растения и животные. К паразитам относятся и вирусы.
К организмам можно прибавить и симбиоз (совместная жизнь).
Симбиоз растений и животных не угнетает хозяина, а выступает партнером в жизни. Симбиотические отношения позволяют выживать определенным видам растений и животных. Симбиоз – промежуток между союзом и слиянием организмов.
Среды обитания живых организмов
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Среды обитания живых организмов»
На прошлом уроке вы знакомились с разнообразием живых организмов на Земле. Познакомились с некоторыми организмами луга и леса. И узнали, что организмы, обитающие на лугу, почти не встречаются в лесу и наоборот. То есть можно сказать, что каждый организм занимает в природе своё определённое место.
Такое распределение организмов сформировалось со временем для ослабления конкуренции за пищу и жилье. Организмы расселяются по разным экологическим нишам.
Среда обитания ― это все то, что окружает живое существо в природе. На Земле существуют четыре основные среды обитания, освоенные и заселённые организмами. Это наземно-воздушная среда, водная, почвенная и организменная, то есть тело какого-либо живого организма, которое используется для жизни другим организмом. Каждая из этих сред имеет свои специфические условия жизни.
Сегодня на уроке мы рассмотрим, каким образом животные приспособились к перечисленным жизненным средам, то есть к своим местам обитания.
Итак, первыми мы рассмотрим приспособления обитателей наземно-воздушной среды.
Эта среда считается наиболее сложной и разнообразной, по сравнению с другими средами.
Для организмов, обитающих в ней, очень важны свойства и состав воздушных масс (температура, влажность, давление и др.).
Плотность воздуха гораздо ниже плотности воды, поэтому у наземных организмов сильно развиты внутренний или наружный скелет.
Всем известная виноградная улитка имеет наружный скелет в виде раковины. Раковина — домик улитки, который она носит с собой и прячется в него в случае опасности.
А черепахи уникальны тем, что они являются одними из немногих существ, которые имеют как внутренний, так и наружный скелет.
Скелет позволяет организмам противостоять действию закона всемирного тяготения и ветра.
Организмы наземно-воздушной среды способны бегать, прыгать, лазать, летать.
Перемещение организмов по воздуху возможно за счёт специальных приспособлений ― крыльев у птиц и насекомых, некоторых видов млекопитающих и даже рыб.
Но в условиях только воздушной среды ни один организм постоянно жить не может, и поэтому даже лучшие «летуны» должны иногда опускаться на землю.
Так как воздушные массы постоянно находятся в движении, температура воздуха меняется быстро. Поэтому организмы, которые обитают на суше, имеют различные приспособления к таким переменам. Вы их знаете: это перьевой, волосяной и роговой покров тела, который защищает от воздействия ультрафиолетовых лучей.
В пустыне отмечаются наибольшие колебания жары и холода в течение суток. Температура в пустыне днём повышается в среднем до +40 градусов, а ночью опускается до +5 и даже 0 С.
Муравьи-жнецы устраивают гнезда глубоко под землёй, где не так жарко, как на поверхности. Они совершают лишь кратковременные набеги на поверхность, чтобы запастись семенами.
Пустынная лисичка фенек живёт в Сахаре. С помощью своих огромных ушей, действующих как локаторы, она прекрасно слышит. Также уши спереди и сзади пронизаны густой сетью мельчайших кровеносных сосудов, которые помогают лисичке избавиться от излишков тепла. Ветер, который обдувает уши, охлаждает кровь.
Недостаток воды — беда для всех обитателей пустыни и степи. В пустынях Северной Америки обитает каменистая белка — рекордсмен выносливости. Она может не пить в течение 100 дней!
Суслики (и не только они!) спят в самые жаркие месяцы так же, как и медведь спит во время зимних холодов.
Обитателям суши важен и химический состав воздуха.
Например, в горах пониженное содержание кислорода. Из крупных млекопитающих, обитающих в альпийской зоне, широко распространены горные козлы и бараны.
Следующая среда обитания ― водная. Она является самой древней средой, в которой возникла жизнь.
Водную среду разделяют на пресноводную и морскую среду обитания.
Водой покрыто более 70 % поверхности планеты. Однако разнообразие организмов в водной среде намного меньше, чем на суше.
Из воды организмы получают всё, что им необходимо.
Вода обладает выталкивающей силой, её плотность больше, чем у воздуха. Это свойство позволяет многим организмам парить в толще воды. К ним относятся водоросли, мельчайшие рачки, дафнии и циклопы, живущие огромными колониями в самых различных водоёмах — от морей и океанов до лесных луж и канав.
Медузы за счёт того, что их форма напоминает парашют, а также за счёт того, что плотность их тела близка к плотности воды, способны также парить в водной толще.
Некоторые водные обитатели способны активно перемещаться. К ним относятся рыбы, дельфины, тюлени, водные черепахи и другие активно плавающие организмы. Быстрому передвижению в водной среде помогает форма тела в виде веретена, наличие плавников и ласт, гладкая кожа или чешуя, а также выделение кожей слизи.
Некоторая часть организмов прикреплена к поверхности дна ― это губки, актинии.
Морские ежи пасутся в зарослях водорослей или собирают мелкие частицы пищи с поверхности дна.
Морские звезды ― донные животные, ползающие при помощи ножек, обычно снабженных присосками. Морские звёзды — хищницы, их жертвой становятся моллюски.
Широко распространённой бродячей формой являются крабы. Это настоящие санитары моря. Они подбирают и поедают всевозможные гниющие остатки растений и животных.
Морские блюдечки ― водные моллюски, прикрепляются к прибрежным камням.
Склон и ложе океана населяют глубоководные организмы. Например, хищная рыба чёрный удильщик Джонсона. В качестве приманки добычи рыба использует орган свечения на конце особого ловчего выроста («удочки») на вершине головы.
Но если животные могут выжить на огромных океанических глубинах, то растения выживают только в верхних слоях воды. Там, куда проникают лучи света. Проникновение солнечного света в толщу воды зависит от её прозрачности. В прозрачной воде океана луч света может достигнуть 200 м глубины.
Следующая среда обитания, которую мы рассмотрим, ― это почва. Почва ― это верхний рыхлый плодородный слой суши. Жизнь почвы необычайно богата. В почвах сконцентрирована основная масса животных, бактерий, грибов, в ней расположены корни растений, живущих в наземно-воздушной среде.
Почва является домом для многих организмов. Гусеницы бабочки озимой совки зимуют в почве на глубине от 15 до 30 см. Весной при прогревании почвы до 10 °С они мигрируют в поверхностный слой и окукливаются в особых пещерках.
Дождевые черви во время жары, впадают в особое состояние — анабиоз, в котором все жизненные процессы замедляются. Однако стоит пройти дождю, и они вновь оживают.
В почве обитают также и крупные животные: кроты, которые роют землю, винтообразно вворачиваясь в почву и попеременно отгребая грунт лапами, землеройки ― насекомоядные животные, либо сами роют норы, которые либо занимают норы других животных.
Огромную роль играет почва и в жизни растений. Она обеспечивает их питательными веществами и влагой, создаёт условия для жизнедеятельности. Чем больше в почве минеральных веществ и перегноя, тем она плодороднее.
Тела многих организмов служат жизненной средой для других организмов.
Тело для паразита ― практически не ограниченный ресурс пищи, условия обитания здесь не меняются, поэтому паразиты часто утрачивают некоторые органы (например, органы чувств) и системы (например, нервную), которые есть у свободноживущих организмов. Однако возникают различные приспособления, которые удерживают паразита в теле хозяина.
Например, у свиного цепня на переднем отделе тела имеются четыре присоски и двойной венчик крючьев, который служит для лучшего закрепления червя в кишечнике хозяина.
А у печёночного сосальщика органами прикрепления служат две присоски ротовая и брюшная.
Какие выделяют основные среды обитания живых организмов – виды и краткое описание
Все организмы, населяющие нашу планету, приспособились к жизни в какой-либо определенной среде: дождевые черви живут в почве, аскариды паразитируют в теле животных, рыбы обитают в воде, а многие птицы ведут наземный образ жизни, но при этом немалую часть времени проводят в воздухе. Расскажем подробнее обо всех основных средах обитания живых существ.
Водная среда
Именно здесь, по мнению учёных, зародилась жизнь. Сейчас в воде обитают около 7% всех известных животных и около 8% растений. Данной среде принадлежит 71% площади всей нашей планеты, при этом свыше 98% воды приходится на океаны и моря.
Практически однородная в пространстве и стабильная во времени водная среда обладает рядом свойств, имеющих важное значение для населяющих её организмов. Для неё характерна относительно высокая плотность и вязкость, благодаря которым многие живые существа могут опираться на воду и парить в ней.
Другое значимое свойство – изменение давления, увеличивающееся по мере погружения, поэтому организмы в зависимости от степени приспособленности к перепадам давления распределились в воде на разные глубины. Есть те, кто встречается только у поверхности воды, но существуют и глубоководные обитатели, которые справляются не только с повышенным давлением, но и с минимальным содержанием кислорода и отсутствием солнечного света. На глубину свыше 1500 м свет не проходит вообще, однако, некоторые организмы, обладающие свойством биолюминесценции, сами светятся в темноте.
Наземно-воздушная среда
Данная среда обитания занимает всю поверхность суши и низкие атмосферные слои. В отличие от относительно стабильной водной среды, наземно-воздушная очень изменчива. Для нее характерны существенные перепады температур, изменения уровня влажности и химического состава воздуха. При этом воздух находится в постоянном движении. Его низкая плотность не оказывает значительного сопротивления при перемещении организмов по поверхности земли, но затрудняет движение по вертикали.
Необходимая для жизни организмов вода в атмосфере отсутствует, поэтому многие животные и растения селятся вблизи водоёмов, обитатели же засушливых территорий выживают за счёт специальных приспособлений, помогающих им запасать и экономить воду. Если влаги в наземно-воздушной среде часто не хватает, то кислорода и солнечного света более чем достаточно. Уровень освещённости земной поверхности изменяется в зависимости от времени суток, сезона и географической широты. Газовый состав воздуха относительно однороден, однако под воздействием антропогенных факторов, он может изменяться.
Почвенная среда
Эту среду обитания создали сами организмы в процессе своей жизнедеятельности. Она расположена в верхнем плодородном слое земной коры и состоит из твердых, жидких и газообразных масс. Также ее неотъемлемой частью являются многочисленные живые организмы.
Для стабильной, малоизменчивой почвенной среды характерна очень высокая плотность, существенно затрудняющая передвижение живых существ. Перепады температур в ней несущественны, в отличии, например, от наземно-воздушной среды. Ещё один признак почвенной среды – недостаток или полное отсутствие солнечного света. В таких условиях млекопитающие (кроты, слепыши и т.д.) приспособились ориентироваться в пространстве с помощью обоняния и осязания, а вот органы зрения у них оказались недоразвиты.
Вода в почве присутствует в умеренных количествах, и основным её источником являются атмосферные осадки. При этом воздуха здесь недостаточно. Он занимает все свободные поры, в которых отсутствует вода, поэтому при увлажнении почвы воздух из неё вытесняется. Количество углекислого газа в почвенном воздухе обычно превышает количество кислорода, что обусловлено дыханием многочисленных микроорганизмов и корней растений.
Организменная среда
Это одна из самых стабильных во всех отношениях сред, характеризующаяся постоянством температуры, влажности, содержания минеральных и органических веществ, обилием пищи и защищенностью от неблагоприятных внешних факторов. Практически в каждом многоклеточном организме присутствуют паразиты и симбионты. Первые способны нанести вред хозяину тела, в котором они обитают, и даже привести к его гибели. Вторые же, наоборот, приносят пользу, делая совместное проживание взаимовыгодным.
Всех паразитов принято делить на тех, кто живёт на теле хозяина (эктопаразиты) и тех, кто поселился внутри (эндопаразиты). Большая же часть известных паразитов практически не соприкасается с внешним миром, проходя все стадии своего развития в организме других живых существ.
