Підручник Біологія 9 клас - В. І. Соболь - Абетка 2017

Тема 8. НАДОРГАНІЗМОВІ БІОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ

§ 57. СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ

Між організмами й середовищем існують тісні взаємовідносини, взаємозалежності й взаємовплив.

Закон єдності середовища й організмів

Основні поняття й ключові терміни: СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ. Пригадайте! Що таке екологічні чинники?

Знайомтесь!

Соня садова (Eliomys quercinus) - єдиний вид гризунів родини соневих у фауні України, який зрідка трапляється у хвойно-широколистих лісах і садах Полісся й Лісостепу. Занесено до Червоної книги України як зникаючий вид.

Зміна яких умов їхнього середовища існування є причиною такого стану цього виду?

ЗМІСТ

Якими є компоненти середовища існування?

СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ - це частина простору, в якому мешкають особини, популяції й угруповання організмів різних видів. Середовище існування утворене певними екологічними чинниками, що чинять прямий або опосередкований вплив на організми. Температура, солоність води, світло, вітер, вологість є екологічними чинниками, що створюють умови існування організмів. А такі чинники, як їжа, вода, гумус, кисень, що їх організми використовують для життєдіяльності, є ресурсами середовища існування.

Найголовнішою закономірністю у взаємодії організмів із середовищем їхнього життя є нерозривний стійкий двобічний зв’язок. Середовище існування є джерелом речовин, енергії та інформації, змінює живе, формує адаптації, сприяє виникненню нових популяцій й видів. Водночас й організми змінюють середовище існування, і роль їх у цьому є надзвичайно великою. Ґрунтоутворення, біофільтрація, азотофіксація, утворення осадових порід, мінералізація решток - це лише незначний перелік тих процесів, які впливають на ресурси та умови середовища існування. Ця закономірність називається законом єдності середовища та організмів. Її автор - видатний український науковець В. І. Вернадський (1863 - 1945).

Основними типами середовищ існування для організмів нашої Землі у природі є наземно-повітряне, водне, ґрунтове та гостальне (організм хазяїна). Організми можуть жити в одному або декількох середовищах. Наприклад, риби пристосовані до водного середовища, амфібії живуть на суходолі, а розмножуються у воді, пінгвіни чи ластоногі живляться у воді, а розмножуються на суходолі. Багато комах і амфібій починають життя в одному середовищі, а продовжують в іншому.

У подібних умовах середовища існування в різних видів виробляються подібні адаптаційні комплекси, що є основою для виділення життєвих форм організмів. У вищих рослин розрізняють такі життєві форми, як дерева, кущі, трави, а у тварин - наземні, підземні, деревні, повітряні та водяні.

Отже, середовище існування є частиною природи, з умовами й ресурсами якої організми постійно взаємодіють.

Які особливості вирізняють середовища існування?

Наземно-повітряне середовище існування - це абіотичне найрізноманітніше за своїми умовами існування середовище життя організмів. Світло є основним чинником, що зумовлює наявність адаптивних біоритмів: добових (відкривання і закривання квіток, сон у тварин), місяцевих (закопування крабів у пісок перед припливом), сезонних (линяння у птахів, листопад у рослин), річних (масові розмноження сарани). Значення світла для різних організмів пов’язане з ультрафіолетовими, видимими й інфрачервоними променями. Світло є чинником для явищ фотоперіодизму (здатність організмів реагувати на тривалість світлового періоду доби) та біологічного годинника (здатність організмів реагувати на плин часу). Температура є досить часто обмежувальним чинником. Вона впливає на швидкість процесів обміну речовин й визначає механізми терморегуляції. Значення води як екологічного чинника виявляється її участю в процесах випаровування, транспортування речовин, запліднення тощо. У повітрі найбільший вміст О2 та СО2, що важливі для дихання, фотосинтезу, регуляції життєдіяльності. У цьому середовищі найпоширенішими тваринами є аеробіонти (більшість літаючих комах, птахів), наземні (плазуни, ссавці), дендробіонти (соня садова, деревні квакші), а з рослин - голо- та покритонасінні (іл. 157).

Адаптації мешканців забезпечують швидке й активне переміщення (міграції, перельоти), здобування й збереження води, жирів, вуглеводів, захист від перегрівання чи замерзання, інтенсивний фотосинтез тощо.

Іл. 157. Мешканці наземно- повітряного середовища існування: 1 - калина; 2 - горобець хатній

Водне середовище існування - це рідке абіотичне середовище існування. Умови існування в межах середовища визначаються, в першу чергу, фізичними властивостями води. Це висока теплоємність, низька теплопровідність, розширення перед замерзанням, висока густина, поверхневий натяг, текучість, прозорість, висока розчинність та ін. Тому температурний режим середовища є відносно сталим. Освітленість водойм швидко зменшується з глибиною. Як правило, на глибинах понад 250 м фотосинтезуючі організми існувати не можуть. Через слабку розчинність вміст кисню у воді є незначним. У прісній і особливо морській воді значно більшим є вміст СО2 (у 150 разів більше, ніж в атмосфері), що позначається на фотосинтезі водоростей і формуванні захисних вапнякових утворів (раковин, панцирів) безхребетних.

Іл. 158. Мешканці водного середовища існування: 1 - ряска; 2 - рак річковий

Мешканців водойм називають гідробіонтами і серед них виокремлюють такі екологічні групи як нейстон, планктон, нектон і бентос. Найпоширенішими групами водного середовища є водорості, кишковопорожнинні, війчасті черви, ракоподібні, молюски, голкошкірі, риби (іл. 158). Основними адаптаціями гідробіонтів є: у тварин - активний рух, пристосування для збільшення плавучості, зяброве дихання, зовнішнє запліднення, біолюмінесценція, біофільтрація тощо; у рослин - збільшена поверхня тіла, слабкий розвиток провідних й механічних тканин, розвиток міжклітинників та ін.

Ґрунтове середовище існування - це тверде абіотичне середовище існування. Ґрунт як середовище існування характеризується високою щільністю, вода і повітря містяться в порожнинах між часточками ґрунту, склад повітря відрізняється від атмосферного (вміст СО2 в 10 - 100 разів вищий, а кисню - в декілька разів менший, ніж в атмосфері), відсутність впливу світла, вологість завжди вища, ніж повітря, невелика амплітуда добових і річних коливань температури та ін. Мешканці ґрунтового середовища - едафобіонти (іл. 159). У верхніх шарах ґрунту живуть ціанобактерії, водорості, гриби, лишайники, кореневі системи рослин. Серед тварин найбільше представництво мають безхребетні (ґрунтові амеби, інфузорії, черви, кліщі, комахи). Основними адаптаціями є мінеральне живлення, зменшені розміри й тонкі покриви тіла, риючі кінцівки, вертикальні міграції, слабка пігментація тіла, гетеротрофне живлення та ін.

Гостальне середовище існування - це біотичне середовище існування, пов’язане з живими організмами. Особливості цієї частини простору визначаються будовою тіла та умовами внутрішнього середовища організмів-хазяїв (рН, температура). Гостальне середовище вирізняють стабільність температурних умов, захисні речовини й тканини, низький вміст кисню, відсутність впливу світла та ін. У такому середовищі немає потреби здобувати і відшукувати їжу, що позначається на будові організмів. Мешканці середовища живуть всередині організмів (ендобіонти) або на поверхні тіла (екзобіонти). Залежно від характеру взаємозвязків між партнерами формуються різні типи симбіозу. Через те мешканцями гостального середовища є мутуалісти, коменсали, паразити і напівпаразити (іл. 160). Основними адаптаціями мешканців цього середовища є взаємозалежне живлення, спрощення чи втрата органів, розвинута статева система, значна плодючість, органи прикріплення, складні життєві цикли, анаеробне дихання тощо.

Іл. 160. Типові симбіонти: 1 - омела біла; 2 - ксанторія настінна

Іл. 159. Мешканці ґрунтового середовища: 1 - білий гриб; 2 - дощовий черв'як

Отже, середовища існування різняться за особливостями дуже різних чинників, але визначальними є особливості впливу світла, температури, води й повітря.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Завдання на порівняння

Порівняйте середовища існування та зробіть висновок про причини подібності та відмінностей між ними.

Ознака

Наземно-повітряне

Водне

Ґрунтове

Гостальне

Тип середовища

Особливості

Мешканці

Адаптації

Біологія + Символіка

Фенек (Vulpes zerda) - це найменша тварина родини Псових роду Лисиця. Вона є логотипом і кодовою назвою браузера Mozilla Firefox, фігурує у творі А. де Сент-Екзюпері «Маленький принц», є символом екологї Тунісу. Ця тварина є ілюстрацією екологічних правило Бергмана та Аллена. За допомогою екологічного словника визначте суть цих екологічних закономірностей.

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Екологія

Визначте середовище існування зображених представників тваринного світу. Назвіть в одного з них (на вибір) адаптації до впливу екологічних чинників. На конкретному прикладі доведіть справедливість закону єдності організму й середовища.

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1 - 6

1. Що таке середовище існування? 2. Назвіть типи середовищ існування. 3. Що таке наземно-повітряне середовище існування? 4. Які особливості водного середовища існування. 5. Наведіть приклади мешканців ґрунтового середовища існування? 6. Наведіть приклади адаптацій організмів гостального середовища.

7 - 9

7. Якими єкомпоненти середовища існування? 8. Які особливості вирізняють середовища існування? 9. Назвіть адаптації організмів до середовища існування.

10 - 12

10. Доведіть взаємозв'язок організмів із середовищем існування.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити