- 9.2. Приспособления к конкретной среде обитания.
- Приспособления к водной среде
- Приспособления к почве
- 4. Адаптация организмов к наземно-воздушной среде обитания. Правило Аллена. Правила Бергмана.
- 5.Экологические ниши. Фундаментальная ниша. Реализованная ниша. Общие закономерности формирования и существования экологических ниш.
- 6.Экологические факторы. Группы экологических факторов.
9.2. Приспособления к конкретной среде обитания.
Живут организмы в определенных местах, и каждый из них обязательно приспособлен к своей среде обитания. Из-за того, что всем здесь живущим приходится приспосабливаться к одним и тем же воздействиям извне, организмы из одной среды становятся похожими между собой. Зная это экологическое правило можно уже по внешности предположить, вместе обитают эти существа или нет, а также в какой среде живет данный организм. На планете имеются 4 среды обитания: водная, подземная, воздушная и внутриорганизменная. Любой организм может служить средой обитания многим паразитическим и мутуалистическим организмам, но эта среда обитания вряд ли годится для подробного изучения в детском саду и начальной школе. Разве, что в беседах с ребенком можно объяснять ему причины заболеваний и некоторые особенности и адаптации при жизни внутри организма. Что касается остальных сред обитания то совершенно необходимо дать представления о тех простых правилах, которые выполняются при жизни в конкретной среде. Начнем с колыбели жизни на планете – водной среды.
У жителя водной среды должны быть определенные приспособления, многие из них можно обнаружить уже в его внешности. Для плаванья нужны соответствующая форма тела, покрытие его облегчающее движение в воде. Аппарат передвижения включает особые конечности, специальные выросты или иной вариант двигателя.
Приспособления к водной среде
Форма тела должна быть всегда обтекаемой при самых разных ее вариантах:
- сплюснутой с боков (карась),
- сплюснутой в спино-брюшном направлении (пиявка),
- круглой в поперечном сечении (угорь),
- каплевидной (жук-плавунец),
- торпедообразной (кальмар).
Тело должно минимизировать трение о воду. Это достигается особенностями его покровов:
- покров слизи (рыба);
- очень гладкая («полированная») твердая поверхность (морская черепаха),
- мягкий слой на поверхности твердого корпуса (кит).
- имеют плавательную перепонку (лягушка),
- преобразованы в плавники (дельфин),
- преобразованы в ласты (тюлень).
Специальные выросты и приспособления к движению в воде могут включать:
- плавательную перепонку вокруг тела или специальную типа «зонтик» (каракатица, медуза),
- водоструйный («реактивный») двигатель (кальмар, личинка стрекозы),
- хвост с плавником (рыба).
В воде тоже приходится дышать, и такое дыхание организовано по определенным правилам. Органы дыхания различны:
- жабры (рыба),
- дыхательная трубка (ранатра),
- воздухозаборники (водяные жуки, клопы),
- запасание воздуха под водой в виде пузыря (паук серебрянка),
- формирование пузыря, заменяющего легкое (жуки-плавунцы).
Основное правило окраски для водных животных диктует соотношение яркости света в воде. Когда смотришь сверху, то видишь темное дно, а при взгляде из воды – светлое небо. Отсюда характерная приспособительная окраска всех живущих в воде. Верхняя часть тела у них темная, маскирует их на фоне темного дна, а нижняя – светлая, маскирует на фоне светлого неба. Из-за этой особенности окраски: большинство водных жителей резко двуцветные: темный верх и светлая нижняя (брюшная) сторона.
Организмы, обитающие в почве, живут по своим правилам и тоже имеют специальные приспособления, которые касаются формы тела, его покровов, конечностей и других его особенностей.
Приспособления к почве
Покровы тела подземного жителя должны позволять ему беспрепятственно продвигаться в плотной почве как вперед, так и назад (не всегда можно развернуться в узком ходу). Вот некоторые правила для покровов:
- слизистые выделения, позволяющие скользить в почве (червь),
- если имеется шерсть, то она обычно короткая (крот),
- шерсть заглаживается вперед и назад (крот),
- шерсть устойчива к стиранию (крот).
Форма тела и конечностей тоже должна быть специфической . Длинные конечности не дадут возможности двигаться в узкой норе, кроме того конечности нужны для копания земли. Тело не должно цепляться за своды норы или должно легко изгибаться под прямым или даже острым углом. Отсюда следующие правила:
- короткие конечности,
- копательные конечности (крот) или копательные зубы (слепушонка),
- тело тонкое и длинное (геофил),
- обтекаемое тело без выступающих частей (крот).
Специфичность органов чувств землероя – тоже его приспособления к особенностям среды обитания. Они могут быть устроены по таким правилам:
- уменьшены или отсутствуют ушные раковины (крот),
- уменьшены или отсутствуют глаза (крот),
- повышена тактильная чувствительность (вибриссы по всему телу).
Почва плотна и тяжела, а, кроме того, в ней может быть недостаточно воздуха. Эти ее особенности также приводят к физиологическим и анатомическим адаптациям :
- устойчивость к недостатку кислорода (асфиксии) система лакун (полостей в которых хранится кровь, насыщенная кислородом);
- мощные мышцы и кости, противостоящие сдавливанию (крот).
Жители воздушной среды обитания многообразны по своим приспособлениям, потому что специализированы к слишком различающимся местообитаниям. Так бегающие по твердой почве, совсем не похожи на лазающих, а те и другие очень отличаются от летающих. Поэтому здесь все организмы удобно разделить на подгруппы, обладающие сходными адаптациями к одному и тому же местообитанию.
Приспособления к воздушной среде
Наиболее специфичны среди обитателей воздушной среды, конечно летающие формы. Уже особенности внешности организма позволяют заметить его приспособления к полету. Прежде всего, об этом говорит форма его тела .
- обтекаемость тела (птица),
- наличие плоскостей для опоры на воздух (крылья, парашют),
- облегченная конструкция (полые кости),
- наличие крыльев и иных приспособлений для полета (летательные перепонки, например),
- облегчение конечностей (укорочение, уменьшение массы мышц).
У бегающих животных тоже появляются отличительные особенности, по которым легко узнать хорошего бегуна, а если он передвигается прыжками, то прыгуна:
- мощные, но легкие конечности (лошадь),
- уменьшение пальцев на ногах (лошадь, антилопа),
- очень мощные задние конечности и укороченные передние (заяц, кенгуру),
- защитные роговые копыта на пальцах (копытные, мозоленогие).
Лазающие организмы имеют самые различные приспособления. Они могут быть общими для растений и животных, а могут и различаться. Для лазанья может быть использована и своеобразная форма тела:
- тонкое длинное тело, петли которого могут служить опорой при лазании (змея, лиана),
- длинные гибкие хватательные или цепляющиеся конечности, а возможно, и такой же хвост (обезьяны);
- выросты тела – усики, крючки, корешки (горох, ежевика, плющ);
- острые коготки на конечностях или длинные когти, загнутые крючком или сильные хватательные пальцы (белка, ленивец, обезьяна);
- мощные мышцы конечностей, позволяющие подтягивать тело и перебрасывать его с ветки на ветку (орангутан, гиббон).
Некоторые организмы приобрели своеобразную универсальность приспособлений сразу к двум. У лазающих форм возможно и сочетание признаков лазанья и полета. Многие из них могут, забравшись на высокое дерево совершать длинные прыжки-полеты. Это сходные приспособления у жителей одной среды обитания. Часто встречаются животные способные к быстрому бегу и полету, одновременно несущие оба набора этих адаптаций. Из насекомых это жуки-скакуны (сем. Жужелицы), из птиц: дрофа, стрепет, коростель.
Встречаются сочетания приспособительных признаков у организма к жизни в различных средах. Такие параллельные наборы адаптаций несут все земноводные животные. Приспособления к полету имеют и некоторые плавающие чисто водные организмы. Вспомним летучих рыб или даже кальмаров.
Итак, детям с самого раннего возраста можно показывать различные организмы и рассказывать о специальных приспособлениях, которые они используют в своей жизни. Эта и будет первая система простых аксиом, касающихся приспособительной конструкции живого, зависящей от воздействующих факторов среды. Простые правила факторной экологии (аутэкология, или экология особи) показывают основные приспособления живых организмов к условиям обитания, позволяют им выживать при изменениях внешних воздействий, размножаться, взаимодействовать друг с другом, то есть очень разнообразно жить на нашей планете. Каждый организм выполняет свои функции, и они очень важны для существования планетарной жизни, поэтому вполне можно назвать совокупность деятельности любого организма его работой. В природе нужны все виды работ, поэтому важен каждый работник.
Правила на то и есть, чтобы им все могли пользоваться, поэтому и люди тоже используют их в своей жизни. Если же их конструкция не позволяет воспользоваться нужным правилом, то человек строит отвечающий ему аппарат или придумывает соответствующую одежду. Вспомните аквалангиста. У него обтекаемое тело, гладкий резиновый покров, ласты для движения, маска, чтобы видеть в воде и запас воздуха для дыхания. И все это оснащение соответствует правилам подводного жителя. Отсюда важность знания этих приспособлений для любого человека. С их помощью не только опознаешь принадлежность организма к той или иной группе, но определяешь и где его местожительство, и чем он питается. Окружающая жизнь становится более понятной, а, кроме того, почти все эти правила можно в той или иной ситуации использовать и в своей жизни.
Источник
4. Адаптация организмов к наземно-воздушной среде обитания. Правило Аллена. Правила Бергмана.
наиболее специфичны среди обитателей воздушной среды, конечно летающие формы. Уже особенности внешности организма позволяют заметить его приспособления к полету. Прежде всего, об этом говорит форма его тела.
наличие плоскостей для опоры на воздух (крылья, парашют),
облегченная конструкция (полые кости),
наличие крыльев и иных приспособлений для полета (летательные перепонки, например),
облегчение конечностей (укорочение, уменьшение массы мышц).
У бегающих животных тоже появляются отличительные особенности, по которым легко узнать хорошего бегуна, а если он передвигается прыжками, то прыгуна:
мощные, но легкие конечности (лошадь),
уменьшение пальцев на ногах (лошадь, антилопа),
очень мощные задние конечности и укороченные передние (заяц, кенгуру),
защитные роговые копыта на пальцах (копытные, мозоленогие).
Лазающие организмы имеют самые различные приспособления. Они могут быть общими для растений и животных, а могут и различаться. Для лазанья может быть использована и своеобразная форма тела:
тонкое длинное тело, петли которого могут служить опорой при лазании (змея, лиана),
длинные гибкие хватательные или цепляющиеся конечности, а возможно, и такой же хвост (обезьяны);
выросты тела – усики, крючки, корешки (горох, ежевика, плющ);
острые коготки на конечностях или длинные когти, загнутые крючком или сильные хватательные пальцы (белка, ленивец, обезьяна);
мощные мышцы конечностей, позволяющие подтягивать тело и перебрасывать его с ветки на ветку (орангутанг, гиббон).
Правило Аллена . Согласно с этим правилом среди родственных форм теплокровных животных, ведущих сходный образ жизни, те, которые обитают в более холодном климате, имеют относительно меньшие выступающие части тела: уши, ноги, хвосты и т. д.Уменьшение выступающих частей тела приводит к уменьшению относительной поверхности тела и способствует экономии тепла.( Обыкновенная лисица- фенек)
Правило Бергмана. Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более крупные размеры тела по сравнению с обитателями более теплых зон и областей. (белый медведь- бурый медведь)
5.Экологические ниши. Фундаментальная ниша. Реализованная ниша. Общие закономерности формирования и существования экологических ниш.
Экологическая ниша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды
Экологическая ниша, определяемая только физиологическими особенностями организмов, называется фундаментальной, а та, в пределах которой вид реально встречается в природе реализованной. Т.е. реализованная ниша – часть фундаментальной ниши, которую организм или вид может отстоять в конкурентной борьбе
Факторы среды, а в особенности ее ресурсы создают условия для формирования экологических ниш, которые в следствии эволюции и конкурентной борьбы занимают определенные виды
6.Экологические факторы. Группы экологических факторов.
Любые свойства или компоненты окружающей среды, оказывающие влияние на организмы, называют экологическими факторами. 3 группы:
1 Абиотические факторы — факторы неживой природы, физические и химические по своему характеру. К их числу относятся: свет, температура, влажность, давление, соленость (особенно в водной среде), минеральный состав (в почве, в грунте водоемов), движения воздушных масс (ветер), движения водных масс (течения) и т. д
2 Биотические факторы (факторы живой природы) представляют собой разнообразные формы взаимодействий организмов как одного, так и разных видов.
3. Антропогенные факторы — это все формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению среды обитания других видов или непосредственно сказывающиеся на их жизни
Источник