Взаимодействия объектов природы примеры

4. Фундаментальные взаимодействия в природе.

В настоящее время известны четыре вида фундаментальных взаимодействий в природе: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное.

Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре и определяет ядерные силы. Предполагается, что ядерные силы возникают при обмене между нуклонами кварками. Кварк, принадлежащий одному нуклону, переходит в другой нуклон, кварк которого в свою очередь переходит в первый нуклон. Взаимодействие между нуклонами в ядре осуществляется за счёт обмена между ними виртуальными пионами. Виртуальными частицами называют такие частицы, экспериментально обнаружить которые в ходе обменного процесса невозможно. Сильное взаимодействие между нуклонами действует на расстоянии порядка 10– 13 см, т. е. практически в пределах ядра.

Электромагнитное взаимодействие связано с электрическими и магнитными полями. Носителями электромагнитного взаимодействия являются виртуальные фотоны – кванты электромагнитного поля, которыми обмениваются заряды. Электрическое поле возникает при наличии электрических зарядов, а магнитное поле – при их движении. Электромагнитное взаимодействие описывается фундаментальными законами электростатики и электродинамики: законом Кулона, законом Ампера, законом Фарадея-Максвелла и др. Его более общее описание даёт электромагнитная теория Дж.Максвелла основанная на фундаментальных уравнениях, связывающих электрическое и магнитное поля.

Слабое взаимодействие несёт ответственность за некоторые виды ядерных процессов. Слабое взаимодействие между частицами осуществляется посредством обмена так называемыми промежуточными бозонами. Оно связано главным образом с распадом частиц, например, с происходящими в атомном ядре превращениями нейтрона в протон, электрон и антинейтрино.

Гравитационное взаимодействие характерно для всех материальных объектов вне зависимости от их природы. Оно заключается во взаимном притяжении тел и определяется фундаментальным законом всемирного тяготения: между двумя точечными телами действует сила притяжения, прямо пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними. Гравитационным взаимодействием определяется падение тел в поле сил тяготения Земли.

В совокупности эти четыре взаимодействия необходимы и достаточны для построения разнообразного мира. Без сильных взаимодействий не существовали бы атомные ядра, а звёзды и Солнце не могли бы генерировать за счет ядерной энергии теплоту и свет. Без электромагнитных взаимодействий не было бы ни атомов, ни молекул, ни макроскопических объектов, а также тепла и света. Без слабых взаимодействий не были бы возможны ядерные реакции в недрах Солнца и звёзд, не происходили бы вспышки сверхновых звёзд и необходимые для жизни тяжёлые элементы не могли бы распространяться во Вселенной. Без гравитационного взаимодействия не только не было бы галактик, звёзд, планет, но и вся Вселенная не могла бы эволюционировать, поскольку гравитация является объединяющим фактором, обеспечивающим единство Вселенной как целого и её эволюцию. Современная физика пришла к выводу, что все четыре фундаментальных взаимодействия, необходимые для создания из элементарных частиц сложного и разнообразного материального мира, можно получить из одного фундаментального взаимодействия – суперсилы.

Источник

Связи живой и неживой природы. Взаимосвязь живой и неживой природы

Всё, окружающее нас, – воздух, вода, земля, растения и животные – это природа. Она может быть живой и неживой. Живая природа – это человек, животные, растительный мир, микроорганизмы. То есть это все, что способно дышать, питаться, расти и размножаться. Неживая природа – это камни, горы, вода, воздух, Солнце и Луна. Они могут не изменяться и оставаться в одном и том же состоянии многие тысячелетия. Связи живой и неживой природы существуют. Все они взаимодействуют друг с другом. Ниже схема живой и неживой природы, о которых и пойдет разговор в этой статье.

Взаимосвязь на примере растений

Наш окружающий мир, живая, неживая природа не могут существовать по отдельности друг от друга. Например, растения относятся к объектам живой природы и не могут выживать без солнечного света и воздуха, так как именно из воздуха растения получают для своего существования углекислый газ. Как известно, он в растениях запускает процессы питания. Получают питательные вещества растения из воды, а ветер помогает им размножаться, разнося их семена по земле.

Взаимосвязь на примере животных

Животные также не могут обходиться без воздуха, воды, еды. Например, белка питается орехами, которые растут на дереве. Она может дышать воздухом, она пьет воду и так же, как растения, не может существовать без солнечного тепла и света.

Наглядная схема живой и неживой природы и их взаимосвязь приведены ниже.

Появление неживой природы

На Земле изначально появилась неживая природа. Объекты, относящиеся ней, – это Солнце, Луна, вода, земля, воздух, горы. Со временем горы превратились в почву, а солнечное тепло и энергия позволили первым микробам и микроорганизмам появиться и размножаться сначала в воде, а затем и на земле. На суше они учились жить, дышать, питаться и размножаться.

Свойства неживой природы

Неживая природа появилась вначале, и ее объекты являются первичными.

Свойства, которые характерны для объектов неживой природы:

1. Они могут находиться в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. В твердом состоянии они устойчивы к воздействиям окружающей среды и крепки по своей форме. Например, это земля, камень, гора, лед, песок. В жидком состоянии они могут находиться в неопределенной форме: туман, вода, облако, нефть, капли. Объекты в газообразном состоянии – это воздух и пар.
2. Представители неживой природы не питаются, не дышат и не могут размножаться. Они могут менять свой размер, уменьшать или увеличивать его, но при условии, что это происходит при помощи материала из внешней среды. Например, кристалл льда может увеличиться в размере за счет присоединения к нему других кристаллов. Камни могут терять свои частицы и уменьшаться в размерах под воздействием ветров.
3. Неживые объекты не могут рождаться, а соответственно, и умирать. Они появляются и никуда уже не исчезают. Например, горы не могут никуда пропасть. Несомненно, что некоторые объекты способны переходить из одного своего состояния в другое, но не могут умереть. Например, вода. Она способна находиться в трех разных состояниях: в твердом (лед), жидком (вода) и в газообразном (пар), но она так и остается существовать.
4. Неживые объекты не могут передвигаться самостоятельно, а только при помощи внешних факторов окружающей среды.

Отличия неживой природы от живой

Отличием от живых организмов, признаком неживой природы является то, что они не могут воспроизводить потомство. Но, появляясь в мире однажды, неживые объекты никогда не исчезают и не умирают – кроме случаев, когда под влиянием времени они переходят в другое состояние. Так, камни через какое-то количество времени вполне могут превратиться в пыль, но, изменяя свой вид и свое состояние и даже распадаясь, своего существования не прекращают.

Появление живых организмов

Связи живой и неживой природы возникли сразу же после появления объектов живой природы. Ведь природа и объекты живой природы смогли появиться только при определенных благоприятных условиях внешней среды и непосредственно при особом взаимодействии с объектами неживой природы – с водой, с почвой, с воздухом и Солнцем и их сочетанием. Взаимосвязь живой и неживой природы неразрывна.

Жизненный цикл

Все представители живой природы проживают свой цикл жизни.

1. Живой организм может питаться и дышать. Связи живой и неживой природы, конечно же, присутствуют. Так, живые организмы способны существовать, дышать и питаться при помощи объектов природы неживой.
2. Живые существа и растения могут рождаться и развиваться. Например, растение появляется из маленького семени. Животное или человек появляется и развивается из эмбриона.
3. Все живые организмы имеют способность размножаться. В отличие от гор, растения или животные могут бесконечно сменять жизненные циклы и смену поколений.
4. Жизненный цикл любого живого существа всегда заканчивается смертью, то есть они переходят в другое состояние и становятся объектами неживой природы. Пример: листья растений или деревьев уже не растут, не дышат и им не нужен воздух. Труп животного в земле предается разложению, его составляющие становятся частью земли, минералами и химическими элементами почвы и воды.

Объекты живой природы

Объектами живой природы являются:

• люди;
• животные;
• птицы;
• растения;
• рыбы;
• водоросли;
• паразиты;
• микробы.

Объекты неживой природы

К объектам неживой природы относятся:

• камни;
• водоемы;
• звезды и небесные светила;
• земля;
• горы;
• воздух, ветер;
• химические элементы;
• почва.

Связи живой и неживой природы присутствуют повсюду.

Например, ветер срывает листву с деревьев. Листья – это объект живой природы, а ветер относится к неживым объектам.

Пример

Взаимосвязь живой и неживой природы можно увидеть на примере утки.

Утка – живой организм. Она – объект живой природы. Утка создает свой дом в камышовых зарослях. В этом случае она связана с растительным миром. Пищу утка себе ищет в воде – связь с неживой природой. При помощи ветра она может летать, солнце согревает и дает свой свет, необходимый для жизни. Растения, рыбы и другие организмы являются для нее пищей. Солнечное тепло, солнечный свет и вода помогают жизни ее потомства.

Если в этой цепи убрать хоть одну составляющую, то жизненный цикл утки нарушается.

Все эти взаимосвязи изучает живая, неживая природа. 5 класс в средней общеобразовательной школе по предмету «естествознание» полностью посвящен этой теме.

Источник

1. Экологические взаимоотношения, безразличные для одного (или обоих) партнёров

Живые организмы постоянно взаимодействуют между собой и влияют на окружающую среду. Такие взаимодействия являются биотическими факторами среды обитания.

(\(+\)) — вид получает преимущество (положительное воздействие);
(\(–\)) — вид испытывает отрицательное воздействие;
(\(0\)) — для вида нет ни вреда, ни пользы.

(\(+\) \(0\)) Комменсализм — один вид использует другой вид без нанесения ему вреда (разновидности — нахлебничество, сотрапезничество, квартирантство ).

(\(+\) \(+\)) Симбиотические отношения — взаимовыгодные полезные связи между организмами (разновидности — протокооперация, мутуализм, симбиоз ).

(\(+\) \(–\)) Паразитизм — организмы вида-паразита живут определённое время в организме вида-хозяина и питаются его тканями.

Рис. \(1\). Лось

Рис. \(2\). Белка

Нейтрализм в природе встречается редко, так как виды могут влиять друг на друга косвенно, изменяя среду обитания. Мы не всегда замечаем такие взаимодействия из-за ограниченности наших знаний.

Один из видов, обитающих на одной территории, может оказывать отрицательное влияние на другой, не получая от этого никакой пользы.

светолюбивые травянистые растения в лесу угнетаются из-за недостатка света, а для деревьев такое взаимодействие не имеет значения.

Комменсализм (\(+\) \(0\)) — один вид (комменсал) получает пользу, а другому виду отношения безразличны.

Наблюдается использование одного организма другим без нанесения ему ущерба. Это взаимосвязи, выгодные для одного из взаимодействующих видов и нейтральные для другого (переходная форма от нейтрализма к мутуализму).

некоторые млекопитающие (волки, лисы, лоси, олени и др.) переносят на своей шерсти плоды и семена с различными крючками и зазубринами (вроде череды и репейника). Такое взаимодействие полезно растениям, а на животных оно никак не влияет.

рыбы-прилипалы — частые спутники акул. Их передний спинной плавник преобразовался в присоску, что позволяет им удерживаться на теле акулы, постоянно следуя за ней. Такое сожительство нейтрально для акулы, но приносит выгоду рыбе-прилипале (обеспечение пищей и облегчение передвижения).

взаимоотношения между видами насекомых, а также взрослыми насекомыми и их личинками, питающимися разными частями одного растения: бабочкам нужен нектар, а их гусеницы и жуки объедают листья.

Квартирантство — использование организмами одного вида жилища или организма другого вида в качестве убежища.

взаимоотношения между растениями и дуплогнёздниками (на фото сова в дупле). Те из птиц и зверей, которые заселяют уже существующие дупла, тем самым не наносят деревьям вреда, но и не приносят пользы.

такой тип взаимоотношений широко распространён у растений. В тропических лесах распространены эпифиты — растения, поселяющиеся на стволах и ветвях других растений. Переместившись на деревья, они поднялись от сумерек к свету. Никакого урона деревьям они не наносят, а воду и питательные вещества получают из атмосферы.

Источник