Адаптация организмов к среде

Адаптация организмов к среде

Адаптация — процесс и результат приспособления организмов к условиям окружающей среды (к воздействию экологических факторов).

Морфологические адаптации — особенности внешнего строения растений и животных: размеры и форма тела, характер окраски и др.

 

Морфологический тип приспособления животного или растения к основным факторам местообитания и определённому образу жизни называют жизненной формой организма.

Пример:

у растений выделяют такие жизненные формы, как деревья, кустарники, кустарнички, травы (травянистые растения).

Пример:

Животные, принадлежащие к совершенно разным систематическим группам, приобрели обтекаемую форму тела для быстрого передвижения в воде.

В действии экологических факторов наблюдается периодичность, связанная со сменой времени суток, времён года, морскими приливами и фазами Луны.

Эта периодичность обусловлена космическими причинами (движением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, взаимодействием с Луной).

Жизнь на Земле приспособлена к этой постоянно существующей ритмике, что проявляется в состоянии организмов и их поведении.

 

Поведенческие адаптации — реакции живых организмов на циклические изменения внешних условий (смена времён года, смена дня и ночи и др.). Пусковым механизмом для этих изменений служит длина светового дня, или фотопериод.

Пример:

у растений — вегетация, листопад, зимний покой. У животных — размножение животных, их миграции или перемещения, связанные с активным поиском подходящих микроклиматических условий, рытьё нор, сооружение гнёзд, спячки у млекопитающих, диапауза (состояние физиологического покоя) насекомых.

Особым приспособлением к неблагоприятным условиям является анабиоз (состояние организма, при котором жизненные процессы настолько замедляются, что отсутствуют все видимые признаки жизни; характерно для спор, сухих семян, для одноклеточных организмов, некоторых червей, членистоногих, земноводных).

В состоянии анабиоза организмы могут переносить крайне неблагоприятные условия, например глубокое промерзание.

Местообитание и экологические ниши

Местообитание организма — место, где живёт организм, его «адрес».

Пример:

бурый медведь обитает в лесах, а белый медведь живёт на севере среди льдов и снегов.

В природе на одной и той же территории обитают сотни популяций разных видов организмов. Они уживаются на одной территории благодаря тому, что занимают разные экологические ниши.

Экологическая ниша — совокупность всех жизненных условий, необходимых для существования того или иного вида, а также роль вида в биологическом сообществе. Экологическая ниша — «профессия» организма.

Пример:

разные виды растений могут существовать в одном травостое благодаря тому, что их корневые системы поглощают воду и минеральные соли с различной глубины, а надземные части растений имеют разную высоту и не затеняют полностью друг друга.

Травоядные животные, обитающие в одном месте, могут занимать различные экологические ниши, поедая траву на разной высоте.

Так, в африканских саваннах копытные используют пастбищные корма по-разному: зебры обрывают верхушки трав, антилопы гну поедают определённые виды растений, газели выщипывают только низкие травы, а антилопы топи кормятся высокими стеблями.

В то же время систематически далёкие друг от друга виды, обитающие даже на разных континентах, могут занимать сходные экологические ниши.

Пример:

кенгуру (Австралия), зебра (Африка) и бизон (Америка) — травоядные животные.

Экологические ниши совместно живущих видов могут частично перекрываться, но полностью никогда не совпадают, так как при этом вступает в действие закон конкурентного исключения и один вид вытесняет другой.

Пример:

при совместном обитании двух популяций серой и чёрной крыс. Серые крысы в конечном счёте вытесняют чёрных.

Экосистема (от греч. oikos — «жилище» и systema — «объединение») — это любое сообщество живых организмов вместе с физической средой их обитания, объединённые обменом веществ и энергии в единый комплекс.

Рассмотрение экосистемы важно в тех случаях, когда речь идёт о потоках вещества и энергии, циркулирующих между живыми и неживыми компонентами природы, о динамике элементов, поддерживающих существование жизни, об эволюции сообществ. Ни отдельный организм, ни популяцию, ни сообщество в целом нельзя изучать в отрыве от окружающей среды. Экосистема, по сути, это то, что мы называем природой.

Пример:

примером экосистемы может служить пруд, включающий сообщество его обитателей, физические свойства и химический состав воды, особенности рельефа дна, состав и структуру грунта, взаимодействующий с поверхностью воды атмосферный воздух, солнечную радиацию.

Экосистема и биогеоценоз — близкие понятия, но если термин «экосистема» подходит для обозначения систем любого ранга, то «биогеоценоз» — понятие территориальное, относимое к таким участкам суши, которые заняты определёнными единицами растительного покрова — фитоценозами.

 

Обрати внимание!

Не любая экосистема является биогеоценозом, но любой биогеоценоз — экосистема.

Экосистема — понятие очень широкое и применимое как к естественным (например, тундра, океан), так и к искусственным комплексам (например, аквариум).

Масштабы экосистем могут быть различны.

· Микроэкосистема.

Пример:

почка дерева, лужа, разрушающийся пень с его обитателями.

· Мезоэкосистема = биогеоценоз.

Пример:

ельник, дубрава, березняк, ивняк, болото.

· Мегаэкосистема — биом, или природная зона.

Пример:

пустыня, тундра, океан.

Все природные экосистемы связаны между собой и вместе образуют живую оболочку Земли, которую можно рассматривать как самую большую экосистему — биосферу. Она охватывает часть атмосферы, часть литосферы и всю гидросферу. Целостное учение о биосфере создал выдающийся отечественный ученый В. И. Вернадский (1863–1945).

 

Адаптация организмов к среде

Адаптация — процесс и результат приспособления организмов к условиям окружающей среды (к воздействию экологических факторов).

Морфологические адаптации — особенности внешнего строения растений и животных: размеры и форма тела, характер окраски и др.

 

Морфологический тип приспособления животного или растения к основным факторам местообитания и определённому образу жизни называют жизненной формой организма.

Пример:

у растений выделяют такие жизненные формы, как деревья, кустарники, кустарнички, травы (травянистые растения).

Пример:

Животные, принадлежащие к совершенно разным систематическим группам, приобрели обтекаемую форму тела для быстрого передвижения в воде.

В действии экологических факторов наблюдается периодичность, связанная со сменой времени суток, времён года, морскими приливами и фазами Луны.

Эта периодичность обусловлена космическими причинами (движением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, взаимодействием с Луной).

Жизнь на Земле приспособлена к этой постоянно существующей ритмике, что проявляется в состоянии организмов и их поведении.

 

Поведенческие адаптации — реакции живых организмов на циклические изменения внешних условий (смена времён года, смена дня и ночи и др.). Пусковым механизмом для этих изменений служит длина светового дня, или фотопериод.

Пример:

у растений — вегетация, листопад, зимний покой. У животных — размножение животных, их миграции или перемещения, связанные с активным поиском подходящих микроклиматических условий, рытьё нор, сооружение гнёзд, спячки у млекопитающих, диапауза (состояние физиологического покоя) насекомых.

Особым приспособлением к неблагоприятным условиям является анабиоз (состояние организма, при котором жизненные процессы настолько замедляются, что отсутствуют все видимые признаки жизни; характерно для спор, сухих семян, для одноклеточных организмов, некоторых червей, членистоногих, земноводных).

В состоянии анабиоза организмы могут переносить крайне неблагоприятные условия, например глубокое промерзание.