Примеры биотических факторов среды – Биотических факторов-( ) Абиотических факторов-( )
Биотических факторов-( ) Абиотических факторов-( )
●Биотические факторы — взаимодействие растений и животных между собой. Виды такого взаимодейтвия:1. Конкуренция . В общем, при конкуренции животные или растения борются между собой за свой кусок хлеба
2. Мутуализм. Проще говоря, когда растения и/или животные гармонично дополняют друг друга.
3. Комменсализм — такая форма симбиоза между организмами разных видов, при которой один из них использует жилище или организм хозяина как место поселения и может питаться остатками пищи или продуктами его жизнедеятельности. При этом он не приносит хозяину ни вреда, ни пользы. В общем, маленькое незаметное дополнение.
4. Паразитизм. Оба организма: и паразит, и хозяин — ощущают на себе неблагоприятное влияние друг друга. Короче, делают сами себе плохо, а все равно живут.
*Примеры: Сосуществование рыб и коралловых полипов, жгутиковых простейших и насекомых, деревьев и птиц (например, дятлов), скворцов-майн и носорогов. http://beaplanet.ru/zhiznedeyatelnost_rasteniy/ekologicheskie_faktory_sredy/bioticheskie_faktory.html
———————————————————
●Абиотические факторы — это температура, влажность, освещенность, соленость воды и почвы, а также воздушная среда и ее газовый состав. http://vsesochineniya.ru/chto-takoe-abioticheskie-faktory-privedite-primery.html
* От значения температуры внешней среды зависит интенсивность обмена веществ растения. Повышение температуры до определенного уровня ускоряет, а понижение – тормозит процессы жизнедеятельности растительного организма. Чрезмерно высокие температуры неблагоприятно влияют на растения и могут повлечь их гибель. Те растения, которые могут выдерживать длительные периоды низких температур, называются холодостойкими (овес, ячмень, лен), а те, которые нуждаются в относительно высоких температурах, — теплолюбивыми (арбуз, персик, кукурузы, дыня). Для многих видов растений благоприятны перепады более низких ночных температур и более высоких дневных.
▪Влажность. Растения, которые вне водной среды жить не могут (элодея, ряска). Околоводные (наземно-водные) произрастают вдоль побережья водоемов и могут быть частично погруженными в воду во влажных лесах, болотах (кукушкин лен, тростник, сфагнум). Наземные растения произрастают на суше и могут быть засухоустойчивыми (кактус, ковыль, верблюжья колючка) или способными выдерживать недлительную засуху, произрастающими в условиях умеренной влажности (береза, рожь, дуб). Засухоустойчивые растения имеют приспособления для жизни в засушливых местах, такие как видоизмененные листья, хорошо развитая корневая система. К примеру, сочные растения-суккуленты накапливают воду в тканях своего организма, к примеру, кактусы.
▪Свет. Светолюбивые растения произрастают на открытых, хорошо освещенных местах (тюльпан, сосна, ковыль). Тенелюбивые растения -на затененных участках (ель, плаун булавовидный). Теневыносливые растения могут обитать как в условиях хорошего освещения, так и в затененных местах (липа, сирень).
h*ttp://побиологии. рф/%D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8B/%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B-%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B8/64-%D0%90%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5-%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5-%D0%B8-%D0%B0%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D1%84%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B
otvet.mail.ru
2. Абиотические и биотические факторы среды. Привести примеры
Абиотические факторы это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. На рис. 5 (см. приложение) приведена классификация абиотических факторов. Начнем рассмотрение с климатических факторов внешней среды.
Температура является наиболее важным климатическим фактором. От нее зависит интенсивность обмена веществ организмов и их географическое распространение. Любой организм способен жить в пределах определенного диапазона температур. И хотя для разных видов организмов (эвритермных и стенотермных) эти интервалы различны, для большинства из них зона оптимальных температур, при которых жизненные функции осуществляются наиболее активно и эффективно, сравнительно невелика. Диапазон температур, в которых может существовать жизнь, составляет примерно 300 С : от 200 до +100 ЬС. Но большинство видов и большая часть активности приурочены к еще более узкому диапазону температур. Определенные организмы, особенно в стадии покоя, могут существовать по крайней мере некоторое время, при очень низких температурах. Отдельные виды микроорганизмов, главным образом бактерии и водоросли, способны жить и размножаться при температурах, близких к точке кипения. Верхний предел для бактерий горячих источников составляет 88 С, для синезеленых водорослей 80 С, а для самых устойчивых рыб и насекомых около 50 С. Как правило, верхние предельные значения фактора оказываются более критическими, чем нижние, хотя многие организмы вблизи верхних пределов диапазона толерантности функционируют более эффективно.
У водных животных диапазон толерантности к температуре обычно более узок по сравнению с наземными животными, так как диапазон колебаний температуры в воде меньше, чем на суше.
Таким образом, температура является важным и очень часто лимитирующим фактором. Температурные ритмы в значительной степени контролируют сезонную и суточную активность растений и животных.
Количество осадков и влажность основные величины, измеряемые при изучении этого фактора. Количество осадков зависит в основном от путей и характера больших перемещений воздушных масс. Например, ветры, дующие с океана, оставляют большую часть влаги на обращенных к океану склонах, в результате чего за горами остается «дождевая тень», способствующая формированию пустыни. Двигаясь в глубь суши, воздух аккумулирует некоторое количество влаги, и количество осадков опять увеличивается. Пустыни, как правило, расположены за высокими горными хребтами или вдоль тех берегов, где ветры дуют из обширных внутренних сухих районов, а не с океана, например, пустыня Нами в ЮгоЗападной Африке. Распределение осадков по временам года крайне важный лимитирующий фактор для организмов.
Влажность параметр, характеризующий содержание водяного пара в воздухе. Абсолютной влажностью называют количество водяного пара в единице объема воздуха. В связи с зависимостью количества пара, удерживаемого воздухом, от температуры и давления, введено понятие относительной влажности это отношение пара, содержащегося в воздухе, к насыщающему пару при данных температуре и давлении. Так как в природе существуют суточный ритм влажности повышение ночью и снижение днем, и колебание ее по вертикали и горизонтали, этот фактор наряду со светом и температурой играет важную роль в регулировании активности организмов. Доступный живым организмам запас поверхностной воды зависит от количества осадков в данном районе, но эти величины не всегда совпадают. Так, пользуясь подземными источниками, куда вода поступает из других районов, животные и растения могут получать больше воды, чем от поступления ее с осадками. И наоборот, дождевая вода иногда сразу же становится недоступной для организмов.
Излучение Солнца представляет собой электромагнитные волны различной длины. Оно совершенно необходимо живой природе, так как является основным внешним источником энергии. Надо иметь в виду то, что спектр электромагнитного излучения Солнца весьма широк и его частотные диапазоны различным образом воздействуют на живое вещество.
Для живого вещества важны качественные признаки света длина волны, интенсивность и продолжительность воздействия.
Ионизирующее излучение выбивает электроны из атомов и присоединяет их к другим атомам с образованием пар положительных и отрицательных ионов. Его источником служат радиоактивные вещества, содержащиеся в горных породах, кроме того, оно поступает из космоса.
Разные виды живых организмов сильно отличаются по своим способностям выдерживать большие дозы радиационного облучения. Как показывают данные большей части исследований, наиболее чувствительны к облучению быстро делящиеся клетки.
У высших растений чувствительность к ионизирующему излучению прямо пропорциональна размеру клеточного ядра, а точнее объему хромосом или содержанию ДНК.
Газовый состав атмосферы также является важным климатическим фактором. Примерно 33,5 млрд лет назад атмосфера содержала азот, аммиак, водород, метан и водяной пар, а свободный кислород в ней отсутствовал. Состав атмосферы в значительной степени определялся вулканическими газами. Изза отсутствия кислорода не существовало озонового экрана, задерживающего ультрафиолетовое излучение Солнца. С течением времени за счет абиотических процессов в атмосфере планеты стал накапливаться кислород, началось формирование озонового слоя.
Ветер способен даже изменять внешний вид растений, особенно в тех местообитаниях, например в альпийских зонах, где лимитирующее воздействие оказывают другие факторы. Экспериментально показано, что в открытых горных местообитаниях ветер лимитирует рост растений: когда построили стену, защищавшую растения от ветра, высота растений увеличилась. Большое значение имеют бури, хотя их действие сугубо локально. Ураганы и обычные ветры способны переносить животных и растения на большие расстояния и тем самым изменять состав сообществ.
Атмосферное давление, повидимому, не является лимитирующим фактором непосредственного действия, однако оно имеет прямое отношение к погоде и климату, которые оказывают непосредственное лимитирующее воздействие.
Рассмотрим далее факторы водной среды.
Водные условия создают своеобразную среду обитания организмов, отличающуюся от наземной прежде всего плотностью и вязкостью. Плотность воды примерно в 800 раз, а вязкость примерно в 55 раз выше, чем у воздуха. Вместе с плотностью и вязкостью важнейшими физикохимическими свойствами водной среды являются: температурная стратификация, то есть изменение температуры по глубине водного объекта и периодические изменения температуры во времени, а также прозрачность воды, определяющая световой режим под ее поверхностью: от прозрачности зависит фотосинтез зеленых и пурпурных водорослей, фитопланктона, высших растений.
Как и в атмосфере, важную роль играет газовый состав водной среды. В водных местообитаниях количество кислорода, углекислого газа и других газов, растворенных в воде и потому доступных организмам, сильно варьируется во времени. В водоемах с высоким содержанием органических веществ кислород является лимитирующим фактором первостепенной важности.
Кислотность концентрация водородных ионов (рН) тесно связана с карбонатной системой. Значение рН изменяется в диапазоне от 0 рН до 14: при рН=7 среда нейтральная, при рН<7 кислая, при рН>7 щелочная. Если кислотность не приближается к крайним значениям, то сообщества способны компенсировать изменения этого фактора толерантность сообщества к диапазону рН весьма значительна. В водах с низким рН содержится мало биогенных элементов, поэтому продуктивность здесь крайне мала.
Соленость содержание карбонатов, сульфатов, хлоридов и т.д. является еще одним значимым абиотическим фактором в водных объектах. В пресных водах солей мало, из них около 80 % приходится на карбонаты. Содержание минеральных веществ в мировом океане составляет в среднем 35 г/л. Организмы открытого океана обычно стеногалинны, тогда как организмы прибрежных солоноватых вод в общем эвригалинны. Концентрация солей в жидкостях тела и тканях большинства морских организмов изотонична концентрации солей в морской воде, так что здесь не возникает проблем с осморегуляцией.
Течение не только сильно влияет на концентрацию газов и питательных веществ, но и прямо действует как лимитирующий фактор. Многие речные растения и животные морфологически и физиологически особым образом приспособлены к сохранению своего положения в потоке: у них есть вполне определенные пределы толерантности к фактору течения.
Гидростатическое давление в океане имеет большое значение. С погружением в воду на 10 м давление возрастает на 1 атм (105 Па) . В самой глубокой части океана давление достигает 1000 атм (108 Па) . Многие животные способны переносить резкие колебания давления, особенно, если у них в теле нет свободного воздуха. В противном случае возможно развитие газовой эмболии. Высокие давления, характерные для больших глубин, как правило, угнетают процессы жизнедеятельности.
Почва.
Почвой называют слой вещества, лежащий поверх горных пород земной коры. Русский ученый естествоиспытатель Василий Васильевич Докучаев в 1870 году первым рассмотрел почву как динамическую, а не инертную среду. Он доказал, что почва постоянно изменяется и развивается, а в ее активной зоне идут химические, физические и биологические процессы. Почва формируется в результате сложного взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов. В состав почвы входят четыре основных структурных компонента: минеральная основа (обычно 5060 % общего состава почвы), органическое вещество (до 10 %), воздух (1525 %) и вода (2530 %).
Минеральный скелет почвы это неорганический компонент, который образовался из материнской породы в результате ее выветривания.
Органическое вещество почвы образуется при разложении мертвых организмов, их частей и экскрементов. Не полностью разложившиеся органические остатки называются подстилкой, а конечный продукт разложения аморфное вещество, в котором уже невозможно распознать первоначальный материал, называется гумусом. Благодаря своим физическим и химическим свойствам гумус улучшает структуру почвы и ее аэрацию, а также повышает способность удерживать воду и питательные вещества.
В почве обитает множество видов растительных и животных организмов, влияющих на ее физикохимические характеристики: бактерии, водоросли, грибы или простейшие одноклеточные, черви и членистоногие. Биомасса их в различных почвах равна (кг/га): бактерий 10007000, микроскопических грибов 1001000, водорослей 100300, членистоногих 1000, червей 3501000.
Главным топографическим фактором является высота над уровнем моря. С высотой снижаются средние температуры, увеличивается суточный перепад температур, возрастают количество осадков, скорость ветра и интенсивность радиации, понижаются атмосферное давление и концентрации газов. Все эти факторы влияют на растения и животных, обуславливая вертикальную зональность.
Горные цепи могут служить климатическими барьерами. Горы служат также барьерами для распространения и миграции организмов и могут играть роль лимитирующего фактора в процессах видообразования.
Еще один топографический фактор экспозиция склона. В северном полушарии склоны, обращенные на юг, получают больше солнечного света, поэтому интенсивность света и температура здесь выше, чем на дне долин и на склонах северной экспозиции. В южном полушарии имеет место обратная ситуация.
Важным фактором рельефа является также крутизна склона. Для крутых склонов характерны быстрый дренаж и смывание почв, поэтому здесь почвы маломощные и более сухие.
Для абиотических условий справедливы все рассмотренные законы воздействия экологических факторов на живые организмы. Знание этих законов позволяет ответить на вопрос: почему в разных регионах планеты сформировались разные экосистемы? Основная причина своеобразие абиотических условий каждого региона.
Ареалы распространения и численность организмов каждого вида ограничиваются не только условиями внешней неживой среды, но и их отношениями с организмами других видов. Непосредственное живое окружение организма составляет его биотическую среду, а факторы этой среды называются биотическими. Представители каждого вида способны существовать в таком окружении, где связи с другими организмами обеспечивают им нормальные условия жизни.
Рассмотрим характерные особенности отношений различных типов.
Конкуренция является в природе наиболее всеохватывающим типом отношений, при котором две популяции или две особи в борьбе за необходимые для жизни условия воздействуют друг на друга отрицательно.
Конкуренция может быть внутривидовой и межвидовой.
Внутривидовая борьба происходит между особями одного и того же вида, межвидовая конкуренция имеет место между особями разных видов. Конкурентное взаимодействие может касаться жизненного пространства, пищи или биогенных элементов, света, места укрытия и многих других жизненно важных факторов.
Межвидовая конкуренция, независимо от того, что лежит в ее основе, может привести либо к установлению равновесия между двумя видами, либо к замене популяции одного вида популяцией другого, либо к тому, что один вид вытеснит другой в иное место или же заставит его перейти на использование иных ресурсов. Установлено, что два одинаковых в экологическом отношении и потребностях вида не могут сосуществовать в одном месте и рано или поздно один конкурент вытесняет другого. Это так называемый принцип исключения или принцип Гаузе.
Поскольку в структуре экосистемы преобладают пищевые взаимодействия, наиболее характерной формой взаимодействия видов в трофических цепях является хищничество, при котором особь одного вида, называемая хищником, питается организмами (или частями организмов) другого вида, называемого жертвой, причем хищник живет отдельно от жертвы. В таких случаях говорят, что два вида вовлечены в отношения хищник жертва.
Еще один тип взаимодействия видов паразитизм. Паразиты питаются за счет другого организма, называемого хозяином, однако в отличие от хищников они живут на хозяине или внутри его организма на протяжении значительной части их жизненного цикла. Паразит использует для своей жизнедеятельности питательные вещества хозяина, тем самым постоянно ослабляя, а нередко убивая его.
От паразитизма отличается аменсализм, при котором один вид причиняет вред другому, не извлекая при этом для себя никакой пользы. Чаще всего это те случаи, когда причиняемый вред заключается в изменении среды. Так поступает человек, разрушая и загрязняя окружающую среду.
Нейтрализм это такой тип отношений, при котором ни одна из популяций не оказывает на другую никакого влияния: никак не сказывается на росте его популяций, находящихся в равновесии, и на их плотности. В действительности бывает, однако, довольно трудно при помощи наблюдений и экспериментов в природных условиях убедиться, что два вида абсолютно независимы один от другого.
Обобщая рассмотрение форм биотических отношений, можно сделать следующие выводы:
1) отношения между живыми организмами являются одним из основных регуляторов численности и пространственного распределения организмов в природе;
2) негативные взаимодействия между организмами проявляются на начальных стадиях развития сообщества или в нарушенных природных условиях; в недавно сформировавшихся или новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых ассоциациях;
3) в процессе эволюции и развития экосистем обнаруживается тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, повышающих выживание взаимодействующих видов.
Все эти обстоятельства человек должен учитывать при проведении мероприятий по управлению экологическими системами и отдельными популяциями с целью использования их в своих интересах, а также предвидеть косвенные последствия, которые могут при этом иметь место.
studfiles.net
Биотические факторы
Биотические факторы — это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую природу.
Классификация биотических взаимодействий:
1. Нейтрализм — ни одна популяция не влияет на другую.
2. Конкуренция — это использование ресурсов (пищи, воды, света, пространства) одним организмом, который тем самым уменьшает доступность этого ресурса ддя другого организма.
Конкуренция бывает внутривидовая и межвидовая.
Если численность популяции невелика, то внутривидовая конкуренция выражена слабо и ресурсы имеются в изобилии. При высокой плотности популяции интенсивная внутривидовая конкуренция снижает наличие ресурсов до уровня, сдерживающего дальнейший рост, тем самым регулируется численность популяции.
Межвидовая конкуренция — взаимодействие между популяциями, которое неблагоприятно сказывается на их росте и выживаемости. При завозе в Британию из Северной Америки каролинской белки уменьшилась численность обыкновенной белки, т.к. каролинская белка оказалась более конкурентоспособной.
Конкуренция бывает прямая и косвенная.
Прямая — это внутривидовая конкуренция, связанная с борьбой за место обитания, в частности защита индивидуальных участков у птиц или животных, выражающейся в прямых столкновениях. При недостатке ресурсов возможно поедание животных особей своего вида (волки, рыси, хищные клопы, пауки, крысы, щука, окунь и т.д.)
Косвенная — между кустарниками и травянистыми растениями в Калифорнии. Тот вид, который обосновался первым, исключает другой тип. Быстро растущие травы с глубокими корнями снижали содержание влаги в почве до уровня непригодного для кустарников. А высокой кустарник затенял травы, не давая им произрастать из-за нехватки света.
3. Паразитизм — один организм (паразит) живёт за счёт питания тканями или соками другого организма (хозяина), тесно связан в своём жизненном цикле. Паразитов различают по месту обитания:
• находятся на поверхности хозяина. Блохи, вши, клещи — животные. Тля, мучнистая роса — растения. У паразита имеются специальные приспособления (крючки, присоски и т.п.)
• внутри хозяина. Вирусы, бактерии, примитивные грибы — растения. Глисты — животные. Высокая плодовитость. Не приводят к гибели хозяина, но угнетают процессы жизнедеятельности
4. Хищничество — поедание одного организма (жертвы) другим организмом (хищником).
Хищники могут поедать травоядных животных, и также слабых хищников. Хищники обладают широким спектром питания, легко переключаются с одной добычи на другую более доступную.
Хищники часто нападают на слабые жертвы. Норка уничтожает больных и старых ондатр, а на взрослых особей не нападает.
Поддерживается экологическое равновесие между популяциями жертва-хищник.
5. Симбиоз — сожительство двух организмов разных видов при котором организмы приносят друг другу пользу. По степени партнерства симбиоз бывает:
Комменсализм — один организм питается за счет другого, не нанося ему вреда. Рак — актиния. Актиния прикрепляется к раковине, защищая его от врагов, и питается остатками пищи.
Мутуализм — оба организма получают пользу, при этом они не могут существовать друг без друга. Лишайник — гриб + водоросль. Гриб защищает водоросль, а водоросль кормит его.
В естественных условиях один вид не приведёт к уничтожению другого вида.
studfiles.net
Абиотические факторы, биотические факторы окружающей среды: примеры
Живые организмы населяют несколько сред обитания. К ним относятся водная, наземно-воздушная и почва. Некоторые виды обитают в других организмах. Их называют паразитическими. Каждая из них характеризуется определенными свойствами. Их и называют факторами среды. Эти свойства можно объединить в три группы. Это абиотические факторы, биотические и антропогенные. На живые организмы они оказывают совокупное воздействие.
Все условия неживой природы называют абиотическими факторами. Это, к примеру, количество солнечного излучения или влаги. К биотическим факторам относятся все виды взаимодействия живых организмов между собой. В последнее время все большее влияние на живые организмы имеет деятельность человека. Этот фактор является антропогенным.
Абиотические экологические факторы
Действие факторов неживой природы зависит от климатических условий среды обитания. Одним из них является солнечный свет. От его количества зависит интенсивность фотосинтеза, а значит и насыщенность воздуха кислородом. Именно это вещество необходимо живым организмам для дыхания.
К абиотическим факторам относятся также температурный режим и влажность воздуха. От них зависит видовое разнообразие и вегетационный период растений, особенности жизненного цикла животных. Живые организмы по-разному приспосабливаются к данным факторам. К примеру, большинство покрытосеменных деревьев сбрасывают на зиму листву, чтобы избежать излишней потери влаги. Растения пустынь имеют стержневую корневую систему, которая достигает значительных глубин. Это обеспечивает их необходимым количеством влаги. Первоцветы успевают за несколько весенних недель вырасти и отцвести. А период засушливого лета и холодной малоснежной зимы они переживают под землей в виде луковицы. В этом подземном видоизменении побега накапливается достаточное количество воды и питательных веществ.
Абиотические экологические факторы предполагают также влияние местных факторов на живые организмы. К ним относятся характер рельефа, химический состав и насыщенность гумусом почв, уровень солености воды, характер океанических течений, направление и скорость ветра, направленность радиационного излучения. Их влияние проявляется как непосредственно, так и косвенно. Так, характер рельефа обусловливает действие ветров, увлажненности и освещенности.
Влияние абиотических факторов
Факторы неживой природы имеют разный характер воздействия на живые организмы. Монодоминантным является воздействие одного преобладающего влияния при незначительном проявлении остальных. К примеру, если в почве недостаточно азота, корневая система развивается на недостаточном уровне и другие элементы не могут влиять на ее развитие.
Усиление действия одновременно нескольких факторов является проявлением синергизма. Так, если в почве достаточно влаги, растения лучше начинают усваивать и азот, и солнечное излучение. Абиотические факторы, биотические факторы и анропогенные могут быть и провокационными. При раннем наступлении оттепели растения наверняка пострадают от заморозков.
Особенности действия биотических факторов
К биотическим факторам относятся различные формы влияния живых организмов друг на друга. Они также могут быть прямыми и косвенными и проявляться достаточно полярно. В определенных случаях организмы не оказывают влияния. Это типичное проявление нейтрализма. Это редкое явление рассматривается только в случае полного отсутствия прямого воздействия организмов друг на друга. Обитая в общем биогеоценозе, белки и лоси никак не взаимодействуют. Однако на них действует общее количественное соотношение в биологической системе.
Примеры биотических факторов
Биотическим фактором является и комменсализм. К примеру, когда олени разносят плоды репейника, они не получают от этого ни пользы, ни вреда. При этом они приносят значительную пользу, расселяя многие виды растений.
Между организмами часто возникают и взаимовыгодные отношения. Их примерами является мутуализм и симбиоз. В первом случае происходит взаимовыгодное сожительство организмов разных видов. Типичным примером мутуализма являются рак-отшельник и актиния. Ее хищный цветок является надежной защитой членистоногого животного. А раковину актиния использует в качестве жилища.
Более тесным взаимовыгодным сожительством является симбиоз. Его классическим примером являются лишайники. Эта группа организмов представляет собой совокупность нитей грибов и клеток сине-зеленых водорослей.
Биотические факторы, примеры которых мы рассмотрели, можно дополнить и хищничеством. При этом типе взаимодействий организмы одного вида являются пищей для других. В одном случае хищники нападают, умерщвляют и поедают свою жертву. В другом — занимаются поиском организмов определенных видов.
Действие антропогенных факторов
Абиотические факторы, биотические факторы долгое время являлись единственными, влияющими на живые организмы. Однако с развитием человеческого общества его влияние на природу возрастало все больше. Известный ученый В. И. Вернадский даже выделил отдельную оболочку, созданную деятельностью человека, которую он назвал Ноосферой. Вырубка лесов, неограниченная распашка земель, истребление многих видов растений и животных, неразумное природопользование являются основными факторами, которые изменяют окружающую среду.
Среда обитания и ее факторы
Биотические факторы, примеры которых были приведены, наряду с другими группами и формами влияний, в разных средах обитания имеют свою значимость. Наземно-воздушная жизнедеятельность организмов в значительной степени зависит от колебания температуры воздуха. А в водной этот же показатель не так важен. Действие антропогенного фактора в данный момент приобретает особое значение во всех средах обитания других живых организмов.
Лимитирующие факторы и адаптация организмов
Отдельной группой можно выделить факторы, которые ограничивают жизнедеятельность организмов. Их называют лимитирующими или ограничивающими. Для листопадных растений к абиотическим факторам относятся количество солнечной радиации и влаги. Они и являются ограничивающими. В водной среде лимитирующими являются ее уровень солености и химический состав. Так глобальное потепление приводит к таянию ледников. В свою очередь это влечет за собой увеличение содержания пресной воды и уменьшение уровня ее солености. В результате растительные и животные организмы, которые не могут приспособиться к изменению данного фактора и адаптироваться, неминуемо гибнут. На данный момент это является глобальной экологической проблемой человечества.
Лимитирующим фактором в водной среде также является количество углекислого газа и солнечного света, которые уменьшают видовое разнообразие растений с глубиной. Хищные и паразитические организмы, конкурентная борьба за пищу и партнера противоположного пола, распространение вирусов, которое вызывает эпидемии различных заболеваний человека и животных, также в значительной степени изменяют условия и ограничивают количество видов организмов.
Итак, абиотические факторы, биотические факторы и антропогенные в совокупности действуют на разные группы живых организмов в средах обитания, регулируя их численность и процессы жизнедеятельности, меняя видовое богатство планеты.
autogear.ru
4. Среда обитания. Адаптации. Экологические факторы – биотические, абиотические и антропогенные.
Среда обитания — это часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий: это водная среда, которая была заселена первой, затем живые организмы заселили наземно-воздушную среду, создали и заселили почву, а четвёртой средой стали сами живые организмы, в части которых поселились паразиты и симбионты.
Приспособления организмов к внешней среде называются адаптациями. Способность к адаптациям — важнейшее свойство живых организмов, которое обеспечивает саму возможность существования жизни. Адаптации проявляются на всех уровнях организации живого — от биохимии клеток до структуры и функционирования больших экосистем.
Отдельные элементы среды называются экологическими факторами, которые подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотические факторы — это свойства неживой природы, прямо или косвенно влияющие на живые организмы (физические, химические, климатические и т.п.).
Биотические факторы — это формы воздействия живых существ друг на друга.
Антропогенные факторы — это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы, как среды обитания живых организмов, либо влияют непосредственно на живые организмы: на их численность, распределение, поведение, образ жизни, способность к воспроизводству, генофонд и т.п.
В качестве примера взаимодействия биотических факторов (биотических взаимоотношений живых организмов) можно рассмотреть взаимоотношения между видами и популяциями у гидробионтов – обитателей гидросферы.
Внутри экосистем между популяциями и видами гидробионтов в природе существуют сложные и многообразные биотические взаимоотношения, которые типизируются следующим образом для случаев, когда взаимодействуют две популяции :
1.Нейтрализм. Популяции не взаимодействуют.
2.Подавляющая конкуренция. Одна из популяций активно подавляет другую.
3.Косвенная конкуренция. Пример: борьба за общий дефицитный трофический ресурс, взаимное подавление.
4.Аменсализм.Подавление одной популяции другой без обратной подавляющей реакции.
5.Паразитизм. Организмы какого-либо вида гидробионтов паразитируют на организмах другого вида гидробионтов, часто таксономически весьма далёкого.
6.Хищничество. Численость популяции хищника зависит от численности популяции жертвы и наоборот.
7.Комменсализм. Одна из двух взаимодействующих популяций извлекает пользу из взаимодействия, а для второй это безразлично.
8.Протокооперация.Обе популяции при взаимодействии извлекают из него пользу, но эти отношения не обязательны для их выживания. Обозначение: +/+.
9.Мутуализм. Взаимодействие популяций взаимовыгодно и необходимо для каждой из них для выживания.
Конкретные примеры и теория.
Конкуренция.
Конкурентные отношения между популяциями двух видов были впервые описаны с помощью математических моделей двумя учёными — Лоткой и Вольтерра (в 1925 и 1926 гг.), независимо друг от друга).
В 30-х годах текущего столетия российский биолог Г.Ф. Гаузе, на основе экспериментов с инфузорией, вывели важный экологический принцип конкурентного исключения, названный “принципом Гаузе”, суть которого заключается в том, что два вида не могут одновременно занимать одну и ту же экологическую нишу; или близкородственные виды, занимающие сходные экологические ниши, не могут сосуществовать вместе.
Р. Риклефс в 1979 году уточнил этот принцип, ограничив его действие только случаями, когда два вида зависят от одного и того же лимитирующего фактора.
Победителем обычно оказывается вид, обладающий намного большей скоростью роста, чем другой.
Хищничество.
При постоянных условиях существования взаимоотношения хищника и жертвы могут возбудить колебания численности и того и другого. Это происходит потому,что при росте плотности жертвы вероятность её поимки хищником возрастает быстрее,чем сама плотность. Растущая обеспеченность хищника пищей усиливает их размножение,в результате чего прогрессивно увеличивается воздействие на жертву и уменьшается её численность, что в свою очередь приводит к сокращению численности хищника. Вслед за этим вновь происходит интенсивное размножение жертвы, благодаря чему цикл повторяется.
В результате таких взаимоотношений создаётся так называемое “подвижное равновесие” между популяциями хищника и жертвы.
В биоценозах, существующих длительное время, острота воздействия популяции
хищников на популяцию жертвы сглаживается, поскольку в ходе эволюции вырабатываются различные приспособления,”коадаптации”, предупреждающие разрушительных взаимодействия популяций, так как неограниченное выедание неизбежно привело бы к полному исчезновению жертвы и к последующему исчезновению хищника.
Вообще говоря, хищники часто оказывают на популяции жертв положителное влияние, так как нападают на больных и ослабленных животных, улучшая тем самым генофонд популяции и сокращая возможность эпизоотий.
Напротив, при искусственном сокращении числа хищников, например, при охоте или вылове рыб-хищников, в популяциях их жертв могут вспыхнуть эпизоотии, происходит снижение темпа роста особей и ухудшение их популяционного генофонда.
Паразитизм.
Паразитические и болезнетворные, или патогенные организмы обладают более высоким биотическим потенциалом, чем, например, хищники.
Паразит и хозяин в процессе коэволюции приходят к определённому равновесному состоянию: адаптации паразита снижают его вирулентность, а адаптации хозяина снижают опасность паразита для его здоровья.
Однако в случаях резкой перестройки биогеоценозов или акклиматизации в них новых вселенцев, когда во взаимодействие вступают паразит и хозяин исторически и эволюционно не адаптированные друг к другу, их отношения могут принимать крайне острый характер. Так, паразитический червь Nitzchia sturionis, занесённая в Аральское море вместе с акклиматизируемой из Волги севрюгой, вызвало в 30-х годах текущего столетия массовую гибель ценнейшей местной рыбы — аральского шипа.
Этот пример наглядно иллюстрирует, к каким негативным последствиям может привести необдуманное вмешательство человека в природу.
Комменсализм.
Характерные примеры комменсализма: прикреплённые растения и животные (с одной стороны), подвижные организмы (с другой). Комменсализм особенно часто наблюдается у гидробионтов в океане. Так, в норках червей, телах губок, под куполом медуз, на раковинах моллюсков, на панцирях морских черепах и ракообразных и т.п. часто поселяются другие организмы, которые не причиняют вреда своим хозяевам.
Протокооперация.
Характерный пример из жизни гидробионтов: голотурии закрепляются на панцире крабов, при этом голотурии защищают крабов специальными стрекательными клетками, а крабы перемещают их на большие расстояния.
Мутуализм.
Примеры:
1)” азотфиксирующие бактерии- бобовые растения” ;
2) “бактерии пищеварительного тракта — копытные млекопитающие”;
3) “мицеллий грибов — корни растений”;
4)”водоросли-грибы” (лишайник).
Функционально и морфологически их мутуалистическая связь настолько сильна, что иногда их рассматривают как единый организм, отличный от водорослей и грибов. Некоторые примитивные лишайники рассматривают и как систему, в которой гриб является паразитом, глубоко проникшим в клетки водоросли. У эволюционно более
развитых грибов мицелий гриба уже не вторгается в клетки водорослей и оба
организма уже живут в полной гармонии. Таким образом, наблюдается
эволюция лишайников от системы “паразит-хозяин” к более прогрессивной мутуалистической системе.
Другие примеры взаимоотношений из жизни гидробионтов.
У рыб, в частности, наиболее обычны следующие формы взаимоотношений между видами: трофические отношения (типа “хищник-жертва”, пищевая конкуренция, расхождение спектров питания, адаптационные приспособления у хищников и жертв и т.п.), межвидовой паразитизм, комменсализм, активная и пассивная ядовитость, использование электрических разрядов для защиты или нападения, мутуализм и др. Примеров этих взаимодействий чрезвычайно много, можно привести лишь некоторые. Межвидовой паразитизм у рыб может быть двух типов. При первом рыба-паразит довольно быстро убивает своего “хозяина”. Пример: паразитизм кругоротых (миксин и миног) и глубоководных сименхеловых угрей, которые вгрызаются в тела рыб, поедают их внутренности и убивают их. Во втором случае рыба-паразит не убивает своего хозяина, а действует как настоящий паразит, моногенетический сосальщик. Пример: два вида американских сомов, один из которых, меньший по размеру, паразитирует в жаберной полости более крупного сома (Никольский,1974). Известный пример комменсализма — взаимоотношения между хищными акулами и рыбой прилипало. Используя присоску, в которую преобразован её первый спинной плавник, рыба-прилипало (из семейства ставридовых) прикрепляется к телу акулы, перемещается вместе с ней на большие расстояния и питается остатками жертв акулы. То же самое относится и к рыбе-лоцману, помогающей плохо видящим акулам найти своих жертв и использующей их остатки в пищу,а акул- для острастки других врагов. Этот тип отношений можно отнести уже к мутуализму. Движение рыбы-лоцмана вблизи тела акулы с её же большой скоростью без больших затрат энергии обеспечивается использованием законов трения в водной среде. Акулы при этом никогда им не причиняют вреда. Следует подчеркнуть, что доминирующей формой межвидовых отношений у рыб являются трофические отношения и поведенческие реакции (позы, окраска, стаеобразование и стайное поведение, звуковые сигналы и т.п.).
К другой группе биотических факторов относятся поведенческие реакции, которые весьма разнообразны у рыб. Это и изменение структуры стай, ”растопыривание” колючих плавников и раздувание тела для кажущегося увеличения его размера в момент нападения хищника, вылет стай летучих рыб из воды в бегстве от хищников, попытки спрятаться от них в густой подводной растительности, в коралловых рифах или путём зарывания в песок или ил, способность к издаванию и восприятию самых разнообразных звуковых, химических и других сигналов — все поведенческие реакции выработаны в процессе эволюции и служат цели сохранения видов и экосистем.
Многообразны и сложны отношения рыб с другими таксономическими группами гидробионтов (бактериями и вирусами, червями, моллюсками, водными растениями,простейшими,кишечнополостными,ракообразными,иглокожими,морскими рептилиями, морскими птицами и млекопитающими).
Вирусы, бактерии и грибы могут быть патогенными для рыб, вызывать такие болезни, как водянка, лимфоцитоз, панкреанекроз, фурункулёз, бранхиомикоз и другие болезни, краснуха и другие заболевания. Некоторые виды светящихся бактерий живут в органах свечения рыб. В ряде случаев бактерии и другие микроорганизмы могут быть пищей для некоторых видов рыб.
Водные растения также играют в жизни рыб серьёзную роль, обеспечивая их среду обитания кислородом и поглощая углекислый газ, а с помощью фотосинтеза обеспечивая всю трофическую пирамиду органическими веществами. Донные растения являются субстратом для нереста многих видов рыб и укрытия от врагов для их молоди. Рыбы-фитофаги используют водные растения в качестве основной пищи, причём разные их группы питаются преимущественно фитопланктоном, макрофитами или обрастаниями.
С другой стороны, изобилие фитопланктона, особенно синезелёных водорослей, цветение воды, могут быть гибельными для рыб.
Простейшие одноклеточные организмы являются пищей многих видов рыб на ранних стадиях их развития . В то же время многие простейшие являются паразитами рыб (жгутиковые, корненожки, споровики, инфузории) и вызывают их массовую гибель. У проходных рыб эти заболевания усиливаются в период их нахождения в пресной воде.
Кишечнополостные могут быть пищей для морских и океанических рыб (чаще вынужденно, ввиду отсутствия другой пищи).Но среди них есть внутренние и наружные паразиты рыб. Некоторые кишечнополостные (гидры, медузы, гребневики и др.) используют в пищу молодь рыб, захватывая её щупальцами. Медузы поражают жертв стрекательными клетками и затем заглатывают их.
С другой стороны известны случаи протокооперации: некоторые помацентровые рыбы урываются среди щупалец крупных медуз — анемон, которые, в свою очередь. питаются остатками пищи этих рыб. Другой пример: молодь тресковых рыб держится под куполом медузы цианеи, прячась от хищников; есть и другие подобные примеры.
Кишечнополостные, питающиеся планктоном, могут играть и роль пищевых конкурентов рыб-планктофагов, например, атлантической сельди. Замечено, что при уменьшении численности рыб-планктофагов в экосистемах возрастает роль кишечнополостных.
Ещё одна группа кишечнополостных — гидроидные полипы, в субтропических и тропических водах образуют коралловые рифы — своеобразные экосистемы, в которых многие тропические и субтропические рыбы находят своё место, образуя рыбное сообщество коралловых рифов. Этих рыб часто называют “коралловыми рыбами” (рыбы-попугаи, рыбы-бабочки и др.).
Черви играют в жизни рыб и положительную и отрицательную роль. Так, полихеты (многощетинковые черви) в ряде морей играют роль в пище рыб.
В то же время много таксонов червей являются паразитами рыб: это моно- и дигенетические сосальщики, ленточные черви, скребни, круглые черви и пиявки.
Моллюски тесно связаны с рыбами трофическими отношениями, паразитизмом и комменсализмом. Так, многие донные и пелагические моллюски служат рыбам пищей, в то же время крупные головоногие моллюски (кальмары, осьминоги, каракатицы), и некоторые крупные двустворчатые — могут питаться рыбами, захватывая их. Головоногие моллюски часто являются конкурентами рыб в использовании пищевых ресурсов. Некоторые виды рыб откладывают икру в мантийную полость моллюсков с целью их защиты от врагов и от обсыхания в отлив (пример комменсализма). В то же время личинки двух родов двустворчатых моллюсков могут паразитировать на жабрах и плавниках рыб, не вызывая их гибель.
Ракообразные играют важную роль в питании рыб. Пищей рыб являются планктонные ракообразные( веслоногие, эвфаузиевые, в том числе криль),а также крупные донные ракообразные — крабы, креветки, лангусты, омары и др. некоторые крупные донные ракообразные являются трофическими конкурентами рыб-бентофагов. В то же время планктонные ракообразные иногда нападают на личинок рыб, используя их в пищу.Некоторые донные ракообразные питаются трупами рыб, а крабы-плавунцы могут охотиться за мелкими пелагическими рыбами.
Кроме трофических отношений ракообразных и рыб могут связывать отношения комменсализма: рыбки — карепрокты с помощью специального яйцеклада откладывают икру под панцирь крабов. Паразитами рыб являются некоторые веслоногие, жаброхвостые и равноногие ракообразные, которые паразитируют на коже и жабрах рыб.
Иглокожие (морские звёзды, морские ежи, офиуры и др.), также являются важным объектом питания морских и океанических рыб-бентофагов, у которых зубной аппарат специально адаптирован для разгрызания и размельчения их твёрдых частей тела. В то же время морские звёзды и морские ежи могут нападать на небольших донных рыб, используя при этом свои “лучи” и выросты- “педициллярии”.
Случай комменсализма среди рыб и иглокожих отмечен для рыбы — фиерасфера
и голотурий, в одной из полостей которых может жить эта рыба, используя её в качестве убежища.
Среди морских рептилий есть крупные морские черепахи-каретты, которые могут питаться рыбами.
Многие морские птицы используют рыб в пищу, например, в Перу, на “птичьих базарах” они уничтожают огромные количества перуанских анчоусов, то же самое происходит практически во всех биопродуктивных участках морей и океанов. Тем самым морские птицы извлекают из вод океана значительные количества биогенных элементов, в первую очередь фосфатов, участвуя в обмене веществ между океаном и сушей и в круговороте веществ в целом.
Морские млекопитающие используют в пищу морских и океанических рыб в громадных количествах. Например, дельфины только в Чёрном море, по расчётам специалистов, выедают ежегодно выедают около 1 млн.т пелагических рыб. Многие киты северного полушария используют в пищу стайных пелагических рыб, таких как анчоусовые, сельдевые, мойва, лососевые, тресковые, а также камбаловых и скатов.
Тюлени на севере часто питаются морскими окунями и тресковыми.
С другой стороны многие морские млекопитающие являются пищевыми конкурентами рыб, например усатые киты питаются планктонными ракообразными, процеживая воду через свой цедильный аппарат, как и рыбы-планктофаги.
Млекопитающие суши также оказывают влияние на численность проходных рыб, например бурые медведи на нерестовых мелководных речках Дальнего Востока охотятся за лососями во время их хода на нерест.
Что касается абиотических факторов, на примере гидросферы – это влияние температуры, химического, в частности солевого состава воды, наличия в ней растворённых газов, биогенных элементов, динамики вод, рельефа дна водоёмов, освещённости и т.п. Рассмотрим роль абиотических факторов на примере рыб.
Температура воды
У большинства видов рыб температура тела меняется вместе с изменениями температуры окружающей среды (воды) и может быть лишь на 0,5-1 градус С выше неё. Исключением являются тунцы, у которых во время движения в результате интенсивной мышечной деятельности температура тела может превышать температуру окружающей среды на 10 градусов С. Каждый вид обитает в определённом диапазоне температуры воды: узком (у стенотермных рыб) или широком (у эвритермных). Различают рыб теплолюбивых, холодолюбивых и рыб умеренных (по температуре) вод.
Особенно чувствительны рыбы к температуре на ранних стадиях развития. В целом, диапазон температур, при котором могут жить различные виды рыб, чрезвычайно широк (от горячих источников с температурой 50 градусов С, как лукания, до нуля градусов, температуры замерзания. Некоторые рыбы, например, даллия, даже могут зимой вмерзать в лёд, а весной оживают, откармливаются и нерестятся, оставляя нормальное потомство. Другой пример: икра сиговых рыб может на зиму вмерзать в лёд, после чего весной нормально развивается. Это состояние называется анабиозом.
Солёность воды.
По отношению к солёности воды рыб делят на морских, солоноватоводных, проходных и полупроходных, пресноводных. Рыбы могут быть эвригалинным (живущими в широком диапазоне солёности) и стеногалинными (в узком диапазоне),
Растворённые в воде соли играют важную роль в формировании биопродуктивных зон и обеспеченности рыб пищей.
Растворённые в воде газы.
Это, прежде всего, кислород, азот, углекислый газ и другие газы. Кислород необходим для дыхания рыб, процеживающих воду через жабры. При недостатке кислорода в воде наступает «замор», например, при эвтрофикации (избытке поступления органических веществ), когда в эвтрофированной зоне кислород расходуется на окислительные процессы, может погибнуть всё живое.
Газы растворяются в воде из атмосферы, а также попадают в воду в результате жизнедеятельности организмов и при химических процессах. В одном литре воды содержится 7 куб.см. кислорода (для сравнения – в воздухе 210 куб.см.). Степень растворения газов в воде зависит от её температуры и солёности: чем выше эти показатели. Тем больше газов растворяется в воде. Соотношение растворённого кислорода и азота в воде обычно составляет 1:2 (для сравнения, в воздухе — 1:4). Содержание кислорода в воде убывает с глубиной. Мощным источником обогащения воды кислородом является процесс фотосинтеза. Разные виды рыб обитают в воде с разным содержанием кислорода: наиболее требовательны к нему лососевые рыбы, наименее – карповые (особенно караси).
Ядовитыми газами для гидробионтов в воде являются: двуокись углерода, азот, сероводород, аммиак, метан. Они обычно накапливаются в воде при недостатке кислорода.
Глубина, рельеф дна, характер грунта, давление, свет.
Рыбы обитают от поверхности воды до максимальных глубин океана (11 км), где давление превышает 1000 атмосфер. Их тело на такой глубине пропитано жидкостями и газами с таким же давлением. как и в окружающей среде.
Рельеф дна также сильно влияет на распределение и образ жизни рыб. Различают следующие экологические группы океанических рыб: шельфовые, шельфо-океанические, собственно океанические, а также выделяют рыб подводных гор и возвышенностей.
По приверженности к различным типам грунтов выделяют рыб коралловых рифов, илистых, песчаных, гравийных или каменисто-скальных грунтов, рыб, предпочитающих устьевые и предустьевые участки рек и т.п. Некоторые рыбы живут на самом грунте, некоторые могут закапываться в мягкие грунты.
Свет проникает лишь в поверхностные слои океана: красные и жёлтые лучи – до 10 м, синие и фиолетовые – до 100 м. У глубоководных рыб глаза телескопические или отсутствуют совсем. 45% видов рыб, населяющих глубины более 300 м, обладают органами свечения, необходимыми для взаимной идентификации.
Движение водных масс, течения.
Наиболее биопродуктивны и благоприятны для образования скоплений рыб так называемые фронтальные зоны, разделяющие холодные и тёплые течения, а также внешняя периферия круговоротов вод и зоны апвеллинга (подъёма вод с глубин к поверхности).
Антропогенные факторы.
Весьма велико антропогенное влияние человека, как представителя разумных наиболее высокоразвитых млекопитающих) на рыб и других гидробионтов Мирового океана и его морей и их среду обитания. Люди ежегодно добывают в океане избирательно около 100 млн.т гидробионтов, что оказывает в ряде случаев негативное влияние на структуру природных экосистем. В частности, во многих морях, особенно внутренних, под давлением промысла и других факторов антропогенного влияния, в частности ,массированного загрязнения водной среды, уже существенно изменился состав сообществ гидробионтов, а некоторые виды и популяции либо уже исчезли полностью, либо находятся на грани уничтожения, то есть биоразнообразие планеты находится под угрозой в результате антропогенного воздействия.
То же самое относится и ко многим животным и растениям суши.
studfiles.net
Проанализируйте и приведите примеры абиотических и биотических факторов среды
Поделись с друзьямиК числу абиотических факторов относят климатические условия, которые в различных частях земного шара тесно связаны с деятельностью Солнца.
Солнечный свет является основным источником энергии, которая используется для всех жизненных процессов на Земле. Благодаря энергии солнечных лучей в зеленых растениях происходит фотосинтез, в результате которого обеспечивается питание всех гетеротрофных организмов.
Большая часть ультрафиолетового излучения с длиной волны менее 0,29 мкм задерживается своеобразным «экраном» — озоновым слоем атмосферы, который образуется под воздействием этих же лучей.
. Уже у простейших начинают появляться светочувствительные органоиды («глазок» у эвглены зеленой), с помощью которых они способны реагировать на световое воздействие (фототаксисы). Почти все многоклеточные имеют разнообразные светочувствительные органы.
По требовательности к интенсивности освещения различают светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые растения.
Светолюбивые растения могут нормально развиваться только при интенсивном освещении. Они широко распространены в сухих степях и полупустынях, где растительный покров редкий и растения не затеняют друг друга (тюльпан, гусиный лук). К светолюбивым растениям относятся и хлебные злаки, растения безлесных склонов (чабрец, шалфей) и др.
Теневыносливые растения лучше растут при прямом освещении солнечными лучами, однако способны выносить и затенение. Это в основном лесообразующие породы (береза, осина, сосна, дуб, ель) и травянистые растения (зверобой, земляника) и др.
Тенелюбивые растения не выносят прямого солнечного излучения и нормально развиваются в условиях затенения. К таким растениям относятся лесные травы — кислица, мхи и др. При вырубке леса некоторые из них могут погибать.
Под биотическими факторами среды понимают компоненты живой природы, прямо или косвенно действующие на организм. Данный организм также воздействует на другие живые существа и на абиотические факторы. Все виды взаимоотношений между организмами можно подразделить на конкуренцию, хищничество, антибиоз и симбиоз.
Конкурентные взаимоотношения возникают между организмами в том случае, если для их существования необходимы одинаковые или сходные условия. Например, саранча, грызуны и травоядные парнокопытные вступают между собой в конкурентные отношения из-за пищи. При хищничестве наблюдается прямое уничтожение жертвы и, как правило, использование ее в качестве пищи. Хищники есть среди животных всех классов хордовых (акулы, крокодилы, орлы, волки) и среди других типов, например гидра, планария, морские звезды, божьи коровки и др. Есть хищники и среди растений (росянка). Разновидностью хищничества является каннибализм (внутривидовое хищничество) — поедание одними особями других своего же вида. Например, самка паука каракурта поедает самца после спаривания.
Под антибиозом понимают такие взаимоотношения между организмами разных видов, когда особи одного вида, чаще путем выделения особых веществ, оказывают угнетающее воздействие на особей других видов. Эти вещества имеют разную химическую природу, но общее название — антибиотики. Антибиотики, продуцируемые грибами, бактериями и другими организмами (пенициллин, стрептомицин, биомицин и др.), нашли широкое применение для лечения разнообразных инфекционных болезней. Некоторые высшие растения также продуцируют антибиотики, которые получили название фитонциды. Фитонциды чаще всего представляют собой летучие вещества (иногда малолетучие), угнетающие жизнедеятельность бактерий, грибов, простейших и др. Они играют большую роль в биологической очистке воздуха. Поэтому в сосновых лесах строят санатории для больных туберкулезом и другими легочными заболеваниями. Широкое применение в медицине находят фитонциды чеснока и лука.
Симбиозом является любое сожительство организмов разных видов, приносящее пользу хотя бы одному из них. Выделяют следующие формы симбиоза: мутуализм, синойкию, комменсализм и паразитизм.
Мутуализм (взаимовыгодный симбиоз) — это совместное сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу. Например, лишайники являются симбиотическими организмами, тело которых построено из водорослей и грибов. Нити гриба снабжают клетки водоросли водой и минеральными веществами, а клетки водорослей осуществляют фотосинтез и, следовательно, снабжают гифы грибов органическими веществами.
Синойкия (квартирантство) — сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не принося своему «живому дому» ни пользы, ни вреда. Например, пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но они безразличны для хозяина и не питаются за его счет.
Комменсализм (нахлебничество) — совместное сожительство организмов разных видов, при котором один организм использует другой как жилище и источник питания, но не причиняет вреда партнеру. Например, некоторые морские полипы, поселяясь на крупных рыбах, в качестве пищи используют их испражнения. В желудочно-кишечном тракте чело века находится большое количество бактерий и простейших, питающихся остатками пищи и не причиняющих вреда хозяину.
Паразитизм — это форма антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, при котором один организм (паразит), поселяясь на теле или в теле другого организма (хозяина), питается за его счет и причиняет вред. Болезнетворное действие паразитов слагается из механического повреждения тканей хозяина, отравления его продуктами обмена, питания за его счет. Паразитами являются все вирусы, многие бактерии, грибы, простейшие, некоторые черви и членистоногие. В отличие от хищника паразит использует свою жертву длительно и далеко не всегда приводит ее к смерти. Нередко вместе со смертью хозяина погибает и паразит. Связь паразита с внешней средой осуществляется опосредованно через организм хозяина.
Различают временных и постоянных паразитов. Временные паразиты нападают на хозяина в основном для питания (комары, клещи). Постоянные паразиты весь цикл развития или большую его часть проводят на теле или в теле хозяина (аскарида, печеночный сосальщик, вши и др.). По месту обитания паразиты подразделяются на наружных, обитающих на теле хозяина (вши, блохи, клещи), и внутренних, обитающих в теле хозяина (аскарида, малярийный плазмодий, бычий цепень).
students-library.com
Абиотические и биотические факторы среды
К числу абиотическихфакторов относятся любые воздействующие на организм физически поля (свет, электрические и магнитные поля, гравитация, ионизирующая радиация), климатические факторы (температура и влажность воздуха, ветер, атмосферное давление, осадки), свойства воды и почвы (например рН, соленость).
Биотическиефакторы – это воздействие всего живого, окружающего организм, в том числе и особей своего же вида. Влияние биотических факторов мы рассмотрим в следующих разделах. Здесь только подчеркнем, что влияние абиотических и биотических факторов может быть взаимосвязано. Известно, например, что количество укрытий всегда ограничено. Если все лучшие укрытия уже заняты особями своего или других видов (биотические факторы), то особь вынуждена довольствоваться худшим укрытием, где она более подвержена воздействию абиотических факторов.
Абиотические факторы играют громадную роль в жизни насекомых благодаря малым размерам последних. Действие любого фактора зависит не только от его уровня, но также от физиологического состояния организма и сочетания прочих абиотических и биотических факторов.
Макро, мезо– и микроклимат
С помощью обычных метеорологических наблюдений мы получаем информацию о макроклимате.Он является хорошей характеристикой местности в целом. Макроклиматические данные пригодны для анализа поведения насекомых во время их миграций в толще воздуха на открытых местах.
Мезоклимат– это климат ограниченного биотопа. Очевидно, что метеорологические наблюдения, проведенные на пшеничном поле, дадут несколько иные результаты, чем в березовой роще, а тем более в сомкнутом еловом лесу. Здесь будут различаться и освещенность, и температура, и влажность, и ветер.
Но наиболее отличается от макроклимата, т.е. от стандартных метеорологических наблюдений на метеоплощадке, микроклимат. Это климат различных участков поверхности почвы или растений площадью от нескольких квадратных дециметров до 1 см и меньше. Более подробно об особенностях микроклимата будет сказано в следующих разделах. Приведем здесь только один пример. По нашим наблюдениям, слой воздуха толщиной в 1 см над весенней проталиной, расположенной на склоне, в солнечную погоду может прогреваться до +25° С при температуре воздуха на высоте 1,5 м +1°. Естественно, что в этом «пятне» теплого воздуха насекомые не менее активны, чем летом.
Таким образом, именно микроклимат определяет условия жизни таких мелких существ, как насекомые.
Основные принципы воздействия абиотических факторов
Экологические факторы могут влиять на поведение и уровень активности насекомых, на ход обменных процессов, морфогенез и развитие. Они отражаются на таких важнейших характеристиках популяции, как плодовитость, смертность, возрастной состав, соотношение полов, уровень стремления к миграции. Абиотические факторы наряду с биотическими определяют существование вида в данной местности от его процветания до полного вымирания.
Влияние любого фактора может быть либо непосредственным, либо сигнальным. В первом случае фактор влияет на насекомое или механически (гравитация, электрическое поле, ветер), или изменяет уровень обменных процессов (температура) и состояние внутренней среды организма (иссушение при низкой влажности).
Во втором случае изменения какого–либо фактора могут быть очень незначительными и сами по себе не оказывать ощутимого воздействия на организм. Однако эти изменения служат сигналом, предвестником каких–либо серьезных для организма изменений среды. Такие факторы всегда воспринимаются специальными рецепторами, клетки которых отличаются особой чувствительностью к данному фактору. Чаще всего в роли сигнального фактора выступает свет – определенный уровень освещенности или же длина светового дня. Но сигналом могут служить также и изменения температуры или влажности, т.е. один и тот же фактор может оказывать и непосредственное, и сигнальное воздействие.
Сигнальные факторы играют громадную роль в жизни насекомых, помогая последним заранее готовиться к неблагоприятным изменениям среды. Вообще, по–видимому, о биологическом прогрессе можно судить по способности организма предугадать ситуацию заранее, пользуясь сигналами, предваряющими то или иное явление.
Периодически повторяющиеся во времени изменения среды можно предвидеть также и с помощью внутренних процессов в организме – биологических часов, что повышает надежность выживания. Если же явление не относится к периодическим и его трудно предвидеть, как, например, лесные пожары, вырубку леса, а также уборку урожая на поле, то при этом может погибать значительная часть насекомых.
Влияние любого фактора определяется прежде всего его уровнем. Так, при рассмотрении влияния температуры четко проявляются пределы, в которых возможно существование насекомых того или иного вида. При очень высоких или низких температурах насекомое обычно погибает. Нормальная же жизнедеятельность насекомого возможна лишь в значительно более узком диапазоне температур. Этот диапазон для определенных форм поведения, например для полета, может быть еще уже.
Обычно четко также выявляется зависимость существования насекомого от влажности воздуха. Однако предельный уровень относительной влажности не всегда губителен. При рассмотрении влияния ветра, света, электрического поля и некоторых других факторов выявляется, что снижение уровня этих факторов до нуля спокойно переносится насекомыми.
В принципе для каждого из факторов может быть определен оптимальный уровень, при котором достигается максимальная плодовитость или жизнеспособность. Отметим, что положение этого оптимума будет зависеть также от сочетания других факторов, на фоне которых проводится наблюдение. Оптимум будет также меняться в зависимости от физиологического состояния особи и популяции в целом. Естественно, что эти оптимумы будут различны для разных популяций одного и того же вида в зависимости от их генофонда. Наконец, даже в пределах одной и той же популяции от поколения к поколению положение оптимума может изменяться, «плавать», постепенно популяция приспосабливается к новым условиям.
Способность насекомых данного вида приспосабливаться к разнообразным сочетаниям условий называют экологической валентностью. Естественно, что видыстенотопные, т.е. обитающие в биотопах со строго определенными условиями, отличаются малой экологической валентностью, а видыэвритопные, живущие почти всюду, – большой. Как пример крайне стенотопного вида можно назвать пещерного кузнечикаDolichopoda euxіnaSem., способного жить только при низкой температуре и высокой влажности воздуха, а эвритопного – синюю мясную мухуCalliphora erythrocephalaMg., встречающуюся практически в любых биотопах.
Дня стенотопных видов характерна К–стратегия отбора, основанного на приспособлении к резко очерченному комплексу условий и максимальному сохранению этого комплекса, относительно низкой плодовитости и малой способности к дальним миграциям. Наоборот, эвритопные виды, как правило, r–стратеги, быстро заселяющие разнообразные биотопы, часто высоко плодовитые, а в результате в той или иной мере способные разрушить биотоп, в котором они поселились.
Несмотря на низкую экологическую валентность, стенотопные виды могут быть широко распространены. Дело в том, что насекомые великолепно используют вариации микроклимата в пространстве и времени, как бы выравнивая для себя среду (Ю.И.Чернов, 1975). Как уже отмечалось, способность насекомых существовать больше определяется микроклиматом, чем макроклиматом. Поведенческие реакции, направленные на поиск и выбор оптимальных климатических условий среды, называютэтолого–климатическимиадаптациями(К.Г.Городков, 1986).
Такие адаптации не требуют сложных морфологических или физиологических приспособлений и сводятся как к поиску участков с наиболее подходящим микроклиматом, так и к выбору во времени наиболее благоприятных условий для той или иной стадии развития, а также той или иной формы поведения.
В первом случае насекомые активно мигрируют в поисках наиболее благоприятных условий. Так, в северной части ареала насекомое выбирает наиболее сухие и прогреваемые места, а в южной – влажные и затененные (Г.Я.Бей-Биенко, 1930, 1966 – правило смены местообитаний). В зависимости от времени суток и погоды насекомые перемещаются также и в пределах одного биотопа в поисках укрытий или мест, наиболее благоприятных для той или иной формы активности, или даже в пределах одного растения, опускаясь вниз или поднимаясь вверх по нему.
Во втором случае, ориентируясь с помощью сигнальных факторов, прежде всего длины светового дня и уровней освещенности, насекомое как бы «подгоняет» цикл своего развития и время своей активности в течение суток к изменениям условий во времени.
Распространение насекомых и площадь их ареалов однако нельзя связывать только с уровнем их экологической валентности или со способностью находить для себя наиболее благоприятные условия. Гораздо чаще распространение лимитируется биотическими факторами: конкуренцией с близкими видами или наличием хищников и паразитов. Кроме того, ареалы во многом зависят от геологической истории района.
На насекомое всегда действует комплекс факторов. Однако наиболее резким является воздействие того фактора, уровень которого находится возможно дальше от оптимального (экологический закон минимума или лимитирующего фактора). Сказанное относится не только к таким показателям жизнедеятельности как выживание или способность размножаться, но и к поведению насекомых. Анализ влияния факторов среды на лет насекомых на свет в одном из оазисов Туркмении (В.Б.Чернышев, П.П.Богуш, 1973) показывает, что количество пойманных за ночь насекомых может зависеть как от температуры, так и от влажности воздуха. Весной, в апреле-мае, при еще относительно холодной погоде и высокой влажности лет определяется температурой и его связь с влажностью не обнаруживается. Позже, в мае–июне, средний уровень температуры повышается, а ее влияние на лет перестает быть заметным, зато уровень влажности значительно снижается и теперь это главный фактор, определяющий величину сбора. В июле–августе с дальнейшим повышением температуры возникает отрицательная корреляция с ней и в ночи с особенно высокой температурой насекомые летят на свет в малом количестве. Влияние влажности в эти месяцы выражено еще резче. Таким образом, чем дальше фактор от оптимума, тем резче его влияние.
Отметим, что закон выравнивания среды нельзя понимать абсолютно. В зависимости от времени суток, сезона, физиологического состояния и стадии развития для насекомого оказываются оптимальными несколько различные сочетания условий, которые насекомое активно ищет для себя. Полностью же выровненная во времени и в пространстве среда, например в термостате, неблагоприятна для многих насекомых.
studfiles.net