Вопросы для повторения
Что изучает экология?
Дайте определение науки «экология».
Почему экология в начале XXI века стала одной из важнейших наук?
Что является предметом изучения экологии?
Какие разделы и направления выделяются в современной экологии?
Глава 2. Среда обитания
2.1. Понятие о среде обитания
Все живые организмы непрерывно находятся во взаимодействии с окружающими их природными объектами и явлениями. Они потребляют из окружающей среды необходимые вещества и выделяют в нее продукты обмена, которые, в свою очередь, могут быть использованы другими организмами. Не только продукты обмена, но и сами организмы становятся пищей для других живых существ. Все эти процессы протекают в сложной, динамичной обстановке естественной среды обитания и находятся под постоянным воздействием комплекса факторов. Совокупность этих факторов составляют условия жизни организма.
Об историческом единстве живых организмов и их окружения еще в прошлом столетии писал выдающийся физиолог И.Сеченов: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него».
Понятие «окружающая среда» было введено в экологию немецким биологом Я. Юкскюлем (1864–1944), который считал, что живые существа и среда их обитания образуют вместе единую систему окружающей нас действительности. Окружающая среда – это пища и вода, воздух для дыхания, климатические факторы, субстрат, почва, растительные и животные организмы и всё другое, без чего не может существовать данный организм. Концепция «окружающей среды» положила начало экспериментальным исследованиям взаимоотношений организмов со средой их обитания.
Согласно общепризнанному определению известного эколога Николая Павловича Наумова, среда - все, что окружает организмы, прямо или косвенно влияет на их состояние, развитие, выживание и размножение.
Таким образом, среда обитания - это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует.
Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть частично или полностью безразличны организму, другие необходимы, а третьи оказывают отрицательное воздействие. Любое живое существо живет в сложном и меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.
Если происхождение природных явлений не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов, то мы имеем дело с абиотической, или неживой средой обитания. Это совокупность абиотических условий обитания организмов: различные физические характеристики климата, химические характеристики воды, почвы, характер субстрата, радиационный фон и т.п.
Все живое, окружающее организм в среде обитания, составляет биотическую среду - совокупность живых организмов, оказывающих своей жизнедеятельностью влияние на другие организмы.
В. И. Вернадский (1863-1945) сформулировал закон единства организма и среды его обитания как основную закономерность системы «среда-организм» - жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов. Звучит банально, но самая главная и важная закономерность в системе «среда-организм» - это неразрывная связь и взаимное влияние среды и организма. Сообщества организмов и их среда обитания развиваются как единое целое. Организмы постоянно изменяют физическую и химическую природу веществ, отдавая в среду новые соединения и источники энергии.
Так, состав морской воды и донных илов в значительной мере определяется активностью морских организмов. Организмы влияют на состав атмосферы. До того как появились первые зелёные растения, атмосфера Земли состояла в основном из метана, аммиака, водяных паров и водорода. Сейчас их место в атмосфере частично занял кислород, высвобождающийся в процессе фотосинтеза. Существенно влияют организмы и на свойства почвы. Корни растений проникают в трещинки, и даже самые маленькие из них способствуют измельчению породы. Бактерии и грибы ускоряют выветривание горных пород. Грибы выделяют кислоты, растворяющие минеральные вещества, которые затем вымываются из породы, ослабляя её кристаллическую структуру и ускоряя разрушение. Животные также участвуют в процессе почвообразования, прорывая в земле норы и ходы, вытаптывая её, а также внося в неё свои экскременты.
Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливаются к этим изменениям. Приспособления к постоянно меняющимся – в течение суток, года, жизни – условиям жизни, или факторам среды, называются адаптациями. Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни на нашей планете, обеспечивающее возможность существования организмов, возможность их выживания и размножения. Многообразие организмов, их изменчивость и сохранение в природе, их становление и существование являются результатом воздействия окружающей среды и способности приспосабливаться.
Одной из главных задач экологии является изучение адаптаций организмов и экосистем к условиям жизни, или экологическим факторам. Изучение реакций организма на воздействие факторов среды позволяет выявить не только пределы, в которых он может существовать, но и физиологические и морфологические изменения, характерные для данных особей. С изучения этих реакций начинается любое экологическое исследование.
Таким образом, важнейшими взаимообусловленными понятиями в экологии и, в частности, аутэкологии, наряду со средой обитания, являются экологический фактор, то есть фактор окружающей среды, воздействующий на организм, и адаптации организма к этим факторам (рис.2.1.1.).
