3. Среда обитания и условия существования

Среда обитания живых организмов слагается из большого числа неорганических и органических компонентов, включая привносимые человеком. При этом некоторые из них, такие как питательные вещества и энергия, — жизненно необходимы организму, а другие — не играют существенной роли в их жизни.

Так, например, заяц, волк, олень и любое другое животное в лесу взаимосвязаны с огромным количеством элементов. Без воздуха, воды, пищи, определенной температуры они обойтись не могут. В то же время камень, пень, ствол упавшего дерева - элементы среды, к которым они безразличны. Животные вступают с ними во временное (например, укрытие, переправа), но не обязательное отношение.

Экологическими факторами называются важные для жизни организма компоненты окружающей среды. Экологические факторы могут быть необходимыми или вредными для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению.

Среда обитания — это все природное окружение живого организма.

Условия существования — совокупность экологических факторов, обусловливающих рост, развитие, выживание и воспроизводство организмов.

Различные организму по-разному реагируют на одни и те же экологические факторы.

Адаптация (от лат. аdaptatio — приспособление) их существования к различным условиям, вырабатывалась у организмов в процессе эволюции.

Все многообразие экологических факторов обычно подразделяют на 3 группы — абиотические, биологические и антропогенные.

Абиотические факторы - это совокупность важных для организмов свойств неживой природы. Эти факторы, в свою очередь, можно разделить на химические (состав атмосферы, воды, почвы) и физические (температура, давление, влажность, течения и т. п.).

Разнообразие рельефа, геологических и климатических условий порождает и огромное разнообразие абиотических факторов. Первостепенное значение из них имеют:

• климатические - солнечный свет, температура, влажность;

• географические — продолжительность дня и ночи, рельеф местности;

• гидрологические — течения, волнение, состав и свойства вод;

• эдафические (от греч. edaphos — почва) — состав, структура и свойства почв и др.

Все факторы могут влиять на организмы непосредственно и косвенно. Например, рельеф местности влияет на освещенность, влажность, ветер и микроклимат. Рассмотрим некоторые основные абиотические факторы:

Cолнечный свет

Он оказывает на организм двоякое действие. С одной стороны, прямое воздействие света на протоплазму смертельно для организма, с другой - солнечный свет является первичным источником энергии, без которого жизнь невозможна. Следовательно, свет — это не только жизненно необходимый, но на некотором минимальном и максимальном уровне смертельно опасный фактор.

Температура и ее изменчивость

Температура во Вселенной колеблется в пределах тысяч градусов. По сравнению с этим диапазоном колебаний температурные пределы существования жизни очень узки. Отдельные виды бактерий некоторое время в стадии покоя могут существовать и при очень низких температурах примерно до -250°С. Другие виды бактерий и водорослей способны жить в горячих источниках с температурой около +90°С. Диапазон колебаний температуры - важнейший экологический фактор. Температура, которая колеблется от +10 до +20 °С (в среднем + 15 °С), воздействует на организмы иначе, чем постоянная + 15 °С. Жизнедеятельность организмов, которые в природе подвергаются воздействию переменных температур (в умеренном климате), подавляется при воздействии постоянной температуры.

Влажность

Влажность — это параметр, характеризующий содержание водяного пара в воздухе. В природе существует суточный режим влажности: она повышается ночью и снижается днем. Для человека оптимальный диапазон относительной влажности атмосферного воздуха 40 – 60 %.

Течение

Течение — важный экологический фактор в водных экосистемах Течения непосредственно влияют на живые организмы: от них зависит концентрация в воде растворенных газов (О₂, СО₂) и биогенных элементов (N, Р и др.); течения несут энергетические субсидии и от них зависят структура и продуктивность экосистем. Так, различия в составе биоценоза ручья и небольшого пруда определяется в основном различиями в факторе течения.

Биотические факторы — это совокупность воздействий жизнедеятельности одних организмов на другие. Для каждого организма все остальные факторы среды обитания оказывают не меньшее действие, чем неживая природа.

Все многообразие взаимоотношений между организмами можно разделить на 2 основных типа — антагонистические (от греч. апtagonizsma — борьба) и неантагонистические:

антагонистические - это такие отношения, при которых организмы двух видов подавлены друг другом (- -) или один из них подавляет другой без ущерба для себя (+ -). Антагонистические отношения проявляются сильнее на начальных стадиях развития сообщества. В зрелых экосистемах наблюдается тенденция к замене отрицательных взаимодействий положительными, повышающими выживание видов. Тип взаимодействия видов может меняться в зависимости от условий жизненного цикла. Основные формы этого вида биотических отношений:

• хищничество — форма взаимоотношений организмов разных трофических уровней, при которой один вид организмов — хищник — живет за счет другого — жертвы, поедая его (+ -). Это наиболее распространенная форма взаимоотношений организмов в пищевых цепях;

• паразитизм (от греч. раrasitos - тунеядец) - межвидовые взаимоотношения, при которых один вид живет за счет другого (+ -),поселяясь внутри или на поверхности тела организма-хозяина. Он поедает питательные вещества хозяина, постепенно ослабляя и убивая его;

• конкуренция (от лат сопсиrrentia — соперничество) — форма взаимоотношений, при которых организмы одного трофического уровня борются за дефицитные ресурсы: пищу, СO₂, солнечный свет, жизненное пространство, места-укрытия и другие условия существования, подавляя друг друга (- -). Конкуренция наглядно проявляется у растений: деревья в лесу стремятся охватить корешками возможно большее пространство, чтобы получать воду и питательные вещества. Они также тянутся в высоту к свету, стремясь обогнать своих конкурентов;

неантагонистические взаимоотношения теоретически можно выразить многими комбинациями, нейтральные (0 0), взаимовыгодные (+ +), односторонние (0 +) и др. Основные формы этих взаимодействий следующие:

• симбиоз (от греч. symbiosis - сожительство) - это обоюдовыгодные, но не обязательные взаимоотношения разных видов организмов (+ +). Пример симбиоза — сожительство рака-отшельника и актинии: актиния передвигается, прикрепляясь к спине рака, а тот получает с помощью актинии более богатую пищу и защиту;

• мутуализм (от лат. тutuus - взаимный) - взаимовыгодные и обязательные для роста и выживания отношения организмов разных видов (+ +). Лишайники - хороший пример положительных взаимоотношений водорослей и грибов, которые не могут существовать порознь. При распространении насекомыми пыльцы растений у обоих видов вырабатываются специфические приспособления: цвет и запах у растений, хоботок у насекомых. Они также не могут существовать один без другого;

• комменсализм (от лат. соттепsolis — сотрапезник) — взаимоотношения, при которых один из партнеров извлекает выгоду, а другому они безразличны (+ 0). Комменсализм часто наблюдается в море: почти в каждой раковине моллюска, в теле губки есть «незваные гости», использующие их как укрытие. В океане некоторые виды рачков селятся на челюстях китов.

Антропогенные факторы — это совокупность различных воздействий человека на неживую природу. Одним только своим физическим существованием люди оказывают заметное влияние на среду обитания: в процессе дыхания они ежегодно выделяют в атмосферу ~ 10¹² кг СО₂, а с пищей потребляют свыше 510¹⁵ кКал.

В значительно большей степени на биосферу влияет производственная деятельность людей В результате нее изменяются рельеф, состав земной коры и атмосферы, климат, происходит перераспределение пресной воды, исчезают естественные экосистемы и создаются искусственные агро-и техноэкосистемы, возделывающие культурные растения, одомашниваются животные и т. д.

Воздействие человека может быть прямым и косвенным. Например, вырубка и раскорчевка леса оказывают не только прямое действие, но и опосредованное — изменяются условия существования птиц и зверей.

Но, с другой стороны, человек создает новые сорта растений и породы животных, увеличивает их урожайность и продуктивность Искусственное переселение растений и животных также оказывает влияние на жизнь экосистем. Так, например, кролики, завезенные в Австралию, размножились настолько, что нанесли сельскому хозяйству страны огромный ущерб поедая культурные растения.

Наиболее очевидное проявление антропогенного влияния на биосферу — загрязнение окружающей среды.

45