Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь - Новая программа

Разнообразие условий существования нашей земли

не уступает разнообразию самих организмов.

Детская энциклопедия

§ 58. ОРГАНИЗМЫ И ФАКТОРЫ НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ

Основные понятия и ключевые термины: АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. Жизненная форма организмов.

Вспомните! Что такое экологические факторы?

Подумайте

На иллюстрации перед вами - улитка Zospeum tholussum, открытая в 2014 году. Это существо найдено в пещере на глубине 980 м в западной части Хорватии. У него нет глаз, покровы и раковина бесцветные. Можем ли мы определить особенности факторов неживой природы, которые «сформировали» приспособления этой улитки?

СОДЕРЖАНИЕ

Какие абиотические факторы имеют первостепенное значение для организмов?

Абиотические факторы делят на климатические (свет, температура, влажность, ветер, осадки и т. п.), почвенные, гидрологические и факторы рельефа. Распространение и жизнь организмов определяются взаимодействием этих факторов на определённой территории Земли. Важную роль для живых существ играют распределение и характер осадков, перемещение масс воздуха и ветра (особенно тех, что несут влагу), рельеф земной поверхности (горные системы, реки, низменности) и др. Однако основное значение среди факторов неживой природы имеют свет, тепло и влажность. Свет - один из самых необходимых экологических факторов, поскольку без него невозможны фотосинтез у растений, восприятие информации у животных, регуляция ритмов у всех организмов и др. В жизни организмов важное значение имеют световые лучи различной длины и количество света, неодинаковое в разное время года и зависящее от широты местности. Тепло - один из основных факторов распространения существ по всему земному шару. С изменением температуры в течение года у организмов связаны циклические и сезонные явления. Вода - фактор, регулирующий распределение организмов не только по всему земному шару, но и в пределах небольших территорий одного климатического пояса. Вода нужна организмам для обмена веществ со средой как растворитель, для защиты от перегрева, для транспортирования веществ. Для многих видов (водоросли, рыбы) вода является средой обитания.

Ил. 232. Существование дерева определяется взаимодействием экологических факторов, но первостепенное значение имеют свет, тепло и вода

Итак, АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ - это факторы неживой природы, среди которых первостепенное значение имеют свет, тепло и влажность.

Какие приспособления к жизни в разных условиях имеют организмы?

Приспособления, или адаптация, - особенности строения, функций или поведения организмов вида, обеспечивающие проживание в определённых условиях среды. Все организмы способны приспосабливаться, и эта особенность является одним из главных признаков живого. Поскольку условия среды очень разные, то и приспособления организмов чрезвычайно разнообразны. Они связаны с влиянием экологических факторов и проявляются определёнными особенностями химического состава, строения, жизненных функций, поведения организмов.

Растения на нашей планете растут в разных световых условиях: от чрезмерно освещённых гор, пустынь, степей до полутёмных пещер и морских глубин. У растений, которым необходимо много света, листья толстые, жёсткие, располагаются ребром или под углом к солнцу, имеют хорошо развитые механические ткани, много устьиц. У растений, которые хорошо развиваются при слабом солнечном освещении, приспособления имеют противоположный характер. Для водных растений характерны такие приспособления: хорошо развита воздухоносная ткань с многочисленными межклетниками, небольшое количество устьиц, тонкая восковая плёнка или её отсутствие, большие тонкие листья, слабо развитая корневая система и т. п. Среди засухоустойчивых растений значительная часть видов сохраняет влагу и питательные вещества в подземных органах - луковицах, клубнях или корневищах (тюльпаны). Кактусы, алоэ, молочаи запасают воду в листьях и стеблях, поэтому они толстые и мясистые. У некоторых растений для уменьшения испарения листья узкие, как у ковыля, покрыты волосками, как у полыни, а для получения воды их корневые системы проникают на значительную глубину, как у верблюжьей колючки.

Не менее разнообразны приспособления животных. С температурой связано существование холодно- и теплокровных животных. Свет как экологический фактор является внешним регулятором жизненных функций, ориентиром в среде и источником информации для многих животных. Влажность как фактор определяется наличием воды в среде. Роль воды для животных может быть обусловлена её содержанием в теле, составе пищи, воздухе или почве и как среды жизни для водных обитателей.

Таблица 25. НЕКОТОРЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ЖИВОТНЫХ К ВОЗДЕЙСТВИЮ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Фактор

Адаптации

Свет

Изменение продолжительности дня является сигналом для многих биоритмов. Фототаксис, образование витамина D, чёрно-белое и цветное зрение, ночной и дневной образ жизни, использование ультрафиолетовых лучей для ориентирования и общения, использование инфракрасных лучей для согревания и т. п.

Температура

Наличие в крови «биологических антифризов», которые понижают точку замерзания и препятствуют образованию кристалликов льда. Теплоизолирующие покровы, откладывание жира, дрожание мышц, увеличенная площадь внешних органов для теплоотдачи, спячка, сооружение убежищ и пр.

Влажность и вода

Накопление жиров, которые при расщеплении дают воду. Наличие покровов для удержания или испарения воды, органов активного перемещения для поиска воды или плавания в воде и т. п.

Итак, приспособленность организмов к воздействию различных экологических факторов обусловлена в основном определёнными особенностями строения, функций и поведения.

Почему разные виды организмов могут иметь похожие приспособления?

Приспособленность живых организмов к среде обитания непременно сказывается на их строении. В результате этого возникают адаптации, способствующие успешному осуществлению жизненных функций и выживанию вида. Если организмы разных систематических групп живут в одинаковых условиях, то у них формируются похожие приспособления и появляется внешнее сходство.

Жизненная форма организмов - это тип приспособленности разных видов организмов с определённым комплексом сходных приспособлений, которые формируются под влиянием подобных условий среды.

Для растений распространёнными жизненными формами являются деревья (имеют один многолетний одревесневший стебель), кусты (имеют многолетние одревесневшие стебли) и травы (имеют мягкие сочные стебли). Один вид растений в различных условиях может иметь разные жизненные формы. Так, на склонах боярышник пятитычинковий будет иметь форму куста, а на ровной поверхности - форму дерева. В основу классификации жизненных форм животных могут быть положены добывание пищи и её характер (растительноядные, хищные и всеядные), степень активности (сидячие, свободноживущие), форма тела и тип размножения (форма полипа и медузы). Чаще всего используется классификация жизненных форм у животных по способу их жизни. Это наземные (львы, олени), подземные (кроты, слепыши), древесные (белки, обезьяны), воздушные (птицы, летучие мыши), водяные (рыбы, дельфины), летающие (летучие рыбы, летающие лягушки) животные.

Итак, жизненная форма свидетельствует о подобном образе жизни организмов разных видов в подобных условиях существования.

Ил. 233. Сходство приспособлений у летающих животных: 1 - летучая рыба; 2 - летающий дракон; 3 - белка-летяга; 4 - летающая лягушка

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Учимся познавать

Мини-проект «КАК ЖИВОТНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНЫ К ЖИЗНИ В РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ?»

Ил. 234. 1 - белка-летяга; 2 - крот обыкновенный; 3 - выдра

Перед вами животные, которые приспособились к жизни в воздухе, воде и почве. Определите черты приспособленности этих животных (в строении, функциях и поведении) к жизни в соответствующих условиях.

Биология + Экология жизни

Ил. 235. Пингвины: 1 - императорский; 2 - Магелланов пингвин; 3 - галапагосский

Жизненные формы животных зависят также от климата. Млекопитающие, живущие в холодном климате, в отличие от родственных видов из тёплых краёв, имеют большие размеры и короткие выступающие части тела (хвост, уши, конечности). Эти особенности отражены в правиле Бергмана. Согласно этому правилу, у животных одного вида или группы близких видов размеры тела больше в холодных частях ареала и меньше - в тёплых.

Таблица 26. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ПИНГВИНОВ И РАЗМЕРЫ ИХ ТЕЛ

Вид

Географическая широта

Средняя масса особей, кг

Средняя высота особей, см

Императорский пингвин

650 ю. ш.

30

114

Магелланов пингвин

500 ю. ш.

5

71

Галапагосский пингвин

10 ю. ш.

2

53

Охарактеризуйте жизненную форму пингвинов. Проанализируйте данные таблицы и предложите объяснение правила Бергмана, отражающего изменения размеров животных в связи с изменениями температуры.

РЕЗУЛЬТАТ

Оценка

Вопросы для самоконтроля

1-6

1. Что такое абиотические факторы? 2. Приведите примеры абиотических факторов. 3. Что такое приспособление? 4. Приведите примеры приспособлений организмов. 5. Что такое жизненная форма организмов? 6. Назовите основные жизненные формы растений и животных.

7-9

7. Какие абиотические факторы имеют первостепенное значение для организмов? 8. Какие приспособления к жизни в разных условиях имеют организмы? 9. Почему разные виды организмов могут иметь подобные приспособления?

10-12

10. На конкретных примерах опишите приспособления организмов к воздействию факторов среды.