Среда обитания и условия существования
Среда обитания живых организмов слагается из множества 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, лиса и любое другое животное в лесу взаимосвязаны с огромным количеством элементов. Без воздуха, воды, пищи, определенной температуры они обойтись не могут. Валун, ствол упавшего дерева, пень, кочка, канавка - элементы среды, к которым они безразличны. Животные вступают с ними во временное (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 экономических факторов, обусловливающих рост, развитие, выживание и воспроизводство организмов.
Различные организму по-разному реагируют на одни и те же экономические факторы.Адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) их существования к различным условиям, вырабатывалась у организмов исторически.
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 некоторыеосновные абиотические факторы:
солнечный 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 - 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 — это параметр, характеризующий содержание водяного пара в воздухе. В природе существует суточный режим влажности: она повышается ночью и снижается днем;
- 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. antagonizsma — 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 экосистема 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. parasitos — 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. concurrentia — соперничество) — форма взаимоотношений, при которых организмы одного трофического уровня борются за дефицитные ресурсы: пищу, С02, 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. mutuus — 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. commensolis — 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 1 х 1012 кг С02, а с пищей потребляют свыше 5 х 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. |Подсчитано, что с 1600 г. человеком уничтожено 162 вида птиц, свыше 100 видов млекопитающих и множество других видов животных и растений. Но, с другой стороны, он создает новые сорта растений и породы животных, увеличивает их урожайность и продуктивность. Искусственное переселение растений и животных также оказывает влияние на жизнь экосистем. Так, кролики, завезенные в Австралию, размножились настолько, что нанесли сельскому хозяйству страны огромный ущерб.
Наиболее очевидное проявление антропогенного влияния на биосферу - загрязнение окружающей среды.
Значение антропогенных факторов постоянно растет, по мере того
как человек все больше подчиняет себе природу. Воздействие их так велико, что породило новую дисциплину — "Охрана окружающей среды".
Приведенное разделение экологических факторов на три группы - условно. Оно не может охватить всю сложность взаимоотношений организмов между собой и окружающей средой.
Предложены и другие классификации экологических факторов. Например, по мнению А. С. Мончадского (1962), экологические факторы следует подразделять на две группы: 1) изменяющиеся закономерно, периодически и 2) изменяющиеся без каких-либо закономерностей.