«Экология организмов»«Экология организмов»

Ассистент кафедры Ассистент кафедры экологии и экологии и

природопользования природопользования

А.В. ИващенкоА.В. Иващенко

На настоящий момент мнение На настоящий момент мнение ученых о возрасте Земли ученых о возрасте Земли разделились. Одни утверждают разделились. Одни утверждают что не более 18 млн. лет, когда что не более 18 млн. лет, когда как другие что как минимум 4,5 как другие что как минимум 4,5 млрд. лет. Такая разница млрд. лет. Такая разница происходит из-за различных происходит из-за различных методов исследования данного методов исследования данного вопроса. Но все таки большинство вопроса. Но все таки большинство учёных склоняется к последней учёных склоняется к последней цифре и утверждают что на самом цифре и утверждают что на самом деле Земле гораздо деле Земле гораздо более 5 более 5 млрд. летмлрд. лет

Геохронологическая шкала

Теории возникновения жизни:Теории возникновения жизни: Среди многочисленных гипотез возникновения жизни на Земле необходимо упомянуть следующие: Среди многочисленных гипотез возникновения жизни на Земле необходимо упомянуть следующие: жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время (жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время (креационизмкреационизм). ). жизнь возникала неоднократно из неживого вещества (жизнь возникала неоднократно из неживого вещества (самозарождениесамозарождение). ). жизнь существовала всегда (жизнь существовала всегда (теория стационарного состояниятеория стационарного состояния). ). жизнь занесена на нашу планету извне (жизнь занесена на нашу планету извне (теория панспермиитеория панспермии). ). жизнь возникла однажды в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам жизнь возникла однажды в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам

((биохимическая эволюциябиохимическая эволюция).).

Последняя гипотеза кажется наиболее Последняя гипотеза кажется наиболее состоятельной. Многие ученые состоятельной. Многие ученые подтвердили возможность абиогенного подтвердили возможность абиогенного синтеза сложных органических веществ из синтеза сложных органических веществ из простых неорганических в условиях, простых неорганических в условиях, которые предположительно были которые предположительно были характерны для "новорожденной" Земли. характерны для "новорожденной" Земли. Академиком А.И. Опариным были опытным Академиком А.И. Опариным были опытным путем получены коацерваты - сложные путем получены коацерваты - сложные белковые комплексы, способные белковые комплексы, способные обмениваться с окружающей средой обмениваться с окружающей средой веществами и избирательно накапливать веществами и избирательно накапливать различные соединения. Но как бы ни были различные соединения. Но как бы ни были похожи коацерваты на простейшие клетки похожи коацерваты на простейшие клетки живых организмов, живыми они не живых организмов, живыми они не являются. Никому не удалось опытным являются. Никому не удалось опытным путем создать живое существо. Поэтому путем создать живое существо. Поэтому все гипотезы являются умозрительными. все гипотезы являются умозрительными.

В первичной атмосфере Земли были В первичной атмосфере Земли были углекислый газ, азот, водяные пары - те углекислый газ, азот, водяные пары - те неорганические вещества, из которых неорганические вещества, из которых могли быть построены органические могли быть построены органические молекулы. Источниками энергии для таких молекулы. Источниками энергии для таких реакций могли служить электрические реакций могли служить электрические разряды или мощное ультрафиолетовое разряды или мощное ультрафиолетовое излучение. излучение.

Молекулы органических веществ Молекулы органических веществ объединялись друг с другом, образуя объединялись друг с другом, образуя цепочки нуклеиновых кислот. Эти цепочки цепочки нуклеиновых кислот. Эти цепочки оказались способны к самокопированию и оказались способны к самокопированию и со временем стали управлять синтезом со временем стали управлять синтезом белков.белков.

Иногда похожие на цепочки молекулы Иногда похожие на цепочки молекулы нуклеиновых кислот и молекулы белков нуклеиновых кислот и молекулы белков попадали внутрь шариков, оболочка попадали внутрь шариков, оболочка которых состояла из молекул жирных которых состояла из молекул жирных кислот. Видимо такие комплексы были кислот. Видимо такие комплексы были прообразом будущих клеток. прообразом будущих клеток.

Обощенная схема зарождения жизни на Земле и условия ее Обощенная схема зарождения жизни на Земле и условия ее возникновениявозникновения

«Каменная летопись»«Каменная летопись»

Изучение происхождение жизни Изучение происхождение жизни на Земле происходит путем на Земле происходит путем исследования окаменелостей и исследования окаменелостей и ископаемых, так называемых ископаемых, так называемых «каменных летописей»«каменных летописей»

При изучении При изучении "каменной летописи""каменной летописи" зачастую зачастую обнаруживаются удивительные вещи. В Антарктиде обнаруживаются удивительные вещи. В Антарктиде

найдены ископаемые остатки тропических найдены ископаемые остатки тропических папоротников. А остатки напоминающей по облику папоротников. А остатки напоминающей по облику

бегемота древней рептилии листрозавра встречаются в бегемота древней рептилии листрозавра встречаются в горных породах Африки, Индии и Антарктиды. Как горных породах Африки, Индии и Антарктиды. Как

найти объяснение этим странным явлениям?найти объяснение этим странным явлениям?В 1915 году немецкий ученый Альфред Вегенер В 1915 году немецкий ученый Альфред Вегенер выдвинул теорию "дрейфа материков", согласно выдвинул теорию "дрейфа материков", согласно

которой облик Земли медленно, но постоянно которой облик Земли медленно, но постоянно меняется, а континенты безостановочно меняется, а континенты безостановочно

"путешествуют" по поверхности Земного шара. Дрейф "путешествуют" по поверхности Земного шара. Дрейф континентов действительно существует, и сегодня мы континентов действительно существует, и сегодня мы

можем проследить картину таких изменений за можем проследить картину таких изменений за последние 500-600 миллионов лет.последние 500-600 миллионов лет.

Наиболее древние ископаемые остатки живых Наиболее древние ископаемые остатки живых организмов имеют возраст 3,5 - 3,8 миллиарда лет. Это организмов имеют возраст 3,5 - 3,8 миллиарда лет. Это

микроскопические одноклеточные микроскопические одноклеточные прокариотические организмыпрокариотические организмы сходные по строению с сходные по строению с

современными бактериями.современными бактериями.

В начале палеозоя, более 500 миллионов лет назад, произошла настоящая "скелетная революция", многие животные обзавелись панцирями, раковинами и другими передвижными убежищами, что сделало их менее уязвимыми. Для этого времени характерно появление и становление всех типов организмов. Особенно бурно этот процесс идет в кембрии и ордовике, появляется несколько десятков классов беспозвоночных и первые позвоночные. Жизнь в это время, видимо, сосредоточена в морях и, может быть, в пресных водоемах.

Первые позвоночныеПервые позвоночные Самые древние известные Самые древние известные

позвоночные - щитковые - позвоночные - щитковые - очень похожи по строению очень похожи по строению на современных миног, их на современных миног, их относят к особому классу относят к особому классу позвоночных - позвоночных - бесчелюстнымбесчелюстным. . Внутренний скелет этих Внутренний скелет этих животных был хрящевым. животных был хрящевым. Многие щитковые были Многие щитковые были покрыты прочным панцирем, покрыты прочным панцирем, который распадался после который распадался после их гибели на отдельные их гибели на отдельные щитки, которые хорошо щитки, которые хорошо сохранились в ископаемом сохранились в ископаемом состоянии. Именно древние состоянии. Именно древние бесчелюстные были бесчелюстные были предками рыб.предками рыб.

Появление рыбПоявление рыб Рыбы появились 420 Рыбы появились 420

миллионов лет назад. В миллионов лет назад. В отличие от своих отличие от своих предков - древних предков - древних бесчелюстных, они бесчелюстных, они "обзавелись" "обзавелись" челюстями, и их челюстями, и их пищевой рацион стал пищевой рацион стал гораздо более гораздо более разнообразным. Еще разнообразным. Еще одно "приобретение" одно "приобретение" рыб - подвижные рыб - подвижные парные плавники, парные плавники, обеспечивающие обеспечивающие быстрое и маневренное быстрое и маневренное передвижение в воде.передвижение в воде.

Первооткрыватели сушиПервооткрыватели суши Предками первых четвероногих животных были древние Предками первых четвероногих животных были древние

кистеперые рыбыкистеперые рыбы (рипидистии). (рипидистии). Кистеперые рыбы занимают особое место среди костных Кистеперые рыбы занимают особое место среди костных рыб. Их плавательный пузырь помогает не только при рыб. Их плавательный пузырь помогает не только при плавании, но и при дыхании, выполняя функцию плавании, но и при дыхании, выполняя функцию примитивного легкого. Эти рыбы могут дышать и при примитивного легкого. Эти рыбы могут дышать и при помощи жабр и при помощи легких. Их отличают также помощи жабр и при помощи легких. Их отличают также крупные, мускулистые плавники, опираясь на них можно крупные, мускулистые плавники, опираясь на них можно ползать по дну (а может быть даже и по суше). ползать по дну (а может быть даже и по суше).

Первые леса появились в конце девона, а в каменноугольном Первые леса появились в конце девона, а в каменноугольном периоде (карбоне) стали главным биомом суши.периоде (карбоне) стали главным биомом суши.Но эти первобытные леса разительно отличались от Но эти первобытные леса разительно отличались от современных. Вместо привычных для нас берез, дубов, сосен в современных. Вместо привычных для нас берез, дубов, сосен в лесах того времени росли гигантские древовидные папоротники, лесах того времени росли гигантские древовидные папоротники, огромные плауны - лепидодендроны поднимали пышную крону на огромные плауны - лепидодендроны поднимали пышную крону на высоту 30 - 40 метров. В нижнем ярусе (на высоте 6 -7 метров) высоту 30 - 40 метров. В нижнем ярусе (на высоте 6 -7 метров) размещались древовидные хвощи - каламитесы, толщина их размещались древовидные хвощи - каламитесы, толщина их стволов достигала 30 сантиметров.стволов достигала 30 сантиметров.Такие влажные леса были настоящим раем не только для Такие влажные леса были настоящим раем не только для растений, но и для многочисленных растений, но и для многочисленных насекомыхнасекомых и и разнообразных амфибийразнообразных амфибий. .

В конце эры древней жизни условия В конце эры древней жизни условия изменились, климат во многих частях планеты изменились, климат во многих частях планеты

стал более сухим. Именно в это время "на стал более сухим. Именно в это время "на сцену" выходят рептилии (пресмыкающиеся).сцену" выходят рептилии (пресмыкающиеся).Все вы знаете современных рептилий. К ним Все вы знаете современных рептилий. К ним

относят ящериц, змей, крокодилов и черепах. А относят ящериц, змей, крокодилов и черепах. А из древних пресмыкающихся наиболее из древних пресмыкающихся наиболее

популярны динозавры.популярны динозавры.

Среда жизни представляет собой Среда жизни представляет собой физическое окружение физическое окружение организмов. организмов.

Основными средами жизни на Основными средами жизни на Земле являются вода, воздух, Земле являются вода, воздух, почва и организмы (для паразитов почва и организмы (для паразитов и симбионтов)и симбионтов)

В процессе развития органического В процессе развития органического мира и возникновения все более мира и возникновения все более совершенных форм живых существ совершенных форм живых существ жизнь распространилась на все жизнь распространилась на все верхние оболочки Земли – гидросферу, верхние оболочки Земли – гидросферу, литосферу, атмосферу, литосферу, атмосферу, приспособившись к существованию в приспособившись к существованию в сильно различающихся условиях. сильно различающихся условиях. Можно предполагать, что во все Можно предполагать, что во все времена существования жизни на времена существования жизни на Земле параллельно шло формирование Земле параллельно шло формирование как микро-, так и макропаразитов, как микро-, так и макропаразитов, средой жизни которых в воде, на суше, средой жизни которых в воде, на суше, в почве стали другие организмы.в почве стали другие организмы.

Среды жизни подразделяются на Среды жизни подразделяются на конкретные конкретные среды обитания. среды обитания. • Для воды как для среды жизнивыделяют следующие среды обитания:морская и пресная вода, стоячая итекучая вода, толща воды и дно.

Для почвы конкретными средамиобитания являются почвыопределенных типов.

Для наземно-воздушной среды –климатические широтные зоны ивертикальные пояса.

Для организменной среды – различныегруппы растений и животных, хладнокровныеи теплокровные организмы.

Среды обитания подразделяются Среды обитания подразделяются на более узкие выделы – на более узкие выделы – местообитания (связаны с местообитания (связаны с отдельными видами организмов) и отдельными видами организмов) и биотопы (связаны с биоценозами)биотопы (связаны с биоценозами)

Под Под местообитаниемместообитанием понимается понимается совокупность биотических и совокупность биотических и абиотических условий, в которых абиотических условий, в которых живет особь или популяция; живет особь или популяция; место, где встречаются особь, вид место, где встречаются особь, вид или группа особей одного вида. или группа особей одного вида.

Так например, организмы одного Так например, организмы одного вида, живущие на дне водоемов вида, живущие на дне водоемов населяют разные грунты.населяют разные грунты.

Биотоп – естественное, Биотоп – естественное, относительно относительно однородное жизненное однородное жизненное пространство пространство определенного определенного сообщества организмов.сообщества организмов.

Например, на твердом Например, на твердом скальном грунте скальном грунте обитают крупные обитают крупные моллюски-фильтраторы моллюски-фильтраторы мидии Грея и бурые мидии Грея и бурые морские водоросли морские водоросли ламинарии, на мягком ламинарии, на мягком грунте – полихеты, грунте – полихеты, офиуры, морские травы.офиуры, морские травы.

Каждая среда жизни Каждая среда жизни по своему уникальна по своему уникальна и организмы и организмы населяющие их населяющие их приспособились к приспособились к ним. Но существуют ним. Но существуют организмы способные организмы способные существовать в двух существовать в двух средах. Примером средах. Примером могут являться могут являться амфибийные (от амфибийные (от гречгреч. Amphi – . Amphi – вокруг, вокруг, с обеих сторон) с обеих сторон) организмы (ряд организмы (ряд насекомых, насекомых, земноводные) земноводные) проходят одну фазу проходят одну фазу жизни в воде, другую жизни в воде, другую в наземно-воздушной в наземно-воздушной среде или почве.среде или почве.

Экологические факторыЭкологические факторы Экологические факторы – это факторы среды, Экологические факторы – это факторы среды,

которые оказывают какое-либо действие на которые оказывают какое-либо действие на организмы и вызывают у них организмы и вызывают у них приспособительные реакции.приспособительные реакции.

Влияние экологических факторов сказывается Влияние экологических факторов сказывается на всех процессах жизнедеятельности на всех процессах жизнедеятельности организмов, и прежде всего на их обмене организмов, и прежде всего на их обмене веществ. Приспособления организмов к среде веществ. Приспособления организмов к среде носят название адаптаций. Способность к носят название адаптаций. Способность к адаптации одно из основных свойств жизни адаптации одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает самую вообще, так как обеспечивает самую возможность ее существования, возможность возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться.организмов выживать и размножаться.

Экологические факторы делятся:Экологические факторы делятся:• Абиотические – температура, свет, рН – температура, свет, рН

среды, соленость, радиоактивное среды, соленость, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, излучение, давление, влажность воздуха, ветер, течения – т.е. свойства неживой ветер, течения – т.е. свойства неживой природы, которые прямо или косвенно природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.влияют на живые организмы.

• Биотические факторы – это формы – это формы воздействия живых существ друг на друга.воздействия живых существ друг на друга.

• Антропогенные факторы – это формы – это формы действия человека, которые приводят к действия человека, которые приводят к изменению природы как среды обитания изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно других видов или непосредственно сказываются на их жизни.сказываются на их жизни.

Закон толерантности В. Закон толерантности В. ШелфордаШелфорда

Суть данного закона в том, что Суть данного закона в том, что диапазон действия (зона диапазон действия (зона толерантности) экологического толерантности) экологического фактора ограничен соответствующими фактора ограничен соответствующими крайними пороговыми значениями крайними пороговыми значениями (точка (точка minmin и точка и точка maxmax) данного ) данного фактора, при котором возможно фактора, при котором возможно существование организма. Пределы существование организма. Пределы выносливости между критическими выносливости между критическими точками называют точками называют экологической экологической валентностью валентностью живых существ по живых существ по отношению к конкретному фактору отношению к конкретному фактору среды.среды.

Широкую экологическую валентность вида по Широкую экологическую валентность вида по отношению к абиотическим факторам отношению к абиотическим факторам обозначают добавлением к названию фактора обозначают добавлением к названию фактора приставки эври (от греч. приставки эври (от греч. EurysEurys – широкий) – – широкий) – эвритермный, эврибатный, эвригалинный. эвритермный, эврибатный, эвригалинный.

Эврибионты – это организмы широкой – это организмы широкой приспособленности, выносящие значительные приспособленности, выносящие значительные колебания факторов. колебания факторов.

Среди растений эврибионтами являются: Среди растений эврибионтами являются: тростник, ряска, крапива. Среди же животных тростник, ряска, крапива. Среди же животных эврибионты – бурый медведь, волк, лисица.эврибионты – бурый медведь, волк, лисица.

Неспособность переносить незначительные Неспособность переносить незначительные колебания фактора, или узкая экологическая колебания фактора, или узкая экологическая валентность, характеризуется приставкой валентность, характеризуется приставкой стено (от греч. стено (от греч. StenosStenos – узкий, тесный) – – узкий, тесный) – стенотермный, стенобатный, стеногалинный.стенотермный, стенобатный, стеногалинный.

Среди растений стенобионтом, например, Среди растений стенобионтом, например, являются орхидные. А среди животных – являются орхидные. А среди животных – глубоководные рыбы, форель.глубоководные рыбы, форель.

Обобщенный закон толерантности по Ю. Обобщенный закон толерантности по Ю. ОдумуОдуму

1. организмы могут иметь широкий диапазон 1. организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и толерантности в отношении одного фактора и низкий - в отношении другого;низкий - в отношении другого;

2. организмы с широким диапазоном 2. организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех толерантности в отношении всех экологических факторов обычно наиболее экологических факторов обычно наиболее распространены;распространены;

3. если условия по одному экологическому 3. если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, то диапазон фактору не оптимальны для вида, то диапазон толерантности может сузиться и в отношении толерантности может сузиться и в отношении других факторов;других факторов;

4. многие факторы среды становятся 4. многие факторы среды становятся лимитирующими в критические периоды лимитирующими в критические периоды жизни организма, особенно в период жизни организма, особенно в период размножения.размножения.

Изменения факторов среды:Изменения факторов среды:

1. регулярно-периодические: сила 1. регулярно-периодические: сила воздействия меняется от времени воздействия меняется от времени суток, сезонов года или ритмы отливов суток, сезонов года или ритмы отливов и приливов в океане;и приливов в океане;

2. нерегулярными (без четкой 2. нерегулярными (без четкой периодичности): изменения погоды, периодичности): изменения погоды, явления катастрофического характера явления катастрофического характера – бури, ливни, обвалы, тайфуны, – бури, ливни, обвалы, тайфуны, смерчи;смерчи;

3. направленные: на протяжении 3. направленные: на протяжении известных, иногда длительных, известных, иногда длительных, отрезков времени, например при отрезков времени, например при похолодании или потеплении климата, похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов и т.д.зарастании водоемов и т.д.

СВЕТ: природа света и световой СВЕТ: природа света и световой режим.режим.

При описании «света» используются:При описании «света» используются: 1. интенсивность радиации или 1. интенсивность радиации или

облученность – поток лучистой энергии, облученность – поток лучистой энергии, падающий в единицу времени на падающий в единицу времени на перпендикулярную лучам поверхность перпендикулярную лучам поверхность Дж/смДж/см22;;

2. величина освещенности – люкс;2. величина освещенности – люкс; 3. световой поток люмен.3. световой поток люмен. Например , излучение Солнца Например , излучение Солнца

приходящее к верхним слоям Земли, приходящее к верхним слоям Земли, составляет 8,3 Дж/смсоставляет 8,3 Дж/см22 что равняется что равняется 140 тыс. лк.140 тыс. лк.

Многие птицы распознают свою Многие птицы распознают свою «освещенность пробуждение»: дрозд – «освещенность пробуждение»: дрозд – 0,1 лк, кукушка – 1 лк, зяблик – 12 лк, 0,1 лк, кукушка – 1 лк, зяблик – 12 лк, домовой воробей – 20 лк.домовой воробей – 20 лк.

Основные свойства лучистой энергии Основные свойства лучистой энергии как экологического фактора как экологического фактора определяются длиной волны. В определяются длиной волны. В пределах излучения различают пределах излучения различают видимый свет, ультрафиолетовые и видимый свет, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, радиоволны, инфракрасные лучи, радиоволны, проникающую радиацию. В настоящее проникающую радиацию. В настоящее время примерно половина время примерно половина поступающей на Землю лучистой поступающей на Землю лучистой энергии приходится на видимые лучи, энергии приходится на видимые лучи, около половины - на тепловые около половины - на тепловые инфракрасные и около 1 % - на инфракрасные и около 1 % - на ультрафиолетовые.ультрафиолетовые.

Экологические группы растений по Экологические группы растений по отношению к свету.отношению к свету.

По отношению к свету растения По отношению к свету растения делятся на три группы: делятся на три группы: светолюбивые, тенелюбивые и светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые.теневыносливые.

Светолюбивые (гелиофиты), Светолюбивые (гелиофиты), могут нормально развиваться могут нормально развиваться только при достаточно ярком только при достаточно ярком освещении. Обитают на освещении. Обитают на открытых участках и в лесной открытых участках и в лесной зоне встречаются редко. К ним зоне встречаются редко. К ним относятся многие луговые травы относятся многие луговые травы (костер безостный, тимофеевка (костер безостный, тимофеевка луговая); растения степей и луговая); растения степей и пустынь, тундр и высокогорий, пустынь, тундр и высокогорий, высокоствольные деревья.высокоствольные деревья.

Костер Костер безостныйбезостный

Тимофеевка Тимофеевка луговаялуговая

Тенелюбивые (сциофиты)Тенелюбивые (сциофиты)произрастают только в произрастают только в

затененныхзатененныхместах и никогда не встречаются местах и никогда не встречаются

ввусловиях сильной освещенности. условиях сильной освещенности.

ККним относятся растенияним относятся растениярасположенные в нижних ярусахрасположенные в нижних ярусахрастительных сообществ, врастительных сообществ, впещерах и на больших глубинахпещерах и на больших глубинах(вороний глаз, барвинок малый,(вороний глаз, барвинок малый,кислица, майник двулистный). Вкислица, майник двулистный). Впроцессе эволюции эта группапроцессе эволюции эта группарастений выработала своирастений выработала своианатомо-морфологические ианатомо-морфологические ифизиологические признаки:физиологические признаки:листовые пластинки расположенылистовые пластинки расположеныперпендикулярно падающемуперпендикулярно падающемусвету и образующие мозаику длясвету и образующие мозаику дляболее полного улавливания света;более полного улавливания света;листья темно-зеленые из-залистья темно-зеленые из-заповышенного содержанияповышенного содержанияхлорофилла.хлорофилла.

Вороний Вороний глазглаз

Майник Майник двулистныйдвулистный

Барвинок Барвинок малыймалый

Кислица Кислица

Теневыносливые Теневыносливые растения растения отличаются отличаются широкой широкой амплитудой по амплитудой по отношению к отношению к световому фактору. световому фактору. К ним относятся: К ним относятся: лесные и луговые лесные и луговые травы (мятлик травы (мятлик луговой, шалфей луговой, шалфей полевой, герань полевой, герань полевая); полевая); кустарники кустарники (лещина, (лещина, боярышник, боярышник, бузина); древесные бузина); древесные растения (ели, клен растения (ели, клен широколистный, широколистный, граб обыкновенный, граб обыкновенный, бук, черемуха)бук, черемуха)

Мятлик луговой Шалфей Мятлик луговой Шалфей полевойполевой

Герань полевая ЛещинаГерань полевая Лещина

Боярышник Боярышник БукБук

ТемператураТемпература Температура играет важную роль в жизни Температура играет важную роль в жизни

животных и растений прежде всего потому, животных и растений прежде всего потому, что от нее зависит уровень и интенсивность что от нее зависит уровень и интенсивность обмена веществ, фотосинтеза, транспирации обмена веществ, фотосинтеза, транспирации и других биохимических и физиологических и других биохимических и физиологических процессов, а вслед за ними – экологических и процессов, а вслед за ними – экологических и этологических реакций.этологических реакций.

Для многих видов зоной комфорта, или зоной Для многих видов зоной комфорта, или зоной оптимума, является температура в пределах оптимума, является температура в пределах +20…+30ºС. Для гидробионтов +35ºС +20…+30ºС. Для гидробионтов +35ºС является пределом, а +50ºС могут является пределом, а +50ºС могут переносить большинство наземных переносить большинство наземных организмов.организмов.

Например рачок Например рачок Thermosbaena mirabilisThermosbaena mirabilis живет живет при температуре +45… +48ºС и погибает если при температуре +45… +48ºС и погибает если температура падает ниже +30ºС.температура падает ниже +30ºС.

Некоторые виды бактерий обнаруживают в Некоторые виды бактерий обнаруживают в горячих источниках при температурах 70-горячих источниках при температурах 70-90ºС, споры же бактерий выдерживают 90ºС, споры же бактерий выдерживают нагревание до 160… 180ºС. Это верхний нагревание до 160… 180ºС. Это верхний температурный предел жизни на Земле.температурный предел жизни на Земле.

Что касается нижних температурных Что касается нижних температурных пределов жизни, то большинство низших пределов жизни, то большинство низших животных выдерживают падение животных выдерживают падение температуры лишь до +5ºС. Некоторые виды температуры лишь до +5ºС. Некоторые виды насекомых переносят понижение насекомых переносят понижение температуры до -45ºС. Некоторые семена, температуры до -45ºС. Некоторые семена, нематоды, коловратки, цисты простейших, нематоды, коловратки, цисты простейших, сперматозоиды выносят в экстремальных сперматозоиды выносят в экстремальных условиях -273ºС. В этом случае цитоплазма условиях -273ºС. В этом случае цитоплазма приобретает твердость стекла, все молекулы приобретает твердость стекла, все молекулы находятся в состоянии почти полного покоя.находятся в состоянии почти полного покоя.

Экологические группы организмов по Экологические группы организмов по отношению к температуре.отношению к температуре.

Несмотря на большой диапозон Несмотря на большой диапозон температур, говорящий о температур, говорящий о пластичности жизни, по пластичности жизни, по отношению к температурному отношению к температурному фактору виды четко фактору виды четко подразделяются на экологические подразделяются на экологические группы. Виды предпочитающие группы. Виды предпочитающие холод, относятся к криофилам холод, относятся к криофилам (животные) и криофитам (животные) и криофитам (растения) они могут сохранять (растения) они могут сохранять активность при температуре активность при температуре клеток от -8…-10ºС. клеток от -8…-10ºС. Холодностойкость характерна для Холодностойкость характерна для бактерий, грибов, лишайников, бактерий, грибов, лишайников, мхов, членистоногих.мхов, членистоногих.

Виды с оптимумом деятельности в Виды с оптимумом деятельности в области высоких температур относятся области высоких температур относятся к термофитам (растения) и термофилам к термофитам (растения) и термофилам (животные). К ним относятся (животные). К ним относятся большинство групп микроорганизмов большинство групп микроорганизмов (бактерии и синезеленые водоросли (бактерии и синезеленые водоросли горячих источников) и наземные горячих источников) и наземные животные обитающие в аридных животные обитающие в аридных областях.областях.

Способы терморегуляции у Способы терморегуляции у животныхживотных

1. Химическая терморегуляция – активное 1. Химическая терморегуляция – активное увеличение теплопродукции в ответ на увеличение теплопродукции в ответ на понижение температуры среды; направлена понижение температуры среды; направлена на поддержание теплового баланса.на поддержание теплового баланса.

2. Физическая терморегуляция – изменение 2. Физическая терморегуляция – изменение уровня теплоотдачи, способность удерживать уровня теплоотдачи, способность удерживать тепло или наоборот рассеивать его избыток. тепло или наоборот рассеивать его избыток. Осуществляется благодаря специальным Осуществляется благодаря специальным морфологическим и анатомическим морфологическим и анатомическим приспособлениям (волосяной и перьевой приспособлениям (волосяной и перьевой покров, жировые запасы и т.д.)покров, жировые запасы и т.д.)

3. Поведенческая терморегуляция – изменяя 3. Поведенческая терморегуляция – изменяя своё положение и поведение, животные могут своё положение и поведение, животные могут активно избегать крайних температурактивно избегать крайних температур

В зависимоти от источника В зависимоти от источника тепла, преобладающего в тепла, преобладающего в тепловом балансе, и тепловом балансе, и развитости развитости треморегуляторных треморегуляторных способностей животных способностей животных делят на две группы: делят на две группы:

1. Пойкилотермные (греч. 1. Пойкилотермные (греч. PoikilosPoikilos – колеблющийся) – колеблющийся) или холоднокровные (все или холоднокровные (все беспозвоночные и низшие беспозвоночные и низшие позвоночные);позвоночные);

2. Гомойкилотермные (греч. 2. Гомойкилотермные (греч. HomeoHomeo – устойчивый) или – устойчивый) или теплокровные (почти все теплокровные (почти все птицы и млекопитающие).птицы и млекопитающие).

Пустынная игуанаПустынная игуана

Пустынная агамаПустынная агама

Согласно правилам Аллена и Бергмана происходят Согласно правилам Аллена и Бергмана происходят закономерные изменения размеров животных и закономерные изменения размеров животных и выступающих частей их тела в связи с изменением выступающих частей их тела в связи с изменением температурного фактора. Обе закономерности отражают температурного фактора. Обе закономерности отражают адаптацию животных к поддержанию постоянной адаптацию животных к поддержанию постоянной температуры тела в различных климатических условиях. температуры тела в различных климатических условиях. Данное правило хорошо иллюстрируется на примере Данное правило хорошо иллюстрируется на примере медведей. Данный вид распространен на всем земном медведей. Данный вид распространен на всем земном шаре во всех климатических зонах.шаре во всех климатических зонах.

малайский медведьмалайский медведь

Полярный медведь Бурый медведь Гималайский Полярный медведь Бурый медведь Гималайский Черный Черный медведь медведь

медведьмедведь

ВлажностьВлажность

Вода необходима для поддержания Вода необходима для поддержания структурной целостности клеток всего структурной целостности клеток всего организма. Например, на образование 1 организма. Например, на образование 1 части органического вещества части органического вещества растения тратят 400 частей воды.растения тратят 400 частей воды.

Влажность в разных точках земного Влажность в разных точках земного шара различна: на островах Малайского шара различна: на островах Малайского архипелага может выпадать до 12000 архипелага может выпадать до 12000 мм осадков в год; в Синайской пустыне мм осадков в год; в Синайской пустыне – 10-15 мм; в пустынях Ла-Жойа и Асуан – 10-15 мм; в пустынях Ла-Жойа и Асуан осадков не бывает вовсеосадков не бывает вовсе

В засушливых районах у растенийВ засушливых районах у растенийвыработались особые выработались особые

приспособленияприспособлениявв борьбе с дефицитом воды.борьбе с дефицитом воды.Например,Например, корни верблюжьейкорни верблюжьейколючки уходят вколючки уходят в глубину до 18 м,глубину до 18 м,что позволяет ейчто позволяет ей достигатьдостигатьводоносного слоя, обычно уводоносного слоя, обычно умногих пустынных растений корнимногих пустынных растений корниуходят на глубину 3-10 м. При этомуходят на глубину 3-10 м. При этомнаблюдается два типа ветвлениянаблюдается два типа ветвлениякорней: поверхностная на глубине докорней: поверхностная на глубине до11 м, и глубинная – 3-10 м. Кромем, и глубинная – 3-10 м. КромеВсегоВсего прочего растения прочего растения

приспособились кприспособились куменьшению испарения воды. уменьшению испарения воды.

НапримерНапримерсаксаул в засуху сбрасывает листья исаксаул в засуху сбрасывает листья идаже целые побеги, степные злакидаже целые побеги, степные злакисвертывают листья в трубочку.свертывают листья в трубочку.

ЛюцернаЛюцерна

верблюжья верблюжья колючкаколючка

саксаулсаксаул

Эфемеры – группа Эфемеры – группа растений, растений, приспособившаяся к приспособившаяся к засушливому климату: за засушливому климату: за 12-50 дней они успевают 12-50 дней они успевают прорасти, развить прорасти, развить листья, расцвести, листья, расцвести, сформировать плоды и сформировать плоды и семена. С наступлением семена. С наступлением засухи они отмирают и засухи они отмирают и все остальное время года все остальное время года пребывают в виде пребывают в виде покоящихся семян. Так покоящихся семян. Так же к этой группе же к этой группе относятся многолетники относятся многолетники – эфемероиды – за – эфемероиды – за период вегетации период вегетации успевают накопить успевают накопить большое количество большое количество питательных веществ.питательных веществ.

цикламенцикламен

гусиный лук гусиный лук

крокускрокус

безвременникбезвременник

Экологические группы растений по Экологические группы растений по отношению к влажностиотношению к влажности

Сухопутные растения по Сухопутные растения по приспособлениям к условиям влажности приспособлениям к условиям влажности различаются:различаются:

1. гигрофиты (от греч. 1. гигрофиты (от греч. Higros – Higros – влажный) влажный) – растения, живущие в местах, где – растения, живущие в местах, где воздух насыщен водяными парами воздух насыщен водяными парами (напр., чистяк лютечный и калужница (напр., чистяк лютечный и калужница болотная);болотная);

2. мезофиты (от греч. 2. мезофиты (от греч. MesosMesos – средний) – – средний) – растения умеренно увлажненных растения умеренно увлажненных местообитаний. К ним относятся луговые местообитаний. К ним относятся луговые травы, большинство лесных трав, почти травы, большинство лесных трав, почти все лиственные деревья, многие все лиственные деревья, многие полевые, овощные и плодово-ягодные полевые, овощные и плодово-ягодные культуры;культуры;

3. ксерофиты (от греч. 3. ксерофиты (от греч. Xeros – Xeros – сухой) – сухой) – растения засушливого климата. Данная растения засушливого климата. Данная группа делится на суккулентов и группа делится на суккулентов и склерофитов.склерофитов.

Суккуленты (от лат.Суккуленты (от лат. Succulentus Succulentus – сочный, – сочный, жирный, мясистый) – многолетние растения с жирный, мясистый) – многолетние растения с сочными мясистыми стеблями или листьями, в сочными мясистыми стеблями или листьями, в которых запасается вода. Стебли служат которых запасается вода. Стебли служат водозапасающей тканью у кактусовых, водозапасающей тканью у кактусовых, молочайных, листья – у многих видов молочайных, листья – у многих видов толстянковых, лилейных, агавовых. Корни толстянковых, лилейных, агавовых. Корни растут быстро и лежат в поверхностных слоях растут быстро и лежат в поверхностных слоях почвы. Фотосинтезирующие ткани лежат в почвы. Фотосинтезирующие ткани лежат в самых поверхностных слоях надземных самых поверхностных слоях надземных органов, остальная толща тела заполнена органов, остальная толща тела заполнена клетками водозапасающей паренхимы.клетками водозапасающей паренхимы.

Склерофиты (от греч. Склерофиты (от греч. SclerosScleros – твердый, сухой) – твердый, сухой) – являются полной противоположностью – являются полной противоположностью суккулентам. Листья и стебли не содержат суккулентам. Листья и стебли не содержат запаса воды, листья твердые и жесткие. запаса воды, листья твердые и жесткие. Обычно низкорослы. Надземные части во Обычно низкорослы. Надземные части во много раз меньше подземных. Например, много раз меньше подземных. Например, корни верблюжьей колючки достигают 30 м, а корни верблюжьей колючки достигают 30 м, а надземная часть не превышает 1 м.надземная часть не превышает 1 м.

Приспособления растений к режиму Приспособления растений к режиму влажностивлажности

Листья деревьев имеют Листья деревьев имеют значительно большую значительно большую транспирирующую транспирирующую поверхность, чем листья поверхность, чем листья кустарников и трав, поэтому кустарников и трав, поэтому они первые реагируют на они первые реагируют на изменения уровня влажности, а изменения уровня влажности, а именно на ее уменьшение. именно на ее уменьшение. Чтобы ограничить Чтобы ограничить транспирацию, многие деревья транспирацию, многие деревья сбрасывают листву (листопад). сбрасывают листву (листопад). Суккулентность Суккулентность распространенна также и в распространенна также и в районах с двумя периодами районах с двумя периодами дождей. Листовые суккуленты дождей. Листовые суккуленты (толстянка, алоэ, каланхое) и (толстянка, алоэ, каланхое) и стеблевые суккуленты стеблевые суккуленты (кактусы, баобаб, бутылочное (кактусы, баобаб, бутылочное дерево).дерево).

Приспособления к режиму влажности Приспособления к режиму влажности животныхживотных

Животные получают воду с питьем и Животные получают воду с питьем и едой, некоторые виды впитывают воду едой, некоторые виды впитывают воду всей поверхностью тела. Как, например, всей поверхностью тела. Как, например, австралийская ящерица молох, ее кожа австралийская ящерица молох, ее кожа гигроскопична, как фильтровальная гигроскопична, как фильтровальная бумага. Гусеница китайского дубового бумага. Гусеница китайского дубового шелкопряда способна выпить до 500 мл шелкопряда способна выпить до 500 мл воды. Птицы вынуждены совершать воды. Птицы вынуждены совершать длительные перелеты, чтобы утолить длительные перелеты, чтобы утолить жажду, например горлица в зобе жажду, например горлица в зобе приносит воду своим птенцам. приносит воду своим птенцам. Африканская лисичка – фенек, получает Африканская лисичка – фенек, получает влагу из соков поедаемых жертв. влагу из соков поедаемых жертв. Амбарный долгоносик и вовсе использует Амбарный долгоносик и вовсе использует эндогенную воду. Сайгаки, например, в эндогенную воду. Сайгаки, например, в процессе биохимического окисления процессе биохимического окисления получают из 100 г жира около 107 г получают из 100 г жира около 107 г метаболической воды.метаболической воды.

Так же существуют следующие Так же существуют следующие приспособления, которые приспособления, которые помогают «экономно» помогают «экономно» расходовать воду: ночной расходовать воду: ночной образ жизни, плотные не образ жизни, плотные не проницаемые покровы, редкие проницаемые покровы, редкие дыхательные движения, дыхательные движения, глубоко расположенные глубоко расположенные органы дыхания, максимально органы дыхания, максимально обезвоженные продукты обезвоженные продукты выделения, уменьшение выделения, уменьшение потоотделения и т.д. потоотделения и т.д. Некоторые животные впадают Некоторые животные впадают в летнюю спячку, т.е. в летнюю спячку, т.е. полуанабиотическое состояние полуанабиотическое состояние (тушканчики, суслики)(тушканчики, суслики)

Сравнение суши и воды:Сравнение суши и воды: 1. Влажность на суши является важным 1. Влажность на суши является важным

лимитирующим фактором;лимитирующим фактором; 2. Колебания температуры ярче выражены в 2. Колебания температуры ярче выражены в

наземной среде, чем в водной. Вместе с тем наземной среде, чем в водной. Вместе с тем циркуляция воздуха приводит к непрерывному циркуляция воздуха приводит к непрерывному перемешиванию и определяет поразительное перемешиванию и определяет поразительное постоянство содержания кислорода и постоянство содержания кислорода и углекислого газа;углекислого газа;

3. В процессе эволюции у наземных животных и 3. В процессе эволюции у наземных животных и растений выработались специальные средства растений выработались специальные средства локомоции и развились прочные скелеты;локомоции и развились прочные скелеты;

4. Суша в отличие от океана не непрерывна; 4. Суша в отличие от океана не непрерывна; различные географические преграды различные географические преграды ограничивают свободное перемещение ограничивают свободное перемещение организмов;организмов;

5. Характер субстрата имеет большое значение 5. Характер субстрата имеет большое значение для наземной среды. Почва является источником для наземной среды. Почва является источником разнообразных биогенных веществ.разнообразных биогенных веществ.

Именно климат (температура, Именно климат (температура, влажность, свет и т.д.) и субстрат влажность, свет и т.д.) и субстрат (физиография, почва и т.д.) вместе (физиография, почва и т.д.) вместе с популяционными с популяционными взаимодействиями определяют взаимодействиями определяют характер наземных сообществ и характер наземных сообществ и экосистем.экосистем.

На суши эволюция На суши эволюция характеризуется развитием характеризуется развитием высших таксономических групп высших таксономических групп как в растительном, так и в как в растительном, так и в животном царствах. В результате животном царствах. В результате на суше в настоящее время на суше в настоящее время доминируют наиболее сложные и доминируют наиболее сложные и специализированные из всех специализированные из всех организмов, а именно семенные организмов, а именно семенные растения, насекомые и растения, насекомые и теплокровные позвоночные. теплокровные позвоночные.

Только в сообществах Только в сообществах суши существует такое суши существует такое понятие как понятие как «экологический «экологический эквивалент».эквивалент».

Экологические Экологические эквиваленты – это эквиваленты – это организмы, занимающие организмы, занимающие одну и ту же одну и ту же экологическую нишу в экологическую нишу в сходных сообществах, сходных сообществах, но в разных но в разных биогеографических биогеографических областях.областях.

КактусКактус

МолочайМолочай

Общая структура наземных Общая структура наземных сообществсообществ

При рассмотрении наземных При рассмотрении наземных сообществ чаще всего прибегают к сообществ чаще всего прибегают к основной трофической основной трофической классификации, т.е. автотрофно-классификации, т.е. автотрофно-гетеротрофные ряды.гетеротрофные ряды.

Автотрофы.Автотрофы. Главная особенность наземных Главная особенность наземных

сообществ – это присутствие и сообществ – это присутствие и обычно доминирование крупных обычно доминирование крупных сосудистых зеленых растений, сосудистых зеленых растений, которые не только являются которые не только являются главными производителями пищи, главными производителями пищи, но и представляют убежища другим но и представляют убежища другим организмам и играют важную роль организмам и играют важную роль в укреплении и изменении почвы. В в укреплении и изменении почвы. В отличие от водных растений, отличие от водных растений, наземным необходимы только свет наземным необходимы только свет и минеральные вещества.и минеральные вещества.

Растительность – это совокупность Растительность – это совокупность растений того или иного района – растений того или иного района – представляет собой такой характерный представляет собой такой характерный признак, что, служит основой признак, что, служит основой классификации и наименования классификации и наименования наземных сообществ.наземных сообществ.

Наиболее подробную с флористической Наиболее подробную с флористической точки зрения классификацию точки зрения классификацию жизненных форм предложил Раункиер жизненных форм предложил Раункиер (1934). Эта классификация основана на (1934). Эта классификация основана на положении почки возобновления и положении почки возобновления и наличие соответствующего наличие соответствующего приспособления для переживания приспособления для переживания неблагоприятного времени года. неблагоприятного времени года. Различают 6 групп жизненных форм.Различают 6 групп жизненных форм.

ЭпифитыЭпифиты

«Воздушные растения». Не имеют «Воздушные растения». Не имеют корней в почвекорней в почве

Фанерофиты (Фанерофиты (Ph)Ph)

Деревья, кустарники, лианы, почки Деревья, кустарники, лианы, почки возобновления, которых находятся возобновления, которых находятся высоко над землей. Благодаря высоко над землей. Благодаря чешуйкам и смолистым выделениям чешуйкам и смолистым выделениям почки хорошо защищены зимой.почки хорошо защищены зимой.

ХамефитыХамефиты (Ch) (Ch) Невысокие (ниже 30см) растения-кустарнички Невысокие (ниже 30см) растения-кустарнички

и полукустарнички. Почки возобновления и полукустарнички. Почки возобновления зимующих побегах расположены на высоте зимующих побегах расположены на высоте 20-30 см над уровнем почвы, укрыты снежным 20-30 см над уровнем почвы, укрыты снежным покровом и таким образом защищен7ы от покровом и таким образом защищен7ы от выхолаживания.выхолаживания.

ГемикриптофитыГемикриптофиты (H) (H)

Травянистые многолетники, у которых Травянистые многолетники, у которых основная часть надземных органов основная часть надземных органов отмирает, прикрывая почки отмирает, прикрывая почки возобновления, находящиеся на уровне возобновления, находящиеся на уровне почвы.почвы.

КриптофитыКриптофиты (K) (K) Обширная группа растений, у которых почки Обширная группа растений, у которых почки

возобновления и верхушки видоизмененных побегов возобновления и верхушки видоизмененных побегов находятся под землей или в другом субстрате. Эта находятся под землей или в другом субстрате. Эта группа подразделяется на три подгруппы:группа подразделяется на три подгруппы:

- геофиты – зимующие почки скрыты под землей и - геофиты – зимующие почки скрыты под землей и расположены на корневищах, клубнях, корнях;расположены на корневищах, клубнях, корнях;

- гелофиты – растения прибрежных и болотистых - гелофиты – растения прибрежных и болотистых местообитаний, зимующие почки находятся ниже дна местообитаний, зимующие почки находятся ниже дна водоема.водоема.

- гидрофиты – с плавающими или погруженными - гидрофиты – с плавающими или погруженными листьями, почки возобновления зимуют на дне водоема листьями, почки возобновления зимуют на дне водоема на многолетних корневищахна многолетних корневищах

Терофиты Терофиты (Th)(Th)

Однолетние растения, переживающие Однолетние растения, переживающие сухой или холодный период в виде сухой или холодный период в виде семян или спор.семян или спор.

Процентное распределение видов растений в Процентное распределение видов растений в растительных сообществах по выделенным группам на растительных сообществах по выделенным группам на конкретной территории Раункиер назвал биологическим конкретной территории Раункиер назвал биологическим

спектром. Для разных зон и стран были составлены спектром. Для разных зон и стран были составлены биологические спектры, которые могли служить биологические спектры, которые могли служить

индикаторами климатаиндикаторами климата

ЗонаЗона PhPh ChCh HH KK ThTh

ТропичесТропическаякая

69 (8)69 (8) 66 1212 55 1616

ПустыннПустыннаяая

44 88 11 55 8282

СредизеСредиземноморсмноморскаякая

1212 66 2929 1111 4242

УмереннУмереннаяая

88 66 5252 2525 99

арктичесарктическаякая

11 2222 6060 1515 22

Фагототрофные (макро-) консументыФагототрофные (макро-) консументы

Для наземных сообществ характрено Для наземных сообществ характрено крайнее разнообразие животных-крайнее разнообразие животных-консументов. К первичным консументов. К первичным консументам относятся не только консументам относятся не только мелкие организмы, например мелкие организмы, например насекомые, но и очень крупные насекомые, но и очень крупные травоядные. Последние представляют травоядные. Последние представляют собой уникальную особенность собой уникальную особенность наземных сообществ; им почти нет наземных сообществ; им почти нет эквивалента в водных экосистемах, эквивалента в водных экосистемах, кроме крупных раститтельноядных кроме крупных раститтельноядных черепах.черепах.

Так наземные крупных размеров «пасущиеся» Так наземные крупных размеров «пасущиеся» животные, значительно отличаются от животные, значительно отличаются от водных «пасущихся» - зоопланктона. Так как водных «пасущихся» - зоопланктона. Так как наземные автотрофы производят много пищи наземные автотрофы производят много пищи с низкой питательной ценностью (целлюлоза, с низкой питательной ценностью (целлюлоза, лигнин и т.д.).лигнин и т.д.).

Еще одна важная особенность наземных Еще одна важная особенность наземных экосистем – это большое разнообразие экосистем – это большое разнообразие насекомых и других членистоногих.насекомых и других членистоногих.

В 19в. и в начале 20в. Главное В 19в. и в начале 20в. Главное внимание уделялось естественной внимание уделялось естественной истории и жизненным циклам истории и жизненным циклам насекомых. Но с созданием ДДТнасекомых. Но с созданием ДДТэнтомологические лаборатории энтомологические лаборатории превратились в химические; экологическоепревратились в химические; экологическоеизучение насекомых было практическиизучение насекомых было практическизаброшено. Теперь когда оживился интерес кзаброшено. Теперь когда оживился интерес кбиологическому контролю насекомых,биологическому контролю насекомых,энтомологические отделения снова обратились энтомологические отделения снова обратились

ккэкологии и возобновились полевыеэкологии и возобновились полевые

исследования. исследования.

Сапротрофы (микроконсументы)Сапротрофы (микроконсументы)

К организмам, К организмам, которые выполняют которые выполняют минерализацию минерализацию органического органического вещества, вещества, относятся главным относятся главным образом бактерии и образом бактерии и грибы, а также грибы, а также простейшие и простейшие и другие мелкие другие мелкие животныеживотные

Разлагающие микроорганизмы можно Разлагающие микроорганизмы можно рассматривать как четко очерченную рассматривать как четко очерченную функциональную или экологическую функциональную или экологическую группу, состоящую из следующих группу, состоящую из следующих таксономических единиц:таксономических единиц:

1. грибы, в том числе и плесени1. грибы, в том числе и плесени

2. гетеротрофные 2. гетеротрофные бактерии, бактерии, спорообразующие и спорообразующие и неспорообразующиенеспорообразующие

3. актиномицеты – 3. актиномицеты – жгутиковые жгутиковые микроорганизмы с микроорганизмы с некоторыми некоторыми признаками грибовпризнаками грибов

4. почвенные 4. почвенные простейшиепростейшие

Эти формы встречаются в наземных Эти формы встречаются в наземных сообществах повсюду, но их особенно сообществах повсюду, но их особенно много в верхних слоях почвы (включая много в верхних слоях почвы (включая подстилку). Процесс разложения подстилку). Процесс разложения растительных остатков, на который растительных остатков, на который расходуется значительная доля расходуется значительная доля респираторной активности респираторной активности сообщества, во многих наземных сообщества, во многих наземных экосистемах осуществляется рядом экосистемах осуществляется рядом последовательно функционирующих последовательно функционирующих микроорганизмов.микроорганизмов.

Плесневые грибы и Плесневые грибы и неспорообразующие бактериинеспорообразующие бактерии

Спорообразующие бактерии Спорообразующие бактерии

Целлюлозные миксобактерииЦеллюлозные миксобактерии

Актиномицеты. Актиномицеты.

Две первые группы используют легче Две первые группы используют легче разлагаемые органические вещества, разлагаемые органические вещества, такие, как сахара, аминокислоты и такие, как сахара, аминокислоты и простые белки. Затем начинают свою простые белки. Затем начинают свою работу над более устойчивыми работу над более устойчивыми соединениями целлюлозные бактерии. соединениями целлюлозные бактерии. Актиномицеты же имеют прямое Актиномицеты же имеют прямое отношение к гумусу.отношение к гумусу.

В наземной среде отчетливо выражены В наземной среде отчетливо выражены два основных яруса, присущие любой два основных яруса, присущие любой полной экосистеме: аутотрофный и полной экосистеме: аутотрофный и гетеротрофный, а говоря обычным гетеротрофный, а говоря обычным языком – это растительность и почва.языком – это растительность и почва.

Почвенные организмы удобно Почвенные организмы удобно классифицировать по размеру. классифицировать по размеру. Исходя из размера выделяют три Исходя из размера выделяют три группы почвенных организмов:группы почвенных организмов:

1. Микробиота;1. Микробиота; 2. Мезобиота;2. Мезобиота; 3. Макробиота.3. Макробиота.

ПочваПочва

МИКРОБИОТАМИКРОБИОТА К микробиоте относятся К микробиоте относятся

почвенные водоросли почвенные водоросли (большинство зеленых и сине-(большинство зеленых и сине-зеленых), бактерии, г8рибы и зеленых), бактерии, г8рибы и простейшие. простейшие.

Гетеротрофная биота – это Гетеротрофная биота – это основное звено детритной основное звено детритной пищевой цепи, которое находится пищевой цепи, которое находится между растительными остатками между растительными остатками и почвенными животными.и почвенными животными.

МЕЗОБИОТАМЕЗОБИОТА

К мезобиоте К мезобиоте относятся нематоды, относятся нематоды, энхитреиды, энхитреиды, мельчайшие личинки мельчайшие личинки насекомых и насекомых и микроатроподы, из микроатроподы, из последних в почве последних в почве чаще всего чаще всего присутствуют клещи присутствуют клещи и ногохвосткии ногохвостки

ChilopodaChilopoda DiplopodaDiplopoda

СколопендраСколопендра

МАКРОБИОТАМАКРОБИОТА

К макробиоте, К макробиоте, кроме корней кроме корней растений, растений, относятся относятся крупные крупные насекомые, насекомые, дождевые черви и дождевые черви и другие организмы, другие организмы, которые легко которые легко сортировать сортировать вручную.вручную.

От активной реакции почвы От активной реакции почвы зависит видовой состав зависит видовой состав растительности. Кислотность растительности. Кислотность почвы зависит от материнской почвы зависит от материнской породы, грунтовых вод и породы, грунтовых вод и органического состава почвы. органического состава почвы. Различают почвы нейтральные Различают почвы нейтральные (рН=7), кислые (рН(рН=7), кислые (рН<7<7) и щелочные ) и щелочные (рН(рН>>7). В зависимости от 7). В зависимости от характера среды выделяют характера среды выделяют следующие растения:следующие растения:

1. Ацидофильные, 1. Ацидофильные, предпочитающие предпочитающие кислую реакцию кислую реакцию почвы. Это почвы. Это фиалка фиалка трехцветная, трехцветная, вереск, вереск, багульник, хвощи, багульник, хвощи, черника, многие черника, многие мхи.мхи.

2. Нейтральные, 2. Нейтральные, успешно успешно произрастающие произрастающие при нейтральной при нейтральной реакции реакции субстрата. Это субстрата. Это представители представители родов клевера, родов клевера, люцерны, люцерны, тимофеевки и др.тимофеевки и др.

3. Базофильные, 3. Базофильные, малочувствительнмалочувствительные к щелочной ые к щелочной реакции среды и реакции среды и избытку избытку оснований. К ним оснований. К ним относится флора относится флора степей, пустынь и степей, пустынь и полупустынь.полупустынь.

Данную среду обитания можно Данную среду обитания можно косвенно отнести к почвенной косвенно отнести к почвенной среде, т.к. примерно схожие среде, т.к. примерно схожие условия. Большие пещеры условия. Большие пещеры представляют собой естественную представляют собой естественную среду с постоянной температурой среду с постоянной температурой (равной средней температуре (равной средней температуре поверхности). За исключением поверхности). За исключением участка у входа (так называемая участка у входа (так называемая «сумеречная зона») пещеры «сумеречная зона») пещеры заселены гетеротрофами, как заселены гетеротрофами, как водными, так и назмеными.водными, так и назмеными.

Эти организмы зачастую полностью Эти организмы зачастую полностью зависят от органических веществ зависят от органических веществ приносимых водой; кроме того в приносимых водой; кроме того в пещерах обитают летучие мыши и пещерах обитают летучие мыши и другие животные, которые находят другие животные, которые находят пищу вне ее пределов и пищу вне ее пределов и используют пещеру только для сна используют пещеру только для сна и как убежище. Поскольку пища в и как убежище. Поскольку пища в пещерах как правило очень пещерах как правило очень скудная плотности популяций скудная плотности популяций крайне низкие.крайне низкие.

Видовое разнообразие зависит от Видовое разнообразие зависит от размера, возраста и стабильности размера, возраста и стабильности пещеры; те же факторы влияют на пещеры; те же факторы влияют на равновесие между скоростью равновесие между скоростью заселения и скоростью вымирания. заселения и скоростью вымирания. Таким образом, пещеры могут Таким образом, пещеры могут служить своего рода природными служить своего рода природными лабораториями для изучения лабораториями для изучения эволюции, так как различная степень эволюции, так как различная степень подземных связей и изоляции в ряду подземных связей и изоляции в ряду пещер создает различные пещер создает различные возможности для видообразования.возможности для видообразования.

Пещерные животные имеют Пещерные животные имеют следующие источники пищи:следующие источники пищи:

1. частицы органического детрита;1. частицы органического детрита; 2. растворенное органическое 2. растворенное органическое

вещество;вещество; 3. бактерии.3. бактерии. Пещерные животные резко Пещерные животные резко

отличаются от своих наземных отличаются от своих наземных собратьев и обладают рядом собратьев и обладают рядом специальных адаптаций ( утрата специальных адаптаций ( утрата глаз и пигментации).глаз и пигментации).

РастительностьРастительность

Так как растительность Так как растительность представляет собой характерный и представляет собой характерный и стабильный признак наземной стабильный признак наземной среды, ее составу уделяется среды, ее составу уделяется большое внимание. Количественное большое внимание. Количественное изучение растительного покрова изучение растительного покрова назвали назвали фитосоциологиейфитосоциологией, , основная задача которой – описать основная задача которой – описать растительность, выяснить ее растительность, выяснить ее структуру и классифицировать ее.структуру и классифицировать ее.

Существует достаточное Существует достаточное количество методов количество методов классифицировать тот или иной классифицировать тот или иной район. В одних случаях из общего район. В одних случаях из общего количества видов выделяются количества видов выделяются доминанты. В иных же случаях доминанты. В иных же случаях выделяется 1-2 вида доминант и выделяется 1-2 вида доминант и несколько редких видов. В основе несколько редких видов. В основе всех методов лежит утверждение всех методов лежит утверждение о том, что в природе существуют о том, что в природе существуют определенные повторяющиеся определенные повторяющиеся комбинации видов.комбинации видов.

Важной и уникальной особенностью Важной и уникальной особенностью наземных экосистем, определяющей наземных экосистем, определяющей продуктивность системы и круговорот продуктивность системы и круговорот минеральных веществ, является минеральных веществ, является непрерывность растительной ткани от непрерывность растительной ткани от вершины автотрофного яруса до вершины автотрофного яруса до основания гетеротрофного. основания гетеротрофного. Определенный интерес поэтому Определенный интерес поэтому представляет соотношение подземных представляет соотношение подземных и надземных частей по биомассе и надземных частей по биомассе продуцентов, продукции и биогенным продуцентов, продукции и биогенным веществам.веществам.

ТранспирацияТранспирация Транспирация, или испарение воды, Транспирация, или испарение воды,

является уникальным свойством является уникальным свойством наземных экосистем, которое наземных экосистем, которое оказывает большое влияние на оказывает большое влияние на круговорот биогенных веществ и круговорот биогенных веществ и продуктивность. В трявянистых и продуктивность. В трявянистых и лесных сообществах от 50% до 90% лесных сообществах от 50% до 90% солнечной энергии расходуется на солнечной энергии расходуется на транспирацию. Потеря воды с транспирацию. Потеря воды с транспирацией может стать транспирацией может стать лимитирующим фактором.лимитирующим фактором.

Пустынные растения специально Пустынные растения специально адаптированы к снижению адаптированы к снижению скорости потери воды. Вместе с скорости потери воды. Вместе с тем испарение охлаждает листья тем испарение охлаждает листья и является одним из процессов и является одним из процессов способствующим циркуляции способствующим циркуляции биогенных веществ. Остальные биогенных веществ. Остальные процессы – это транспортировка процессы – это транспортировка ионов через почву к корням, ионов через почву к корням, транспорт ионов внутри корня, транспорт ионов внутри корня, перемещение внутри растения и перемещение внутри растения и вымывание из листьев.вымывание из листьев.

Данный термин был предложен Данный термин был предложен Шелфордом для определения Шелфордом для определения высокоподвижных животных наземной высокоподвижных животных наземной среды, таких как птицы, млекопитающие среды, таких как птицы, млекопитающие и летающие насекомые. Можно сказать и летающие насекомые. Можно сказать что пермеанты являются аналогом что пермеанты являются аналогом нектона водной среды.нектона водной среды. Они свободно Они свободно передвигаются между ярусами и передвигаются между ярусами и подсистемами и между развивающимися подсистемами и между развивающимися зрелыми стадиями растительности.зрелыми стадиями растительности.

ПермеантыПермеанты

К пермеантам относится и человек, К пермеантам относится и человек, который использует много который использует много различных сред обитания. Как различных сред обитания. Как отмечалось выше наземная среда отмечалось выше наземная среда отличается крупными отличается крупными растительноядными растительноядными млекопитающими. В естетсвенных млекопитающими. В естетсвенных условиях такие крупные условиях такие крупные травоядные совершают большие травоядные совершают большие миграции, переходя из одних мест в миграции, переходя из одних мест в другие либо в разные времена года, другие либо в разные времена года, либо под давлением нехватки либо под давлением нехватки пищи, либо под воздействием пищи, либо под воздействием хищников.хищников.

Распространение главных Распространение главных наземных сообществ. Биомы.наземных сообществ. Биомы.

«Биом – крупное системно-«Биом – крупное системно-географическое подразделение в географическое подразделение в пределах природно-климатической пределах природно-климатической зоны».зоны».

Региональный климат, Региональный климат, взаимодействуя с региональной взаимодействуя с региональной биотой и субстратом образует биотой и субстратом образует крупные, легко выделяемые единицы крупные, легко выделяемые единицы сообществ, называемые биомами.сообществ, называемые биомами.

Для каждого биома характерна Для каждого биома характерна определенная жизненная форма определенная жизненная форма климатической климаксной климатической климаксной растительности. Так климаксная растительности. Так климаксная растительность степного биома – это растительность степного биома – это злаки; но доминирующие виды злаки; но доминирующие виды злаков в разный частях биома злаков в разный частях биома различны. Так как жизненная форма различны. Так как жизненная форма растительности, с одной стороны, растительности, с одной стороны, отражает основные черты климата, а отражает основные черты климата, а с другой определяет структуру с другой определяет структуру местообитания животных.местообитания животных.

Тундра.Тундра.

Существуют два тундровых биома, Существуют два тундровых биома, охватывающие обширные охватывающие обширные пространства Арктики – один в пространства Арктики – один в Палеарктической, а другой в Палеарктической, а другой в Неарктической областях. Многие Неарктической областях. Многие виды встречают в обоих областях, виды встречают в обоих областях, так как раньше между ними так как раньше между ними существовала сухопутная связь.существовала сухопутная связь.

Основными лимитирующими Основными лимитирующими факторами служат низкая факторами служат низкая температура и короткий сезон температура и короткий сезон вегетации (около 60 дней). Грунт вегетации (около 60 дней). Грунт остается промерзший за остается промерзший за исключением самого верхнего исключением самого верхнего слоя в несколько сантиметров, слоя в несколько сантиметров, который оттаивает в бесснежный который оттаивает в бесснежный сезон. Постоянно промерзший сезон. Постоянно промерзший более глубокий слой грунта более глубокий слой грунта называется – вечная мерзлота.называется – вечная мерзлота.

Для «низкой» тундры характерная Для «низкой» тундры характерная толстая, губчатая подушка из живой толстая, губчатая подушка из живой неразложившейся растительности неразложившейся растительности (из-за низкой температуры (из-за низкой температуры микробное разложение сильно микробное разложение сильно замедлено), часто пропитанная замедлено), часто пропитанная водой и усеянная незамерзшими водой и усеянная незамерзшими водоемами. «Высокая» тундра, водоемами. «Высокая» тундра, особенно если рельеф хорошо особенно если рельеф хорошо выражен, может быть голой, за выражен, может быть голой, за исключением скудных лишайников и исключением скудных лишайников и злаков. злаков.

Тундра – это в сущности влажный Тундра – это в сущности влажный северный злаковник, северный злаковник, растительность состоит из растительность состоит из лишайников (олений «мох»), лишайников (олений «мох»), злаков, осок и карликовых злаков, осок и карликовых древесных растений. Несмотря на древесных растений. Несмотря на суровость окружающей среды, суровость окружающей среды, многие теплокровные животные многие теплокровные животные остаются активными на остаются активными на протяжении всего года.протяжении всего года.

Северные хвойные лесаСеверные хвойные леса Обширные области вечнозеленого леса Обширные области вечнозеленого леса

протянулись в Северной Америке и протянулись в Северной Америке и Евразии. Горные районы, занятые Евразии. Горные районы, занятые таким лесом, встречаются даже в таким лесом, встречаются даже в тропиках. тропиках.

На протяжении всего года здесь царит На протяжении всего года здесь царит густая тень, поэтому кустарниковый и густая тень, поэтому кустарниковый и травянистый ярусы обычно развиты травянистый ярусы обычно развиты слабо. Однако сплошной покров слабо. Однако сплошной покров хлорофилла сохраняется круглый год, хлорофилла сохраняется круглый год, поэтому для данного сообщества поэтому для данного сообщества характерно высокое содержание характерно высокое содержание первичной продукции.первичной продукции.

Хвоя разлагается очень медленно, Хвоя разлагается очень медленно, поэтому почва имеет подзолистый поэтому почва имеет подзолистый профиль. В почве обитают профиль. В почве обитают довольно многочисленные довольно многочисленные популяции мелких организмов, но популяции мелких организмов, но мало более крупных. Питание мало более крупных. Питание многих крупных многих крупных растительноядных позвоночных растительноядных позвоночных частично зависит от частично зависит от развивающихся развивающихся широколиственных сообществ.широколиственных сообществ.

Как и в тундре, здесь выраженная Как и в тундре, здесь выраженная сезонная периодичность и сезонная периодичность и колебания численности колебания численности популяций. Классический пример – популяций. Классический пример – циклы численности зайца и рыси. циклы численности зайца и рыси. В хвойных лесах также В хвойных лесах также наблюдаются вспышки наблюдаются вспышки численности жуков-короедов и численности жуков-короедов и листогрызущих насекомых, листогрызущих насекомых, особенно если древостой состоит особенно если древостой состоит из одно-двух доминирующих из одно-двух доминирующих видов.видов.

• Чиж Белка Клёст Чиж Белка Клёст

• Пихта Сосна Пихта Сосна • Ель Ель

Влажные хвойные леса Влажные хвойные леса умеренной зоныумеренной зоны

Данные леса встречаются вдоль Данные леса встречаются вдоль западного побережья Северной западного побережья Северной Америки от центральной Калифорнии Америки от центральной Калифорнии до Аляски, где температура выше, до Аляски, где температура выше, сезонные ее колебания относительно сезонные ее колебания относительно малы, а влажность очень высока. малы, а влажность очень высока. Хотя доминирует жизненная форма Хотя доминирует жизненная форма хвойных, эти леса флористически и хвойных, эти леса флористически и экологически резко отличаются от экологически резко отличаются от северного хвойного леса.северного хвойного леса.

Количество осадков колеблется от Количество осадков колеблется от 750 до 3750 мм; меньшее 750 до 3750 мм; меньшее количество осадков в южных количество осадков в южных областях компенсируется областях компенсируется туманом. туманом.

В отличие от более сухих и более В отличие от более сухих и более северных лесов подлесок здесь северных лесов подлесок здесь хорошо развит всюду, куда хорошо развит всюду, куда проникает хоть немного света; проникает хоть немного света; обильны мхи и другие обильны мхи и другие влаголюбивые растения.влаголюбивые растения.

Эпифитные мхи здесь – эквиваленты Эпифитные мхи здесь – эквиваленты эпифитных бромилиевых из влажных эпифитных бромилиевых из влажных тропических лесов. Биомасса тропических лесов. Биомасса продуцентов в этом биоме продуцентов в этом биоме поразительно велика. Как во всех поразительно велика. Как во всех экосистемах, где такой большой экосистемах, где такой большой процент биогенных веществ связан с процент биогенных веществ связан с биомассой, существует серьезная биомассой, существует серьезная опасность истощения вследствие опасность истощения вследствие чрезмерной эксплуатации, в чрезмерной эксплуатации, в результате чего может снизиться результате чего может снизиться продуктивность в будущем.продуктивность в будущем.

Туя ТсугаТуя Тсуга

ПихтаПихта

СеквойяСеквойя Ситкинская ельСиткинская ель

Листопадные леса умеренной Листопадные леса умеренной зонызоны

Сообщества листопадного леса Сообщества листопадного леса занимают области с большим занимают области с большим количеством равномерно количеством равномерно распределенных осадков (750-1500 распределенных осадков (750-1500 мм) и умеренной температурой, для мм) и умеренной температурой, для которой характерны четкие которой характерны четкие сезонные колебания. Эти леса сезонные колебания. Эти леса первоначально покрывали восток первоначально покрывали восток Северной Америки, всю Европу и Северной Америки, всю Европу и часть Японии, Австралии и южную часть Японии, Австралии и южную часть Южной Америкичасть Южной Америки

Таким образом, биомы листопадных Таким образом, биомы листопадных лесов в большей степени изолированы лесов в большей степени изолированы друг от друга, чем тундра и северные друг от друга, чем тундра и северные хвойные леса, и видовой состав хвойные леса, и видовой состав должен отражать степень этой должен отражать степень этой изоляции. Так как в таких лесах в изоляции. Так как в таких лесах в течение части года деревья и течение части года деревья и кустарники лишены листвы, контраст кустарники лишены листвы, контраст между зимой и летом очень велик. между зимой и летом очень велик. Травянистый и кустарниковые ярусы Травянистый и кустарниковые ярусы развиты хорошо, так же как и развиты хорошо, так же как и почвенная биота.почвенная биота.

Листопадные леса представляют Листопадные леса представляют собой наиболее важные собой наиболее важные биотические области мира, так биотические области мира, так как именно в этих районах как именно в этих районах цивилизация достигла цивилизация достигла наибольшего развития. наибольшего развития. Следовательно, этот биом сильно Следовательно, этот биом сильно изменился под влиянием изменился под влиянием человеческой деятельности, его человеческой деятельности, его большая часть заменена большая часть заменена культурными сообществами.культурными сообществами.

ВиргинскийВиргинский

Олень Виргинский Дикая индейкаОлень Виргинский Дикая индейка

филинфилин

Чёрная белкаЧёрная белка

Рысь Хохлатая синицаРысь Хохлатая синица

Лесной дроздЛесной дрозд

Камедное деревоКамедное дерево

«испанский» мох«испанский» мох

Там, где сохраняется высокая Там, где сохраняется высокая влажность, а различия между летней влажность, а различия между летней и зимней температурой менее и зимней температурой менее выражены, листопадные леса выражены, листопадные леса умеренной зоны уступают место умеренной зоны уступают место широколиственному вечнозеленому широколиственному вечнозеленому лесному климаксу. Это сообщество лесному климаксу. Это сообщество хорошо развито в умеренно теплом хорошо развито в умеренно теплом морском климате центральной и морском климате центральной и южной Японии.южной Японии.

Широколиственные Широколиственные вечнозеленые субтропические вечнозеленые субтропические

леса. леса.

Хэммок – это область зрелых почв, Хэммок – это область зрелых почв, которые были защищены от которые были защищены от пожаров, благодаря чему здесь пожаров, благодаря чему здесь смогло развиться климатическое смогло развиться климатическое климаксное сообщество. климаксное сообщество.

Прекрасным примером Прекрасным примером сохранившегося климаксного сохранившегося климаксного широколиственного леса является широколиственного леса является хеммок королевских пальм в хеммок королевских пальм в национальном парке Эверглейдс национальном парке Эверглейдс (Флорида)(Флорида)

Интересно отметить, что, хотя в этом Интересно отметить, что, хотя в этом лесу много растений, происходящих лесу много растений, происходящих из тропиков, нет ни одного вида из тропиков, нет ни одного вида наземных птиц и млекопитающих, наземных птиц и млекопитающих, которые бы имели такое которые бы имели такое происхождение (водоплавающие происхождение (водоплавающие тропические птицы в этом районе тропические птицы в этом районе встречаются. Это вероятно из-за того, встречаются. Это вероятно из-за того, что Флорида никогда не была связана что Флорида никогда не была связана с тропическими сообществами на с тропическими сообществами на юге. Данный пример еще раз юге. Данный пример еще раз иллюстрирует роль географических иллюстрирует роль географических факторов в формировании сообществ.факторов в формировании сообществ.

Растения-доминанты Растения-доминанты вечнозеленого широколиственного вечнозеленого широколиственного леса составляют ряд от более леса составляют ряд от более северных видов – дубы, магнолия, северных видов – дубы, магнолия, лавр и падуб – до тропических лавр и падуб – до тропических видов – фиговое дерево, тамаринд, видов – фиговое дерево, тамаринд, окра. Часто встречаются и окра. Часто встречаются и эпифиты (папоротники, эпифиты (папоротники, бромилиевые и орхидеи). В общем бромилиевые и орхидеи). В общем для тропических и субтропических для тропических и субтропических сообществ характерно большее сообществ характерно большее разнообразие видов.разнообразие видов.

Степи умеренной зоныСтепи умеренной зоны

Степи покрывают очень большие Степи покрывают очень большие пространства и имеют крайне пространства и имеют крайне важное значение для человека. важное значение для человека. Они представляют собой Они представляют собой естественные пастбища для естественные пастбища для травоядных животных. Многие травоядных животных. Многие ранние цивилизации, сложившиеся ранние цивилизации, сложившиеся в степных районах, были тесно в степных районах, были тесно связаны с одомашниванием связаны с одомашниванием травоядных животных.травоядных животных.

Степи встречаются там, где дождей Степи встречаются там, где дождей слишком мало для поддержания слишком мало для поддержания жизненной формы леса, но больше чем жизненной формы леса, но больше чем там, где возникли жизненные формы там, где возникли жизненные формы пустыни. Это означает, что количество пустыни. Это означает, что количество осадков колеблется от 250 мм до 750 осадков колеблется от 250 мм до 750 мм в год; оно зависит от температуры и мм в год; оно зависит от температуры и распределено по сезонам. Однако распределено по сезонам. Однако степи встречаются также в областях с степи встречаются также в областях с лесным климатом, где эдафические лесным климатом, где эдафические факторы, такие как высокий уровень факторы, такие как высокий уровень грунтовых вод и пожары, грунтовых вод и пожары, благоприятствуют злакам в их благоприятствуют злакам в их конкуренции с деревьями.конкуренции с деревьями.

Степи подразделяются на:Степи подразделяются на: - высокотравные;- высокотравные; - смешанные;- смешанные; - низкотравные.- низкотравные. Эта зональность определяется Эта зональность определяется

градиентом количества осадков, градиентом количества осадков, который является одновременно и который является одновременно и градиентом уменьшения градиентом уменьшения первичной продуктивности. первичной продуктивности.

Корни большинства злаков уходят Корни большинства злаков уходят на глубину до 1,5 м.на глубину до 1,5 м.

Высокие злакиВысокие злаки

Бородач Бородач ((Andropogon Andropogon gerardi)gerardi)

Просо Просо (Panicum (Panicum virgatum)virgatum)

Индейская трава Индейская трава ((Sorghastrum Sorghastrum nutans)nutans)

Средние злакиСредние злаки

Ковыль (Ковыль (Stipa Stipa spartea)spartea)

Тонконог (Тонконог (Koeleria Koeleria cristata)cristata)

Индейский рис Индейский рис ((Oryzopsis)Oryzopsis)

Низкие злакиНизкие злакиБизонова траваБизонова трава

((Buchloe dactyloides)Buchloe dactyloides)

Грамова трава Грамова трава ((Bouteloua)Bouteloua)

Костер (Костер (Bromus)Bromus)

Большую долю степных Большую долю степных млекопитающих составляют млекопитающих составляют бегающие или роющие формы. Для бегающие или роющие формы. Для них характерно образование них характерно образование колоний или стад; такой образ колоний или стад; такой образ жизни обеспечивает некоторую жизни обеспечивает некоторую защиту в условиях открытой защиту в условиях открытой местности. Важным компонентом местности. Важным компонентом стпеной фауны являются живущие стпеной фауны являются живущие в норах грызуны, такие как в норах грызуны, такие как суслики, луговая собачка и т.д.суслики, луговая собачка и т.д.

Так же в степях многочисленны Так же в степях многочисленны стада крупных травоядных. Так стада крупных травоядных. Так как численность популяций как численность популяций травоядных велика, то степные травоядных велика, то степные травы выработали следующее травы выработали следующее свойство – в процессе эволюции их свойство – в процессе эволюции их рост достаточно мал, именно так рост достаточно мал, именно так растения спасаются от растения спасаются от практически полного выедания. практически полного выедания. Поэтому низкотравные степи это Поэтому низкотравные степи это самый распространенный из самый распространенный из степных биомов.степных биомов.

Численность степных грызунов и Численность степных грызунов и травоядных регулируют хищники – койоты, травоядных регулируют хищники – койоты, степные лисицы, степные рыси и барсуки. степные лисицы, степные рыси и барсуки.

Характерные птицы степей – степные Характерные птицы степей – степные тетерева, луговые жаворонки, рогатые тетерева, луговые жаворонки, рогатые жаворонки и поедающие грызунов хищные жаворонки и поедающие грызунов хищные птицы (степной орел, степной лунь).птицы (степной орел, степной лунь).

Стоит отметить, что численность хищников Стоит отметить, что численность хищников постоянно падает, это происходит от того постоянно падает, это происходит от того что человек таким образом защищает что человек таким образом защищает одомашненных травоядных.одомашненных травоядных.

Тропическая саванна.Тропическая саванна.

Тропические саванны (степи с Тропические саванны (степи с редкими деревьями или группами редкими деревьями или группами деревьев) расположены в теплых деревьев) расположены в теплых областях, где выпадает большое областях, где выпадает большое количество осадков (1000-1500 количество осадков (1000-1500 мм), но имеется длительный сухой мм), но имеется длительный сухой сезон, во время которого часто сезон, во время которого часто возникают пожары. Самая возникают пожары. Самая обширная область данного типа обширная область данного типа находится в Африке.находится в Африке.

Так как и деревья и злаки должны Так как и деревья и злаки должны быть устойчивы к засухе и пожарам, быть устойчивы к засухе и пожарам, растительность состоит из растительность состоит из небольшого числа видов, что небольшого числа видов, что составляет резкий контраст с составляет резкий контраст с примыкающими экваториальными примыкающими экваториальными лесами. Доминирующее покрытие лесами. Доминирующее покрытие составляют злаки. Редкие деревья составляют злаки. Редкие деревья резко отличаются от видов живущих резко отличаются от видов живущих в дождевом лесу. Часто на обширных в дождевом лесу. Часто на обширных территориях доминирует по одному территориях доминирует по одному виду злаков и деревьев.виду злаков и деревьев.

Африканская саванна не имеет себе Африканская саванна не имеет себе равных по численности и равных по численности и разнообразию популяции копытных. разнообразию популяции копытных. Здесь пасутся многочисленные виды Здесь пасутся многочисленные виды антилоп, буйволы, зебры и жирафы, антилоп, буйволы, зебры и жирафы, на них охотятся львы и другие на них охотятся львы и другие хищники. Насекомые наиболее хищники. Насекомые наиболее обильны во время влажного сезона, обильны во время влажного сезона, когда гнездится и большинство когда гнездится и большинство птиц. Рептилии же активнее во птиц. Рептилии же активнее во время сухого сезона. Таким образом, время сухого сезона. Таким образом, сезоны определяются осадками, а не сезоны определяются осадками, а не температурой, как в степях.температурой, как в степях.

ПустыниПустыни

Пустыни встречаются в тех Пустыни встречаются в тех областях, где количество осадков областях, где количество осадков составляет 250 мм и меньше, а составляет 250 мм и меньше, а иногда в районах, где осадков иногда в районах, где осадков больше, но распределены они не больше, но распределены они не равномерно.равномерно.

Скудность осадков может быть Скудность осадков может быть вызвана:вызвана:

1. высоким давлением (Сахара и 1. высоким давлением (Сахара и австралийские пустыни);австралийские пустыни);

2. географическим положением в 2. географическим положением в районе «дождевой тени» районе «дождевой тени» (западные пустыни Северной (западные пустыни Северной Америки);Америки);

3. высотой местности (пустыни 3. высотой местности (пустыни Тибета, Боливии и Гоби).Тибета, Боливии и Гоби).

В большинстве пустынь на В большинстве пустынь на протяжении года выпадает протяжении года выпадает некоторое количество осадков и некоторое количество осадков и имеется хотя бы редкая имеется хотя бы редкая растительность, если эдафические растительность, если эдафические условия субстрата не оказываются условия субстрата не оказываются особенно неблагоприятными. По-особенно неблагоприятными. По-видимому, единственные видимому, единственные абсолютные пустыни, где совсем абсолютные пустыни, где совсем мало или нет дождей, - это мало или нет дождей, - это Центральная Сахара и пустыня Центральная Сахара и пустыня Атакама на севере Чили.Атакама на севере Чили.

Существуют три жизненные формы Существуют три жизненные формы растений, адаптированные к пустыням:растений, адаптированные к пустыням:

1. однолетние растения, избегающие 1. однолетние растения, избегающие засухи тем, что их рост происходит засухи тем, что их рост происходит только в период достаточной только в период достаточной влажности;влажности;

2. суккуленты, сохраняющие воду, 2. суккуленты, сохраняющие воду, такие, как кактусы;такие, как кактусы;

3. пустынные кустарники, 3. пустынные кустарники, многочисленные ветви которых отходят многочисленные ветви которых отходят от короткого основного ствола и от короткого основного ствола и покрыты мелкими толстыми листьями; покрыты мелкими толстыми листьями; эти листья сбрасываются во время эти листья сбрасываются во время продолжительного сухого сезона.продолжительного сухого сезона.

С экологической точки зрения С экологической точки зрения принято различать два типа пустынь принято различать два типа пустынь – жаркие и холодные. Пустынная – жаркие и холодные. Пустынная растительность обладает очень растительность обладает очень характерным распределением: характерным распределением: редкие отдельные растения редкие отдельные растения разбросаны далеко друг от друга с разбросаны далеко друг от друга с обширными пустынными обширными пустынными пространствами между ними. Такое пространствами между ними. Такое разреживание снижает конкуренцию разреживание снижает конкуренцию за скудные ресурсы; интенсивная за скудные ресурсы; интенсивная конкуренция за воду и скудные конкуренция за воду и скудные ресурсы привела бы к гибели или к ресурсы привела бы к гибели или к задержке роста всех растений.задержке роста всех растений.

Тропический дождевой лесТропический дождевой лес

Данный биом расположен на малый Данный биом расположен на малый высотах вблизи экватора. Дождей высотах вблизи экватора. Дождей выпадает свыше 2000-2250 мм в год; в выпадает свыше 2000-2250 мм в год; в течение года отмечается один или течение года отмечается один или несколько «сухих» сезонов (до 125 мм в несколько «сухих» сезонов (до 125 мм в месяц). Дождевые леса встречаются в месяц). Дождевые леса встречаются в трех областях:трех областях:

1. бассейны Амазонки и Ориноко в 1. бассейны Амазонки и Ориноко в Южной Америке (самый большой Южной Америке (самый большой лесной массив и лесной массив и центральноамериканский перешеек;центральноамериканский перешеек;

2. бассейны Конго, Нигера и 2. бассейны Конго, Нигера и Замбези в центральной и западной Замбези в центральной и западной Африке и Мадагаскар;Африке и Мадагаскар;

3. области Индии – Малайи – 3. области Индии – Малайи – Борнео – Новой Гвинеи.Борнео – Новой Гвинеи.

Эти области отличаются друг от Эти области отличаются друг от друга по видовому составу, но друга по видовому составу, но структура и экология леса сходны. структура и экология леса сходны. Различия между зимой и летом не Различия между зимой и летом не столь выражены, как между днем столь выражены, как между днем и ночью.и ночью.

Дождевой лес отличается Дождевой лес отличается выраженной ярусностью. Деревья выраженной ярусностью. Деревья обычно образуют 3 яруса:обычно образуют 3 яруса:

1. редкие, очень высокие деревья, 1. редкие, очень высокие деревья, которые обычно возвышаются над которые обычно возвышаются над общим уровнем;общим уровнем;

2. полог, который образует сплошной 2. полог, который образует сплошной вечнозеленый ковер высотой 24-30 м;вечнозеленый ковер высотой 24-30 м;

3. нижний ярус, который становится 3. нижний ярус, который становится густым только там, где имеются густым только там, где имеются просветы в пологе.просветы в пологе.

В отличие от древесных лесов, где В отличие от древесных лесов, где жизнь приурочена к надпочвенной жизнь приурочена к надпочвенной зоне, в дождевых лесах из 59 видов зоне, в дождевых лесах из 59 видов млекопитающих 31 вид – древесные млекопитающих 31 вид – древесные животные, 5 – амфибионты и только животные, 5 – амфибионты и только 23 живут надпочвенном слое.23 живут надпочвенном слое.

Дождевые леса отличаются также Дождевые леса отличаются также огромным видовым разнообразием огромным видовым разнообразием насекомых. Так, например, на 15 кмнасекомых. Так, например, на 15 км22 района Барро-Колорадо (зона района Барро-Колорадо (зона Панамского канала) насчитывается 20 Панамского канала) насчитывается 20 000 видов насекомых. Для сравнения 000 видов насекомых. Для сравнения во Франции только около 300.во Франции только около 300.

Общая характеристикаОбщая характеристика Водная среда жизни, гидросфера, занимает Водная среда жизни, гидросфера, занимает

до 71% площади земного шара, включает до 71% площади земного шара, включает около 1,46 млрд кмоколо 1,46 млрд км33 воды, что составляет воды, что составляет 1/800 часть объема планеты. Основной объем 1/800 часть объема планеты. Основной объем воды сосредоточен в Мировом океане – 95%. воды сосредоточен в Мировом океане – 95%. Пресная вода до 85% в ледниках, в подземные Пресная вода до 85% в ледниках, в подземные воды до 14%, а на озера, водохранилища, воды до 14%, а на озера, водохранилища, пруды, болота, реки, родники и ручьи пруды, болота, реки, родники и ручьи приходится чуть более 0,6% от общего приходится чуть более 0,6% от общего объема.объема.

В водной среде обитает около 150000 видов В водной среде обитает около 150000 видов животных, 7% от общего количества на животных, 7% от общего количества на Земле и 10000 видов растений – 8%. В морях Земле и 10000 видов растений – 8%. В морях и океанах растительный и животный мир и океанах растительный и животный мир наиболее богат и экваториальных и наиболее богат и экваториальных и тропических зонах, с удалением от этих зон тропических зонах, с удалением от этих зон на север видовой состав постепенно на север видовой состав постепенно беднеет. Так, например, если в районе беднеет. Так, например, если в районе Индонезийских островов распространено Индонезийских островов распространено около 40000 видов, то в море Лаптевых около 40000 видов, то в море Лаптевых только 400. Доля рек и озер в видовом только 400. Доля рек и озер в видовом разнообразии водной среды значительна разнообразии водной среды значительна мала по сравнению с морской средой, но они мала по сравнению с морской средой, но они выполняют важнейшую функцию по выполняют важнейшую функцию по обеспечению пресной водой наземных обеспечению пресной водой наземных животных и растений. животных и растений.

Современная гидросфера представляет Современная гидросфера представляет собой не только среду жизни, собой не только среду жизни, оказывающую влияние на организмы. оказывающую влияние на организмы. Но и сами организмы оказывают на нее Но и сами организмы оказывают на нее влияние, вовлекая ее в круговорот влияние, вовлекая ее в круговорот веществ. Подсчитано, что в процессе веществ. Подсчитано, что в процессе образования живого вещества вода образования живого вещества вода океанов, морей, рек и озер разлагается океанов, морей, рек и озер разлагается и восстанавливается в биологическом и восстанавливается в биологическом круговороте примерно за 2 млн. лет. круговороте примерно за 2 млн. лет. Следовательно, современная Следовательно, современная гидросфера является продуктом гидросфера является продуктом жизнедеятельности всего живого жизнедеятельности всего живого вещества всех геологических эпох. вещества всех геологических эпох.

Свойства воды.Свойства воды. 1. термические свойства – большая 1. термические свойства – большая

теплоемкость, высокая скрытая теплота теплоемкость, высокая скрытая теплота плавления и испарения, низкая плавления и испарения, низкая теплопроводность, расширение перед теплопроводность, расширение перед замерзанием. Именно благодаря этим замерзанием. Именно благодаря этим свойствам колебания температур в водной свойствам колебания температур в водной среде, не так резко выражены как в наземно-среде, не так резко выражены как в наземно-воздушной.воздушной.

2. вода является превосходным 2. вода является превосходным растворителем. Из-за этого свойства растворителем. Из-за этого свойства неорганические и органические вещества неорганические и органические вещества поступают к потребителям. поступают к потребителям.

3. высокое поверхностное натяжение. 3. высокое поверхностное натяжение. 4. несжимаемость. Это свойство позволяет 4. несжимаемость. Это свойство позволяет

живым организмам населять большие живым организмам населять большие глубины.глубины.

5. Прозрачность.5. Прозрачность.

Экологические группы водных организмов:Экологические группы водных организмов:

(Данная классификация основана на (Данная классификация основана на образе жизни водных организмов.)образе жизни водных организмов.)

1. Бентос (от греч. 1. Бентос (от греч. BenthosBenthos – глубина) – – глубина) – организмы, прикрепленные к грунту, организмы, прикрепленные к грунту, лежащие на нем или живущие в толще лежащие на нем или живущие в толще осадков. осадков.

2. Перифитон (от греч. 2. Перифитон (от греч. Peri – Peri – вокруг, вокруг, возле) – животные и растения, либо возле) – животные и растения, либо прикрепленные, либо удерживающиеся прикрепленные, либо удерживающиеся за стебли и листья высших растений за стебли и листья высших растений или любые поверхностиили любые поверхности

возвышающиеся над дном или возвышающиеся над дном или плавающие на поверхности.плавающие на поверхности.

3. Планктон (от греч. 3. Планктон (от греч. Planktos – Planktos – парящий) – плавающие организмы, парящий) – плавающие организмы, которые перемещаются главным которые перемещаются главным образом с помощью течений.образом с помощью течений.

4. Нектон (от греч. 4. Нектон (от греч. NektosNektos – плавающий) – – плавающий) – активные пловцы, с обтекаемой формой активные пловцы, с обтекаемой формой тела и развитыми органами движения, не тела и развитыми органами движения, не связанные непосредственно с дном.связанные непосредственно с дном.

5. Нейстон (от греч. 5. Нейстон (от греч. NeustosNeustos – плавающий) – плавающий) – сообщество микроорганизмов, растений – сообщество микроорганизмов, растений и животных мелких и средних размеров, и животных мелких и средних размеров, обитающих у поверхности воды на грани обитающих у поверхности воды на грани водной и воздушной сред (до 5 см в глубь водной и воздушной сред (до 5 см в глубь воды).воды).

6. Плейстон (от греч. 6. Плейстон (от греч. Pleystikos – Pleystikos – плавающий) – совокупность водных плавающий) – совокупность водных организмов, часть тела которых организмов, часть тела которых находится под водой, а часть над водой.находится под водой, а часть над водой.

Каждая из этих групп может Каждая из этих групп может быть разбита на несколько быть разбита на несколько категорий. Например, среди категорий. Например, среди планктонных групп организмов планктонных групп организмов выделяют:выделяют:

1. нанопланктон – размеры не 1. нанопланктон – размеры не свыше 50мкм;свыше 50мкм;

2. микропланктон – 50-100 мкм;2. микропланктон – 50-100 мкм; 3. мезопланктон – 1-5 мм;3. мезопланктон – 1-5 мм; 4. макропланктон – свыше 5 мм;4. макропланктон – свыше 5 мм; 5. мегалопланктон – самые 5. мегалопланктон – самые

крупные медузы, достигающие крупные медузы, достигающие иногда размеров до нескольких иногда размеров до нескольких метров, но лишенные сильных метров, но лишенные сильных органов поступательного органов поступательного движения.движения.

Характеристики морской среды:Характеристики морской среды: 1. море занимает 70% поверхности Земли;1. море занимает 70% поверхности Земли; 2. глубина море огромна (Марианская впадина 2. глубина море огромна (Марианская впадина

11022 м) и жизнь обнаруживается на всех 11022 м) и жизнь обнаруживается на всех глубинах;глубинах;

3. море непрерывно, т.е. все океаны связаны 3. море непрерывно, т.е. все океаны связаны между собой;между собой;

4. в море происходит постоянная циркуляция;4. в море происходит постоянная циркуляция; 5. велика роль приливов и отливов, особенно в 5. велика роль приливов и отливов, особенно в

прибрежных зонах;прибрежных зонах; 6. соленость, она является одним из основных 6. соленость, она является одним из основных

ограничений распространения морских ограничений распространения морских организмов;организмов;

7. концентрация биогенных веществ – 7. концентрация биогенных веществ – является важным лимитирующим фактором, является важным лимитирующим фактором, т.к. в морской среде она не высока.т.к. в морской среде она не высока.

Помимо всего прочего, существуют Помимо всего прочего, существуют еще две зоны: эвфотическая и еще две зоны: эвфотическая и афотическая. В открытом океане в афотическая. В открытом океане в прозрачных водах эвфотическая зона прозрачных водах эвфотическая зона достигает 100-200 м. В прибрежных достигает 100-200 м. В прибрежных мутных водах (богатых) эта зона мутных водах (богатых) эта зона простирается максимально до 30 м.простирается максимально до 30 м.

Афотическая зона простирается Афотическая зона простирается сразу после эвфотической и сразу после эвфотической и отличается полным отсутствием отличается полным отсутствием света.света.

Супралитораль – зона Супралитораль – зона расположенная выше расположенная выше точки максимального точки максимального прилива, иначе прилива, иначе называется «зоной называется «зоной заплеска».заплеска».

На песчанной На песчанной супралиторали супралиторали представлены в представлены в основном крабы-основном крабы-привидения, морские привидения, морские «блохи», жуки «блохи», жуки скакуны и другие скакуны и другие наземные насекомые.наземные насекомые.

На каменистой На каменистой супралиторали: супралиторали: улитки, обрастающие улитки, обрастающие черные лишайники, черные лишайники, мокрицы.мокрицы.

Литораль – это зона Литораль – это зона расположенная между расположенная между точкой максимального точкой максимального прилива и прилива и максимального отлива.максимального отлива.

На песчанной литорали На песчанной литорали распространены: рак-распространены: рак-крот, закапывающийся крот, закапывающийся равноногий рачок, равноногий рачок, закапывающийся закапывающийся бокоплав, бокоплав, многощетинковые черви, многощетинковые черви, краб-крот и моллюски краб-крот и моллюски donaxdonax..

На каменистой литорали: На каменистой литорали: усоногие рачки, устрицы, усоногие рачки, устрицы, зеленые водоросли, зеленые водоросли, мидии.мидии.

Сублитораль – зона Сублитораль – зона расположенная ниже расположенная ниже максимальной точки максимальной точки отлива.отлива.

На песчанной На песчанной сублиторали сублиторали представлены: морской представлены: морской еж, закапывающаяся еж, закапывающаяся креветка, рак-креветка, рак-отшельник, голотурия, отшельник, голотурия, моллюск серцевидка, моллюск серцевидка, моллюск олива и моллюск олива и морские перья.морские перья.

На каменистой На каменистой сублиторали сублиторали представлены: красные представлены: красные или бурые водоросли, или бурые водоросли, морские анемоны, морские анемоны, морской еж и кораллы.морской еж и кораллы.

Состав сообществ Состав сообществ континентального шельфа.континентального шельфа.

ПродуцентыПродуценты

Фитопланктонные диатомовые и Фитопланктонные диатомовые и панцирные жгутиковые панцирные жгутиковые доминируют почти повсюду в доминируют почти повсюду в районе шельфа в трофическом районе шельфа в трофическом уровне продуцентов. уровне продуцентов. Растительные жгутиковые раньше Растительные жгутиковые раньше были объединены в общую группу были объединены в общую группу под названием фитомастигина, под названием фитомастигина, т.е. растительные жгутиковые.т.е. растительные жгутиковые.

Диатомовые водорослиДиатомовые водоросли

Панцирные жгутиковыеПанцирные жгутиковые

Около берега, особенно на Около берега, особенно на скалистом и вообще твердом дне скалистом и вообще твердом дне на мелководьях, важную роль на мелководьях, важную роль местами играют крупные местами играют крупные многоклеточные прикрепленные многоклеточные прикрепленные водоросли. Они прочно водоросли. Они прочно прикреплены посредством прикреплены посредством специальных органов и часто специальных органов и часто образуют обширные «леса» или образуют обширные «леса» или «сады ламинарий» сразу ниже «сады ламинарий» сразу ниже уровня отлива. Помимо зеленых уровня отлива. Помимо зеленых водорослей, эти виды принадлежат водорослей, эти виды принадлежат к бурым и красным водорослям.к бурым и красным водорослям.

Зеленые водорослиЗеленые водоросли

Бурые водорослиБурые водоросли

Красные водорослиКрасные водоросли

Распределение этих групп по Распределение этих групп по глубине примерно соответствуют глубине примерно соответствуют порядку в котором они порядку в котором они перечислены выше (самые перечислены выше (самые глубоководные – красные). Бурая глубоководные – красные). Бурая или красная окраска обусловлена или красная окраска обусловлена пигментами, которые маскируют пигментами, которые маскируют зеленый хлорофилл. Эти пигменты зеленый хлорофилл. Эти пигменты позволяют поглощать зеленовато-позволяют поглощать зеленовато-желтый свет, который проникает желтый свет, который проникает на большие глубины.на большие глубины.

Консументы: зоопланктон.Консументы: зоопланктон.

Организмы, которые на Организмы, которые на протяжении всего жизненного протяжении всего жизненного цикла остаются в планктоне, цикла остаются в планктоне, относятся к голопланктону, или относятся к голопланктону, или постоянному планктону. постоянному планктону. Веслоногие и более крупные Веслоногие и более крупные ракообразные, называемые ракообразные, называемые крилем, имеют большое значение крилем, имеют большое значение как промежуточное звено между как промежуточное звено между планктоном и нектоном.планктоном и нектоном.

Значительную часть морского Значительную часть морского прибрежного планктона прибрежного планктона составляет меропланктон, или составляет меропланктон, или временный планктон. Большая временный планктон. Большая часть животных бентоса и нектона часть животных бентоса и нектона в личиной стадии представляет в личиной стадии представляет собой крошечные формы, которые собой крошечные формы, которые прежде чем осесть на дно или прежде чем осесть на дно или превратиться в превратиться в свободноплавающих животных свободноплавающих животных проводят тот или иной отрезок проводят тот или иной отрезок времени в планктоне.времени в планктоне.

Консументы: бентосКонсументы: бентос

Морской бентос характеризуется Морской бентос характеризуется большим числом неподвижных или большим числом неподвижных или малоподвижных организмов, малоподвижных организмов, обнаруживающих четкую обнаруживающих четкую вертикальную зональность. вертикальную зональность. Каждой из трех зон Каждой из трех зон (супралитораль, литораль, (супралитораль, литораль, сублитораль) присущи сторого сублитораль) присущи сторого определенные животные. определенные животные.

Для обозначения двух наиболее Для обозначения двух наиболее очевидных вертикальных компонента очевидных вертикальных компонента используются термины эпифауна и используются термины эпифауна и инфауна.инфауна.

Термин эпифауна обозначает животных Термин эпифауна обозначает животных прикрепленных к поверхности или прикрепленных к поверхности или свободно передвигающихся по ней.свободно передвигающихся по ней.

К инфауне относятся животные либо К инфауне относятся животные либо закапывающиеся в субстрат, либо закапывающиеся в субстрат, либо строящие трубки и норки. строящие трубки и норки.

Эпифауна распространена повсюда, но Эпифауна распространена повсюда, но своего наибольшего развития своего наибольшего развития достигает в литоральной зоне. достигает в литоральной зоне. Инфауна более полно развита в Инфауна более полно развита в сублиторальной зоне и глубже.сублиторальной зоне и глубже.

В любом районе можно В любом районе можно обнаружить ряд бентосных обнаружить ряд бентосных сообществ, которые сменяют друг сообществ, которые сменяют друг друга по мере удаления от берега. друга по мере удаления от берега. Характер этих сообществ будет Характер этих сообществ будет зависеть от субстрата зависеть от субстрата (каменистый, песчаный, илистый).(каменистый, песчаный, илистый).

Наряду с наиболее крупными Наряду с наиболее крупными животными и водорослями животными и водорослями многочисленны одноклеточные многочисленны одноклеточные нитчатые водоросли, бактерии и нитчатые водоросли, бактерии и мелкие беспозвоночные.мелкие беспозвоночные.

В более глубоких водах В более глубоких водах неретической зоны сообщества не неретической зоны сообщества не образуют концентрических зон, образуют концентрических зон, распределение носит здесь распределение носит здесь мозаичный или пятнистый мозаичный или пятнистый характер. характер.

Одной из основных черт донных Одной из основных черт донных морских сообществ являются морских сообществ являются взаимодействия хищник – жертва. взаимодействия хищник – жертва. Например морской хищник Например морской хищник (офиура) долго не питается, до (офиура) долго не питается, до тех пор пока пеллагические тех пор пока пеллагические личинки моллюсков не осядут не личинки моллюсков не осядут не вырастут до подходящего вырастут до подходящего размера.размера.

Консументы: нектон и нейстонКонсументы: нектон и нейстон

Кроме рыб, к группе активных Кроме рыб, к группе активных пловцов относятся крупные пловцов относятся крупные ракообразные, морские черепахи, ракообразные, морские черепахи, морские млекопитающие и морские млекопитающие и морские птицы. Каждое животное морские птицы. Каждое животное из этой группы обычно занимает из этой группы обычно занимает обширную территорию, как это обширную территорию, как это характерно для вторичных и характерно для вторичных и третичных консументов.третичных консументов.

Распределение нектона (и даже Распределение нектона (и даже птиц) ограничено такими же птиц) ограничено такими же «барьерами», создаваемыми «барьерами», создаваемыми температурой, соленостью и температурой, соленостью и питательными веществами, как и питательными веществами, как и распределение организмов менее распределение организмов менее способных к активному способных к активному передвижению. Географическое передвижению. Географическое распространение нектона может распространение нектона может быть намного уже, чем у быть намного уже, чем у безпозвоночных.безпозвоночных.

Важными являются следующие Важными являются следующие особенности пелагических рыб:особенности пелагических рыб:

1. тенденция к образованию скоплений, 1. тенденция к образованию скоплений, или стайность – несомненно ценное или стайность – несомненно ценное приобретение в лишенной укрытий приобретение в лишенной укрытий открытой воде.открытой воде.

2. тенденция совершать определенные 2. тенденция совершать определенные сезонные миграции. Миграции можно сезонные миграции. Миграции можно объяснить тем, что яйца и позже личинки объяснить тем, что яйца и позже личинки беспомощно дрейфуют по течению, до беспомощно дрейфуют по течению, до тех пор пока рыба самостоятельно не тех пор пока рыба самостоятельно не сможет вернуться на место размножения.сможет вернуться на место размножения.

Кроме хищных рыб, таких как Кроме хищных рыб, таких как акулы, важными третичными акулы, важными третичными консументами в море являются консументами в море являются морские птицы. Морские птицы, морские птицы. Морские птицы, черепахи, а также тюлени черепахи, а также тюлени являются связующим звеном являются связующим звеном между сушей и морем, поскольку между сушей и морем, поскольку размножаться они должны на размножаться они должны на суше, а пищу добывать в море. суше, а пищу добывать в море. Морские птицы являются Морские птицы являются завершающим звеном в завершающим звеном в круговороте азота и фосфора.круговороте азота и фосфора.

БактерииБактерии

Согласно данным, плотность Согласно данным, плотность бактерий в морской воде бактерий в морской воде колеблется от одной и менее на колеблется от одной и менее на литр в открытом океане до 10литр в открытом океане до 1088 на на литр в прибрежных водах. Роль литр в прибрежных водах. Роль бактерий может быть не бактерий может быть не существенной в регенерации существенной в регенерации питательных веществ в толще питательных веществ в толще воды. В осадках бактерии играют воды. В осадках бактерии играют ту же роль что и в почве.ту же роль что и в почве.

Плотность бактерий Плотность бактерий в морских осадках в морских осадках составляет от 10 до составляет от 10 до 101088 на грамм в на грамм в зависимости от зависимости от содержания в нем содержания в нем органического органического вещества. Как и в вещества. Как и в других местах, других местах, организмы, организмы, обитающие в обитающие в осадках и осадках и питающиеся питающиеся детритом, получают детритом, получают большую часть большую часть энергии пищи.энергии пищи.

Мангровые заросли и Мангровые заросли и коралловые рифыкоралловые рифы

На мелководьях тропических и На мелководьях тропических и субтропических морей обитают субтропических морей обитают мангровые болота и коралловые мангровые болота и коралловые рифы. И те и другие можно рифы. И те и другие можно назвать «строителями суши», назвать «строителями суши», потому что они способствуют потому что они способствуют образованию островов и образованию островов и наступлению берегов на море.наступлению берегов на море.

Мангровые зарослиМангровые заросли

К манграм относится небольшое К манграм относится небольшое число наземных растений, которые число наземных растений, которые выдерживают соленость выдерживают соленость открытого моря. Разные виды открытого моря. Разные виды образуют на литорали, а иногда и образуют на литорали, а иногда и за ее пределами определенные за ее пределами определенные зоны. зоны.

Самая дальняя от берега зона Самая дальняя от берега зона образуется красными манграми, а образуется красными манграми, а та зона которая ближе к берегу – та зона которая ближе к берегу – черными манграми.черными манграми.

Красные мангры – это Красные мангры – это Rhizophora Rhizophora manglemangle. Каждое дерево . Каждое дерево поддерживается множеством поддерживается множеством воздушных корней. Эти корни воздушных корней. Эти корни замедляют приливные течения, замедляют приливные течения, способствуя осаждению ила и способствуя осаждению ила и взвеси, к их поверхности взвеси, к их поверхности прикрепляются морские организмы. прикрепляются морские организмы. Семена прорастают еще на дереве, Семена прорастают еще на дереве, проростки падают в воду и плавают проростки падают в воду и плавают до тех пор, пока не смогут до тех пор, пока не смогут закрепиться на мелководье.закрепиться на мелководье.

Черные мангры – Черные мангры – Avicennia Avicennia nitidanitida. Их корни торчат из ила . Их корни торчат из ила наподобие пучка спаржи.наподобие пучка спаржи.

Глубокое проникновение корней в Глубокое проникновение корней в ил имеет существенное значение ил имеет существенное значение для минерального цикла, который для минерального цикла, который необходим для поддержания необходим для поддержания высокого уровня первичной высокого уровня первичной продукции. Мангры играют не продукции. Мангры играют не только важную роль в образовании только важную роль в образовании островов, но и защищают берега от островов, но и защищают берега от эрозии, которая может быть эрозии, которая может быть вызвана тропическими штормами. вызвана тропическими штормами. Отмершие листья вносят большой Отмершие листья вносят большой вклад в энергетику пищевой цепи.вклад в энергетику пищевой цепи.

Зональность тропических мангров (между Зональность тропических мангров (между уровнем отлива и штормовым нагономуровнем отлива и штормовым нагоном

Коралловые рифыКоралловые рифы

Коралловые рифы широко Коралловые рифы широко распространены на мелководьях распространены на мелководьях теплых морей. Дарвин впервые теплых морей. Дарвин впервые описал три типа рифов:описал три типа рифов:

1. барьерные рифы вдоль 1. барьерные рифы вдоль континентов;континентов;

2. окаймляющие рифы островов;2. окаймляющие рифы островов; 3. аттолы – рифы, имеющие форму 3. аттолы – рифы, имеющие форму

подковы с центральной лагуной подковы с центральной лагуной внутри.внутри.

Геологические исследования и бурения Геологические исследования и бурения показали что тихоокеанские рифы показали что тихоокеанские рифы образованы большей частью на образованы большей частью на базальтовых породах, вынесенных к базальтовых породах, вынесенных к поверхности моря подводной поверхности моря подводной вулканической деятельностью. Риф вулканической деятельностью. Риф строится и достигает поверхности моря строится и достигает поверхности моря благодаря биологическому связыванию благодаря биологическому связыванию карбоната кальция. Острова карбоната кальция. Острова образуются из рифов либо в результате образуются из рифов либо в результате понижения уровня моря, либо в понижения уровня моря, либо в результате действия волн и ветра, результате действия волн и ветра, которые нагромождают обломки рифа и которые нагромождают обломки рифа и коралловый песок над поверхностью коралловый песок над поверхностью воды, так что создаются условия для воды, так что создаются условия для развития наземной растительности.развития наземной растительности.

Кораллы – это животные (тип Кораллы – это животные (тип CoelenterataCoelenterata – – кишечнополостные), кишечнополостные), но тем не менее коралловый но тем не менее коралловый риф представляет риф представляет собой не гетеротрофное собой не гетеротрофное сообщество, а полную сообщество, а полную экосистему, трофическая экосистему, трофическая структура которой включает в структура которой включает в себя значительную биомассу зеленыхсебя значительную биомассу зеленыхрастений. Многие рифы самостоятельны врастений. Многие рифы самостоятельны вэнергетическом отношении, но вместе сэнергетическом отношении, но вместе стем они обладают отличной организацией,тем они обладают отличной организацией,позволяющей им использовать, запасатьпозволяющей им использовать, запасатьили вводить в цикл различные источникиили вводить в цикл различные источникиэнергии.энергии.

Большую роль в Большую роль в образовании образовании известкового известкового субстрата играют субстрата играют кишечнополостные, кишечнополостные, актинии, а также актинии, а также известковые красные известковые красные водоросли.водоросли.

Тот факт, что коралловый риф представляет Тот факт, что коралловый риф представляет собой хорошо сбалансированную систему с собой хорошо сбалансированную систему с высоким внутренним симбиозом и видовым высоким внутренним симбиозом и видовым разнообразием, не делает его разнообразием, не делает его невосприимчивым к вмешательству человека. невосприимчивым к вмешательству человека. Антропогенное загрязнение привело к тому, Антропогенное загрязнение привело к тому, что популяция морской звезды терновый что популяция морской звезды терновый венец возросла в тысячи раз.венец возросла в тысячи раз.

Пресноводные Пресноводные водоемы удобно водоемы удобно разделить на две разделить на две группы:группы:

1. Стоячие водоемы, 1. Стоячие водоемы, или лентическая или лентическая среда (от лат. среда (от лат. LenisLenis – – спокойный), - озеро, спокойный), - озеро, пруд, болото;пруд, болото;

2. Проточные 2. Проточные водоемы, или водоемы, или лотическая среда (от лотическая среда (от лат. лат. LotusLotus – – омывающий), - омывающий), - родник, ручей, река.родник, ручей, река.

Лимитирующие факторыЛимитирующие факторы 1. Температура, т.к. наибольшей 1. Температура, т.к. наибольшей

плотностью вода обладает при 4˚С плотностью вода обладает при 4˚С (выше или ниже данной температуры (выше или ниже данной температуры вода расширяется и следовательно вода расширяется и следовательно становится легче), то это свойство становится легче), то это свойство защищает озера от промерзания.защищает озера от промерзания.

2. Прозрачность, чем мутнее вода, 2. Прозрачность, чем мутнее вода, тем выше продуктивность (в том тем выше продуктивность (в том случае, если мутность обусловлена случае, если мутность обусловлена присутствием живых организмов).присутствием живых организмов).

3. Течение определяет 3. Течение определяет распространение живых организмов распространение живых организмов и содержание газов и солей.и содержание газов и солей.

4. Концентрация кислорода и 4. Концентрация кислорода и двуокиси углерода. Пресноводные двуокиси углерода. Пресноводные водоемы бедны растворенным водоемы бедны растворенным кислородом и двуокисью углерода.кислородом и двуокисью углерода.

5. Концентрация биогенных солей. 5. Концентрация биогенных солей. Нитраты, фосфаты и соли кальция Нитраты, фосфаты и соли кальция в отличие от морских систем (30-в отличие от морских систем (30-35 частей на тысячу) составляют 35 частей на тысячу) составляют до 0,5 частей на тысячу.до 0,5 частей на тысячу.

Помимо выше приведенной Помимо выше приведенной классификации, пресноводные классификации, пресноводные организмы можно также организмы можно также классифицировать по занимаемым классифицировать по занимаемым ими зонам водоема. Для ими зонам водоема. Для лентической среды – это лентической среды – это литоральная, лимническая и литоральная, лимническая и профудальная зоны. Для профудальная зоны. Для лотической среды - перекаты, лотической среды - перекаты, плесы.плесы.

Лентическая среда.Лентическая среда. В стоячих водоемах выделяют В стоячих водоемах выделяют

следующие области:следующие области: - Литоральная зона: мелководный - Литоральная зона: мелководный

участок, в котором свет проникает участок, в котором свет проникает до дна; в естественных прудах и до дна; в естественных прудах и озерах для этой зоны характерны озерах для этой зоны характерны высшие растения, укореняющиеся высшие растения, укореняющиеся на дне водоема.на дне водоема.

- - Лимническая зона: толща воды до Лимническая зона: толща воды до глубины эффективного глубины эффективного проникновения света. Эта глубина проникновения света. Эта глубина также называется компенсационным также называется компенсационным горизонтом и характерна тем, что горизонтом и характерна тем, что здесь процессы фотосинтеза в здесь процессы фотосинтеза в точности уравновешивают процессы точности уравновешивают процессы дыхания. В общем этот горизонт дыхания. В общем этот горизонт расположен на глубине, до которой расположен на глубине, до которой проникает приблизительно 1% всего проникает приблизительно 1% всего солнечного света. Сообщество солнечного света. Сообщество лимнической зоны состоит только из лимнической зоны состоит только из представителей планктона, нейстона представителей планктона, нейстона и иногда нектона. Эта зона и иногда нектона. Эта зона отсутствует в мелких прудах.отсутствует в мелких прудах.

- Профудальная зона: дно и толща - Профудальная зона: дно и толща воды, куда не проникает воды, куда не проникает солнечный свет. В прудах часто солнечный свет. В прудах часто отсутствует.отсутствует.

Термин эвфотическая зона Термин эвфотическая зона относится ко всей толще относится ко всей толще освещенной воды, т.е. это зона где освещенной воды, т.е. это зона где идет процесс фотосинтеза, в эту идет процесс фотосинтеза, в эту зону входит литоральная и зону входит литоральная и лимническая зона.лимническая зона.

Литоральная зона.Литоральная зона.Продуценты.Продуценты.

Существует два главных Существует два главных типа продуцентов типа продуцентов литоральной зоны. Это литоральной зоны. Это укорененные в дне растения, укорененные в дне растения, преимущественно цветковые, преимущественно цветковые, и плавающие зеленые и плавающие зеленые растения, преимущественно растения, преимущественно водоросли. Иногда важную водоросли. Иногда важную роль играют не связанные с роль играют не связанные с дном нейстонные цветковые дном нейстонные цветковые растения – рдесты.растения – рдесты.

Обычно растения, Обычно растения, укоренные в дне, укоренные в дне, образуют образуют концентрические зоны на концентрические зоны на литорали:литорали:

1. Зона надводной 1. Зона надводной вегетации. Укорененные вегетации. Укорененные в дне растения, основные в дне растения, основные фотосинтетические фотосинтетические поверхности которых поверхности которых находятся над водой. Эти находятся над водой. Эти растения используют растения используют двуокись углерода из двуокись углерода из атмосфера, другие же атмосфера, другие же вещества поступают из вещества поступают из воды.воды.

РогозРогоз

СтрелолистСтрелолист

КамышКамыш

Данные растения Данные растения вместе с обитателями вместе с обитателями сырых берегов сырых берегов образуют важное образуют важное связующее звено связующее звено между водной и между водной и наземной средой. наземной средой. Здесь находят Здесь находят убежище и пищу убежище и пищу амфибионтные амфибионтные животные, например, животные, например, ондатра.ондатра.

2. Зона укорененных на 2. Зона укорененных на дне растений с дне растений с плавающими на плавающими на поверхности воды поверхности воды листьями. Кувшинки листьями. Кувшинки представляют собой представляют собой «тип» для этой зоны. В «тип» для этой зоны. В экологическом плане экологическом плане данная зона сходна с данная зона сходна с предыдущей, но предыдущей, но горизонтально горизонтально расположенные листья расположенные листья могут препятствовать могут препятствовать проникновению проникновению солнечного света.солнечного света.

3. Зона подводной 3. Зона подводной вегетации. Укорененные в вегетации. Укорененные в дне или иным способом дне или иным способом прикрепленные растения, прикрепленные растения, полностью или почти полностью или почти полностью находящиеся полностью находящиеся под водой. Листья под водой. Листья становятся становятся тесьмовидными, тесьмовидными, нитевидными или сильно нитевидными или сильно рассеченными и рассеченными и приспособлены к приспособлены к минеральному обмену в минеральному обмену в водной среде.водной среде.

Помимо высших растений Помимо высших растений продуценты литоральной зоны продуценты литоральной зоны представлены диатомеями, представлены диатомеями, зелеными водорослями и сине-зелеными водорослями и сине-зелеными водорослями.зелеными водорослями.

У диатомовых водорослей хлорофилл У диатомовых водорослей хлорофилл маскируется присутствием желтым маскируется присутствием желтым или коричневым пигментом. У сине-или коричневым пигментом. У сине-зеленых водорослей хлорофилл не зеленых водорослей хлорофилл не сконцентрирован в хлоропластах и сконцентрирован в хлоропластах и замаскирован сине-зеленым замаскирован сине-зеленым пигментом.пигментом.

Нитчатые водорослиНитчатые водоросли

Фитопланктон Фитопланктон

Литоральная зона.Литоральная зона.Консументы.Консументы.

Хорошо представлены все пять Хорошо представлены все пять жизненных форм. Распределение жизненных форм. Распределение перифитонных организмов перифитонных организмов характеризуется той же характеризуется той же зональностью, что и у высших зональностью, что и у высших растений. Однако если в растений. Однако если в распределении растений более распределении растений более четко выражена горизонтальная четко выражена горизонтальная зональность, то в распределении зональность, то в распределении животных – вертикальная.животных – вертикальная.

Перифитонные формы – брюхоногие Перифитонные формы – брюхоногие моллюски, нимфы стрекоз, моллюски, нимфы стрекоз, коловратки, плоские черви, мшанки, коловратки, плоские черви, мшанки, гидры и личинки двукрылых сидят на гидры и личинки двукрылых сидят на листьях и стеблях крупных растений листьях и стеблях крупных растений или прикрепляются к ним.или прикрепляются к ним.

Среди нектонных Среди нектонных орагнизмов особенно орагнизмов особенно заметны личинки и заметны личинки и взрослые формы взрослые формы ныряющих жуков и ныряющих жуков и разнообразные взрослые разнообразные взрослые полужесткокрылые. полужесткокрылые. Некоторые из них Некоторые из них хищники, а некоторые хищники, а некоторые растительноядные или растительноядные или мусорщики.мусорщики.

Почти исключительно Почти исключительно в литоральном в литоральном сообществе сообществе находятся находятся амфибионтные амфибионтные позвоночные – позвоночные – лягушки, лягушки, саламандры, саламандры, черепахи, водяные черепахи, водяные змеи.змеи.

Рыбы свободно Рыбы свободно перемещаются перемещаются между литоральной между литоральной и лимнической и лимнической зонами. зонами. Замыкающим звеном Замыкающим звеном в пищевой цепи, по в пищевой цепи, по крайней мере той ее крайней мере той ее части которая части которая относится к относится к прудовой прудовой экосистеме, экосистеме, является, например, является, например, панцирная щука.панцирная щука.

Зоопланктон литоральной формы Зоопланктон литоральной формы отличается от лимнического отличается от лимнического преобладанием более тяжелых и преобладанием более тяжелых и менее плавучих ракообразных. менее плавучих ракообразных. Важные группы литорального Важные группы литорального зоопланктона – крупные, плохо зоопланктона – крупные, плохо плавающие виды ветвистоусых плавающие виды ветвистоусых («водяные блохи»), некоторые («водяные блохи»), некоторые виды веслоногих и т.д.виды веслоногих и т.д.

коловраткиколовратки

ветвистоусыеветвистоусые рачкирачки

веслоногиевеслоногие рачкирачки

Литоральный нейстон представлен Литоральный нейстон представлен тремя обитающими на поверхности тремя обитающими на поверхности видами:видами:

1. жуки-вертячки1. жуки-вертячки

2. крупные водомерки2. крупные водомерки

3. маленькие водомерки3. маленькие водомерки

Лимническая зонаЛимническая зона

Фитопланктонные продуценты Фитопланктонные продуценты представлены теми же формами, что ив представлены теми же формами, что ив литоральной зоне. Зоопланктон литоральной зоне. Зоопланктон лимнической зоны может быть лимнической зоны может быть представлен небольшим количеством представлен небольшим количеством видов, но число особей может быть видов, но число особей может быть огромно. Многие зоопланктонные огромно. Многие зоопланктонные ракообразные являются фильтраторами: ракообразные являются фильтраторами: они отфильтровывают бактерии, они отфильтровывают бактерии, частицы детрита и фитопланктон.частицы детрита и фитопланктон.

Лимнический пресноводный нектон Лимнический пресноводный нектон состоит в основном из рыб. В прудах состоит в основном из рыб. В прудах рыбы лимнической зоны, такие же как в рыбы лимнической зоны, такие же как в литоральной зоне, только в литоральной зоне, только в глубоководных прудах некоторые виды глубоководных прудах некоторые виды могут существовать только в могут существовать только в лимнической зоне.лимнической зоне.

Профудальная зонаПрофудальная зона

Свет не достигает профудальной Свет не достигает профудальной зоны, поэтому ее обитатели зоны, поэтому ее обитатели целиком зависят от органического целиком зависят от органического материала поступающего из материала поступающего из литоральной и лимнической зон. литоральной и лимнической зон. Профудальная зона в свою Профудальная зона в свою очередь обеспечивает обновление очередь обеспечивает обновление биогенных веществ, которые биогенных веществ, которые течения и организмы поднимают в течения и организмы поднимают в другие зоны.другие зоны.

Фауна и флора представлены Фауна и флора представлены следующими основными компонентами: следующими основными компонентами: бактериями и грибами (обильны на бактериями и грибами (обильны на границе вода – ил), и тремя группами границе вода – ил), и тремя группами животных консументов – кольчатые животных консументов – кольчатые черви, мелкие моллюски и личинки черви, мелкие моллюски и личинки двукрылых (коретра). Первые две двукрылых (коретра). Первые две группы – бентосные формы, коретра же группы – бентосные формы, коретра же входит в состав планктона и совершает входит в состав планктона и совершает регулярные миграции (по ночам регулярные миграции (по ночам поднимаются к поверхности, а днем поднимаются к поверхности, а днем опускаются).опускаются).

Схема зарастания озера. Растительность (начиная от берега): Схема зарастания озера. Растительность (начиная от берега): осоки, тростник, камыш и рогоз (с примесью погруженных в осоки, тростник, камыш и рогоз (с примесью погруженных в воду растений); кувшинки; кубышки и другие растения с воду растений); кувшинки; кубышки и другие растения с плавающими листьями; рдесты и другие погруженные в воду плавающими листьями; рдесты и другие погруженные в воду растения; донные мхи и водоросли (глубоководная часть озера растения; донные мхи и водоросли (глубоководная часть озера без высших растений). 1 — осоковый торф; 2 — тростниковый и без высших растений). 1 — осоковый торф; 2 — тростниковый и камышовый торф; 3 — сапропелевый торф; 4 — сапропелит.камышовый торф; 3 — сапропелевый торф; 4 — сапропелит.

Лотическая среда.Лотическая среда.

В реках и ручьях представлены в общем В реках и ручьях представлены в общем две большие зоны:две большие зоны:

- Перекаты: мелководные участки с - Перекаты: мелководные участки с достаточно быстрым течением. Дно достаточно быстрым течением. Дно свободно от ила и обломочных свободно от ила и обломочных материалов, вследствие чего поверхность материалов, вследствие чего поверхность его твердая. Здесь встречаются его твердая. Здесь встречаются преимущественно специализированные преимущественно специализированные представители бентоса и перифитона, представители бентоса и перифитона, прочно прикрепленные или держащиеся прочно прикрепленные или держащиеся за субстрат, а также хорошие пловцы, за субстрат, а также хорошие пловцы, такие, как, например, рыбы.такие, как, например, рыбы.

- Плёсы: глубоководные участки - Плёсы: глубоководные участки реки с медленным течением, в реки с медленным течением, в результате чего ил и различные результате чего ил и различные обломочный материал оседает на обломочный материал оседает на дно, образуя мягкий субстрат. Эта дно, образуя мягкий субстрат. Эта зона неблагоприятна для зона неблагоприятна для обитающих на поверхности дна обитающих на поверхности дна бентосных организмов. Здесь бентосных организмов. Здесь живут роющие организмы, живут роющие организмы, представители нектона и в представители нектона и в некоторых случаях планктонажнекоторых случаях планктонаж

Различия между реками и прудами:Различия между реками и прудами: 1. Течение. Скорость течения в 1. Течение. Скорость течения в

разных частях реки (вдоль и разных частях реки (вдоль и поперек) различна. Эти различия поперек) различна. Эти различия также наблюдаются во времени.также наблюдаются во времени.

2. Обмен между сушей и водой. Так 2. Обмен между сушей и водой. Так как глубина слоя воды и площадь как глубина слоя воды и площадь поперечного сечения в реке поперечного сечения в реке намного меньше, чем в озере, намного меньше, чем в озере, поверхность контакта воды с поверхность контакта воды с сушей в реке относительно велика сушей в реке относительно велика по сравнению с размером водоема. по сравнению с размером водоема.

Большинство рек зависит от суши и Большинство рек зависит от суши и связано с прудами, заводями и связано с прудами, заводями и озерами из которых получают свои озерами из которых получают свои энергетические ресурсы. В реках энергетические ресурсы. В реках есть продуценты (прикрепленные есть продуценты (прикрепленные нитчатые зеленые водоросли), но нитчатые зеленые водоросли), но этого обычно недостаточно для этого обычно недостаточно для поддержания большого числа поддержания большого числа консументов.консументов. Многие первичные Многие первичные консументы питаются детритом и консументы питаются детритом и поэтому они сильно зависят от поэтому они сильно зависят от органического материала смытого с органического материала смытого с берегов или падающего с берегов или падающего с прибрежной растительности.прибрежной растительности.

3. Кислород. Течение и температура 3. Кислород. Течение и температура создают для обитателей ручьев и рек создают для обитателей ручьев и рек более напряженные условия, чем для более напряженные условия, чем для обитателей прудов. Однако в естественных обитателей прудов. Однако в естественных условиях содержание кислорода в реке условиях содержание кислорода в реке можно считать практически неизменным можно считать практически неизменным фактором. Благодаря небольшой глубине, фактором. Благодаря небольшой глубине, значительной поверхности контакта с значительной поверхности контакта с воздухом и постоянному движению ручьи и воздухом и постоянному движению ручьи и реки, даже при отсутствии зеленых реки, даже при отсутствии зеленых растений обильно снабжены растворенным растений обильно снабжены растворенным кислородом. Поэтому речные животные кислородом. Поэтому речные животные обладают узким диапазоном обладают узким диапазоном толерантности по отношению к толерантности по отношению к содержанию кислорода.содержанию кислорода.

Лотические сообщества.Лотические сообщества.

Как уже отмечалось выше в Как уже отмечалось выше в лотической среде выделят две лотической среде выделят две зоны – перекаты и плёсы. Поэтому зоны – перекаты и плёсы. Поэтому можно говорить о двух типах можно говорить о двух типах сообществ – о сообществах сообществ – о сообществах перекатов (быстрин) и перекатов (быстрин) и сообществах плёсов (заводей). сообществах плёсов (заводей). Природа сообществ и плотность Природа сообществ и плотность доминирующих популяций зависит доминирующих популяций зависит от типа дна. от типа дна.

Течение – главный лимитирующий Течение – главный лимитирующий фактор на перекатах, но твердое фактор на перекатах, но твердое дно служит удобной поверхностью дно служит удобной поверхностью для прикрепленных и для прикрепленных и цепляющихся животных и цепляющихся животных и растений. На мягком, подвижном растений. На мягком, подвижном дне заводей бентос представлен дне заводей бентос представлен только роющими формами, но только роющими формами, но спокойная и глубокая вода спокойная и глубокая вода благоприятнее для нектона, благоприятнее для нектона, нейстона и планктона. нейстона и планктона.

Представители перекатов.Представители перекатов.

Представители плёсовПредставители плёсов

У представителей перекатов (в У представителей перекатов (в меньшей степени у представителей меньшей степени у представителей плёсов) имеются специальные плёсов) имеются специальные приспособления, позволяющие им приспособления, позволяющие им удерживаться в быстрой воде:удерживаться в быстрой воде:

1. Постоянное прикрепление к 1. Постоянное прикрепление к твердому субстрату. твердому субстрату.

2. Крючки и присоски. У животных 2. Крючки и присоски. У животных обитающих на быстринах эти обитающих на быстринах эти приспособления особенно развиты, приспособления особенно развиты, так как они позволяют им цепляться так как они позволяют им цепляться за поверхности, которые кажутся за поверхности, которые кажутся совершенно гладкими. В этом совершенно гладкими. В этом отношении классическими примерами отношении классическими примерами являются личинки двукрылых и являются личинки двукрылых и ручейник.ручейник.

3. Клейкие нижние поверхности. 3. Клейкие нижние поверхности. Многие животные приклеиваются к Многие животные приклеиваются к субстрату нижней клейкой субстрату нижней клейкой поверхностью. К таким животным поверхностью. К таким животным можно отнести брюхоногих можно отнести брюхоногих моллюсков и плоских червей.моллюсков и плоских червей.

4. Обтекаемое тело. Почти все 4. Обтекаемое тело. Почти все животные, обитающие в реках, от животные, обитающие в реках, от личинок насекомых до рыб, имеют личинок насекомых до рыб, имеют обтекаемую форму, тело обтекаемую форму, тело закруглено спереди и заострено закруглено спереди и заострено сзади, что сводит к минимуму сзади, что сводит к минимуму сопротивление воды.сопротивление воды.

5. Уплощеное тело. Тело многих 5. Уплощеное тело. Тело многих животных живущих на быстринах животных живущих на быстринах не только обтекаемо, но еще и не только обтекаемо, но еще и сильно уплощено, что помогает им сильно уплощено, что помогает им искать убежище между камней.искать убежище между камней.

6. Положительный реотаксис (6. Положительный реотаксис (rheorheo – – течение, течение, taxis – taxis – расположение). Речные расположение). Речные животные почти неизменно животные почти неизменно ориентируются против течения. Многие ориентируются против течения. Многие озерные животные, помещенные в озерные животные, помещенные в поток воды, дрейфуют прямо по поток воды, дрейфуют прямо по течению не пытаясь изменить течению не пытаясь изменить направление.направление.

7. Положительный тигмотаксис (7. Положительный тигмотаксис (thigmothigmo – прикосновение, контакт). Для речных – прикосновение, контакт). Для речных животных характерно поддерживать животных характерно поддерживать тесный контакт с поверхностью.тесный контакт с поверхностью.

Любой организм в естественных Любой организм в естественных условиях заражен теми или условиях заражен теми или инымипаразитами – вирусами, инымипаразитами – вирусами, бактериями, самыми бактериями, самыми разнообразными растениями и разнообразными растениями и животными, приспособившимися в животными, приспособившимися в ходе эволюции к ходе эволюции к паразитированию. В одном паразитированию. В одном хозяине может поселиться хозяине может поселиться несколько паразитов, локализуясь несколько паразитов, локализуясь в различных тканях и органах.в различных тканях и органах.

Виды паразитов.Виды паразитов. Паразиты делятся на:Паразиты делятся на: 1. Эктопаразитов, живущих или 1. Эктопаразитов, живущих или

питающихся на поверхности тела питающихся на поверхности тела хозяина;хозяина;

2. Эндопаразитов, живущих внутри 2. Эндопаразитов, живущих внутри тела хозяина, обитающих в его органах, тела хозяина, обитающих в его органах, тканях, клетках или полостях тела.тканях, клетках или полостях тела.

Паразиты подразделяются также на Паразиты подразделяются также на временных и стационарных. временных и стационарных. Временные паразиты контактируют с Временные паразиты контактируют с хозяином только во время принятия хозяином только во время принятия пищи (слепни, комары, клещи). Их пищи (слепни, комары, клещи). Их приспособления к паразитическому приспособления к паразитическому образу жизни выражены слабо, так образу жизни выражены слабо, так как большую часть времени они живут как большую часть времени они живут свободно.свободно.

Стационарные паразиты могут Стационарные паразиты могут пребывать на теле хозяина или в теле пребывать на теле хозяина или в теле хозяина постоянно (вши, пухоеды) и хозяина постоянно (вши, пухоеды) и периодически – развитие протекает со периодически – развитие протекает со сменой хозяев (многие черви, сменой хозяев (многие черви, сосальщики)сосальщики)

В отличие от настоящих (облигатных) В отличие от настоящих (облигатных) паразитов, для факультативных паразитов, для факультативных существование за счет хозяина не существование за счет хозяина не является обязательным. Так, многие является обязательным. Так, многие миноги могут либо паразитировать на миноги могут либо паразитировать на крупных рыбах, либо вести хищнический крупных рыбах, либо вести хищнический образ жизни, поедая мелких животныхобраз жизни, поедая мелких животных

Так же паразитов делят на Так же паразитов делят на макропаразитов и на микропаразитов. макропаразитов и на микропаразитов. Микропаразиты непосредственно Микропаразиты непосредственно размножаются в теле хозяина (обычно размножаются в теле хозяина (обычно внутри клеток), а макропаразиты внутри клеток), а макропаразиты растут в его теле, но при растут в его теле, но при размножении образуют особые размножении образуют особые инвазионные стадии, которые инвазионные стадии, которые покидают хозяина, чтобы заселить покидают хозяина, чтобы заселить новых. Они часто обитают в новых. Они часто обитают в межклеточном пространстве (у межклеточном пространстве (у растений) или в полостях тела, но, растений) или в полостях тела, но, как правило, не в клетках.как правило, не в клетках.

Наиболее известными микропаразитами Наиболее известными микропаразитами являются бактерии и вирусы, например являются бактерии и вирусы, например возбудители сибирской язвы, туляремии, возбудители сибирской язвы, туляремии, кори, тифа, гриппа; при этом для кори, тифа, гриппа; при этом для растений вирусные заболевания более растений вирусные заболевания более характерны чем бактериальные (вирус характерны чем бактериальные (вирус желтого некроза салата, вирусы мозаики желтого некроза салата, вирусы мозаики редиса и гороха)редиса и гороха)

Другие важнейшие группы Другие важнейшие группы микропаразитов, поражающих микропаразитов, поражающих животных, - это простейшие животных, - это простейшие (трипаносомы, переносимые мухой (трипаносомы, переносимые мухой цеце, вызывающую сонную цеце, вызывающую сонную болезнь у человека; возбудитель болезнь у человека; возбудитель малярии и т.д.)малярии и т.д.)

Одним из главных макропаразитов Одним из главных макропаразитов животных являются гельминты животных являются гельминты (ленточные черви, трематоды (ленточные черви, трематоды скребни, нематоды), насекомые скребни, нематоды), насекомые (вши, блохи, клещи), а также (вши, блохи, клещи), а также грибы.грибы.

К макропаразитам растений относятся К макропаразитам растений относятся грибы, вызывающие настоящую и грибы, вызывающие настоящую и ложную мучнистую росу, ржавчину и ложную мучнистую росу, ржавчину и головню; а также галлообразующие (от головню; а также галлообразующие (от лат. лат. HallaHalla – чернильный орешек) и – чернильный орешек) и минирующие насекомые и такие минирующие насекомые и такие цветковые растения, как повилика и цветковые растения, как повилика и заразиха.заразиха.

Приспособления паразитов к Приспособления паразитов к условиям существования.условиям существования.

Приспособления к паразитическому Приспособления к паразитическому образу жизни многочисленны и образу жизни многочисленны и касаются строения, физиологических касаются строения, физиологических особенностей и образа жизни. особенностей и образа жизни. изменения строения паразита по изменения строения паразита по сравнению со свободноживущими сравнению со свободноживущими предками сводится либо к предками сводится либо к возникновению или преобразованию возникновению или преобразованию органов, либо наоборот к органов, либо наоборот к исчезновению органов не исчезновению органов не требующихся в новых условиях.требующихся в новых условиях.

У эктопаразитов сплющивается У эктопаразитов сплющивается тело, причем сплющивание обычно тело, причем сплющивание обычно происходит в дорзально-происходит в дорзально-вентральном направлении, что вентральном направлении, что способствует удерживанию на способствует удерживанию на поверхности тела хозяина (клопы, поверхности тела хозяина (клопы, клещи, пиявки). У блох, напротив, клещи, пиявки). У блох, напротив, сплющивание латеральное, что сплющивание латеральное, что связано с их обитанием в шерсти связано с их обитанием в шерсти или среди перьев, а также или среди перьев, а также передвижением скачками. передвижением скачками.

Кишечные паразиты отличаются Кишечные паразиты отличаются удлиненным телом, что удлиненным телом, что обусловлено обитанием в длинной обусловлено обитанием в длинной относительно узкой трубке с относительно узкой трубке с потоком пищи. Для лучшего потоком пищи. Для лучшего удержания на поверхности полости удержания на поверхности полости у кишечных паразитов форма тела у кишечных паразитов форма тела бывает круглой, сплющенной или бывает круглой, сплющенной или даже ветвистой, что увеличивает даже ветвистой, что увеличивает площадь поверхности и усиливает площадь поверхности и усиливает всасывание пищи.всасывание пищи.

Главным приспособлением к Главным приспособлением к паразитическому существованию у паразитическому существованию у эндопаразитов является упрощение эндопаразитов является упрощение организации. Так, у некоторых организации. Так, у некоторых паразитических червей редуцируются паразитических червей редуцируются органы пищеварения и чувств. У органы пищеварения и чувств. У цветковых растений, таким примером цветковых растений, таким примером может являться раффлезия, она не может являться раффлезия, она не имеет хлорофилла и полностью имеет хлорофилла и полностью зависит от хозяина, т.е. получает от зависит от хозяина, т.е. получает от него воду, минеральные и него воду, минеральные и органические веществаорганические вещества..

Среди макропаразитов цветковых Среди макропаразитов цветковых растений, также распространены растений, также распространены полупаразиты. Это растения которые полупаразиты. Это растения которые способны к фотосинтезу, но воду и способны к фотосинтезу, но воду и минеральные вещества получают от минеральные вещества получают от растений-хозяев. К ним относятся растений-хозяев. К ним относятся погремки, очанки, зубчатки.погремки, очанки, зубчатки.

Так как, не всегда паразиты имеют возможность Так как, не всегда паразиты имеют возможность найти хозяина у них выработались следующие найти хозяина у них выработались следующие приспособления:приспособления:

- иксодовые клещи могут голодать в течение трех и - иксодовые клещи могут голодать в течение трех и более лет;более лет;

- семена колдуньи-травы, распространенной в Африке,- семена колдуньи-травы, распространенной в Африке, Южной Азии, Австралии и паразитирующей на Южной Азии, Австралии и паразитирующей на

корнях, корнях, способны пролежать в земле, способны пролежать в земле, не прорастая, до 20 летне прорастая, до 20 лет

Невозможность развития вне Невозможность развития вне организма хозяина резко организма хозяина резко уменьшает шансы на выживание и уменьшает шансы на выживание и увеличивает гибель паразитов, увеличивает гибель паразитов, поэтому для них характерна очень поэтому для них характерна очень высокая плодовитость. Ее росту высокая плодовитость. Ее росту также способствовали и лучшие также способствовали и лучшие условия питания по сравнению со условия питания по сравнению со свободноживущими предками, свободноживущими предками, ускорявшие развитие и ускорявшие развитие и созревание. Их половая система созревание. Их половая система развита очень мощно.развита очень мощно.

Так паразитическая нематода Так паразитическая нематода Тrichinella spiralis отрождает до 10 Тrichinella spiralis отрождает до 10 тыс. личинок, тогда как тыс. личинок, тогда как свободноживущие виды этой свободноживущие виды этой группы продуцируют сотни или группы продуцируют сотни или только десятки яиц.только десятки яиц.

Кишечная нематода анкисталома Кишечная нематода анкисталома Аncylostoma duodenale, Аncylostoma duodenale, питающаяся кровью и питающаяся кровью и вызывающая анемию, живущая 4-5 вызывающая анемию, живущая 4-5 лет, продуцирует за сутки 20 тыс. лет, продуцирует за сутки 20 тыс. яиц, откладывая за время жизни яиц, откладывая за время жизни примерно 25-30 млн их.примерно 25-30 млн их.

Аскарида Аscaris lumbricoides Аскарида Аscaris lumbricoides производит за 5-6 месяцев половой производит за 5-6 месяцев половой зрелости до 50-60 млн яиц (до 250 тыс. зрелости до 50-60 млн яиц (до 250 тыс. в сутки). Общая масса отложенных в сутки). Общая масса отложенных аскаридой яиц превышает массу ее аскаридой яиц превышает массу ее тела в 1700 раз, в то время как одна из тела в 1700 раз, в то время как одна из наиболее плодовитых самок наиболее плодовитых самок свободноживущих насекомых – свободноживущих насекомых – пчелиная матка продуцирует в год пчелиная матка продуцирует в год количество яиц, лишь в 100 раз количество яиц, лишь в 100 раз превышающих массу ее тела.превышающих массу ее тела.

Высокая плодовитость также Высокая плодовитость также характерна и для растений-характерна и для растений-паразитов. Уже упоминавшаяся паразитов. Уже упоминавшаяся колдунья-трава продуцирует до колдунья-трава продуцирует до 500 тыс. семян.500 тыс. семян.

При этом чем более При этом чем более паразитический образ жизни паразитический образ жизни ведет растение, тем ведет растение, тем многочисленнее и мельче будут многочисленнее и мельче будут его семена.его семена.

Прикованность многих зоопаразитов к Прикованность многих зоопаразитов к хозяевам и затруднительность встречи хозяевам и затруднительность встречи отдельных особей обусловила отдельных особей обусловила появление, как гермафродитизм. У появление, как гермафродитизм. У сосальщиков, ленточных червей, сосальщиков, ленточных червей, пиявок, ракообразных и полихет пиявок, ракообразных и полихет гермафродитизм возник при переходе к гермафродитизм возник при переходе к паразитическому образу жизни.паразитическому образу жизни.

Живой организм как место Живой организм как место обитания.обитания.

Существенное экологическое Существенное экологическое различие между паразитическими различие между паразитическими и свободноживущими формами и свободноживущими формами заключается в том, что заключается в том, что местообитаниями паразитов местообитаниями паразитов являются живые организмы-являются живые организмы-хозяева, которые способны к росту хозяева, которые способны к росту (численности и размеров тела), (численности и размеров тела), реагированию на присутствие реагированию на присутствие паразита, к эволюции.паразита, к эволюции.

Прочность связи паразитов со своим Прочность связи паразитов со своим хозяином различна. Эктопаразиты, хозяином различна. Эктопаразиты, питающиеся его телом и поселяющиеся питающиеся его телом и поселяющиеся на его поверхности, как и их хозяева, на его поверхности, как и их хозяева, испытывают некоторое влияние испытывают некоторое влияние внешней среды; они слабо защищены внешней среды; они слабо защищены от холода и высыхания. от холода и высыхания. Макроскопические эндопаразиты, Макроскопические эндопаразиты, обитающие в теле хозяина, находятся обитающие в теле хозяина, находятся вне клеток тела, но в создаваемой ими вне клеток тела, но в создаваемой ими среде. В отличие от них микропаразиты среде. В отличие от них микропаразиты проникают непосредственно в клетки и проникают непосредственно в клетки и ткани хозяина.ткани хозяина.

Распределение паразитов в Распределение паразитов в организме хозяина соответствует их организме хозяина соответствует их экологической специализации. На экологической специализации. На одном организме могут одном организме могут сосуществовать до нескольких видов сосуществовать до нескольких видов различных паразитов. Эндопаразиты различных паразитов. Эндопаразиты также населяют различные части также населяют различные части тела хозяина. У кишечных паразитов, тела хозяина. У кишечных паразитов, как правило, не существует как правило, не существует конкуренции между собой. При конкуренции между собой. При «перенаселении» кишечными «перенаселении» кишечными паразитами хозяина чаще всего паразитами хозяина чаще всего наступает смерть последнего.наступает смерть последнего.

Особи живых существ не Особи живых существ не зараженные хотя бы одним видом зараженные хотя бы одним видом паразитов встречаются крайне паразитов встречаются крайне редко. Следуя, выше сказанному редко. Следуя, выше сказанному можно сделать вывод, что свыше можно сделать вывод, что свыше половины всех живых существ и половины всех живых существ и большинство видов существующих большинство видов существующих на Земле относятся к паразитам. на Земле относятся к паразитам.

Стоит так же отметить, что Стоит так же отметить, что большинство видов вирусов и большинство видов вирусов и бактерий, паразитов и возбудителей бактерий, паразитов и возбудителей болезней, еще не описаны.болезней, еще не описаны.