Тварини розселені майже на всій поверхні Землі. Завдяки своїй рухливості, здатності еволюційно пристосуватися до холодніших умов існування, завдяки відсутності в них прямої залежності від сонячного світла, тварини зайняли більше середовищ існування, ніж рослини. Однак, слід пам'ятати, тварини залежать від рослин, оскільки рослини служать їм джерелом харчування (для травоїдних тварин, а хижаки їдять травоїдних).

Тут у контексті довкілля ми будемо розуміти середовища життя тварин.

Усього довкілля можна виділити чотири. Це 1) наземно-повітряна, 2) водна, 3) ґрунтова та 4) інші живі організми. Говорячи про наземно-повітряне середовище життя, іноді його ділять на наземне і, окремо, повітряне. Однак навіть літаючі тварини рано чи пізно сідають на землю. Крім того, пересуваючись землею, тварина також знаходиться в повітрі. Тому наземне та повітряне середовище об'єднують в одне наземно-повітряне.

Існують тварини, які мешкають відразу у двох середовищах. Наприклад, багато земноводних (жаби) живуть і у воді і на суші, ряд гризунів живе в грунті і на поверхні землі.

Наземно-повітряне середовище проживання

У наземно-повітряному середовищі найбільше видів тварин. Суша виявилася в якомусь сенсі найзручнішим середовищем для їхнього життя. Хоча в еволюції тварини (та й рослини) виникли у воді і лише пізніше вийшли на поверхню.

На суші мешкають більшість черв'яків, комах, земноводних, плазунів, птахів та ссавців. Багато видів тварин здатні до польоту, тому частину свого життя проводять виключно у повітряному середовищі.

Для тварин наземно-повітряного середовища зазвичай характерні висока рухливість, гарний зір.

Для наземно-повітряного середовища характерна велика різноманітність умов проживання (тропічні ліси та ліси помірного клімату, луки та степу, пустелі, тундри та багато іншого). Тому для тварин цього середовища життя характерна велика різноманітність, вони можуть сильно відрізнятися між собою.

Водне середовище проживання

Водне довкілля відрізняється від повітряної більшою щільністю. Тут тварини можуть дозволити собі мати дуже потужні тіла (кити, акули), оскільки вода підтримує їх і робить їх тіла легшими. Однак пересуватися в щільному середовищі важче, тому у водних тварин найчастіше обтічна форма тіла.

У морські глибини майже проникає сонячне світло, тому в глибоководних тварин можуть бути погано розвинені органи зору.

Водних тварин ділять на планктон, нектон та бентос. Планктонпасивно плаває в товщі води (наприклад, одноклітинні), нектон- це тварини, що активно плавають (риби, кити та ін), бентосмешкає на дні (корали, губки та ін).

Ґрунтове середовище проживання

Грунт як місце існування відрізняється дуже високою щільністю і відсутністю сонячного світла. Тут тваринам не потрібні органи зору. Тому вони або не розвинені (хробаки), або редуковані (кроти). З іншого боку, у ґрунті не такі значні перепади температури як на поверхні. У грунті живуть багато хробаків, личинки комах, мурахи. Також є ґрунтові жителі і серед ссавців: кроти, сліпці, нори тварини, що риють.

Особливості наземно-повітряного середовища проживання.У наземно-повітряному середовищі достатньо світла та повітря. Але зволоженість і температура повітря відрізняються великою різноманітністю. На болотистих територіях — надмірна кількість вологи, у степах її значно менше. Відчутні також добові та сезонні коливання температури.

Пристосування організмів до життя в умовах різної температури та увлажне-нності. Велика кількість пристосувань організмів наземно-повітряного середовища пов'язана з температурою та вологістю повітря. Тварини степу (скорпіони, павуки тарантул і каракурт, ховрахи, миші полівки) ховаються від спеки в норках. Від спекотного сонячного проміння рослини захищає підвищене випаровування води листям. У тварин таким пристосуванням є виділення поту.

З настанням холодів птахи відлітають у теплі краї, щоб навесні знову повернутись на місце, де народилися і де дадуть потомство. Особливістю наземно-повітряного середовища у південних областях України або в Криму є недостатня кількість вологи.

Ознайомтеся з рис. 151 з рослинами, які пристосувалися до подібних умов.

Пристосування організмів до пересування у наземно-повітряному середовищі.Для багатьох тварин наземно-повітряного середовища важливо рух по земній поверхні або в повітрі. Для цього у них з'явилися певні пристосування, а їх кінцівки мають різну будову. Одні пристосувалися до бігу (вовк, кінь), другі - до стрибків (кенгуру, тушканчик, коник), треті - до польоту (птахи, кажани, комахи) (рис. 152). Вужі, гадюки не мають кінцівок. Вони рухаються, згинаючи тіло.

До життя високо в горах пристосувалося значно менше організмів, оскільки для рослин там мало ґрунту, вологи та повітря, а у тварин виникають труднощі з переміщенням. Але деякі тварини, наприклад гірські козли муфлони (рис. 154), здатні рухатися майже вертикально вгору і вниз, якщо є хоча б невеликі нерівності. Тому вони можуть жити високо у горах. Матеріал із сайту

Пристосування організмів до різного освітлення.Одним з пристосувань рослин до різного освітлення є спрямованість листя до світла. У тіні листя розташовуються горизонтально: так на них потрапляє більше світлових променів. Світлолюбні пролісок і ряст розвиваються і цвітуть ранньою весною. У цей період їм достатньо світла, оскільки листя на деревах у лісі ще не з'явилося.

Пристосування тварин до зазначеного фактора наземно-повітряного довкілля — будова та розміри очей. У більшості тварин цього середовища добре розвинені органи зору. Наприклад, яструб з висоти свого польоту бачить мишу, що біжить по полю.

За багато століть розвитку організми наземно-повітряного середовища пристосувалися до впливу її факторів.

Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком

На цій сторінці матеріал за темами:

• доповідь на тему довкілля живого організму 6 клас
• пристосованість білої сови до довкілля
• терміни на тему повітряне середовище
• доповідь на тему наземно-повітряне середовище проживання
• пристосування хижих птахів до довкілля

Порівняння основних екологічних факторів, що грають лімітуючу роль у наземно-повітряному та водному середовищах

Складено за: Степановським А.С.. Указ. тв. С. 176.

Великі коливання температури в часі та просторі, а також хороша забезпеченість киснем зумовили появу організмів із постійною температурою тіла (теплокровних). Для підтримки стабільності внутрішнього середовища теплокровних організмів, що населяють наземно-повітряне середовище ( наземні організми), потрібні підвищені енергетичні витрати.

Життя в наземному середовищі можливе лише за високого рівня організації рослин та тварин, адаптованих до специфічних впливів найважливіших екологічних чинників цього середовища.

У наземно-повітряному середовищі екологічні чинники, що діють, мають ряд характерних особливостей: більш висока інтенсивність світла в порівнянні з іншими середовищами, значні коливання температури і вологості в залежності від географічного положення, сезону і часу доби.

Розглянемо загальну характеристику наземно-повітряного довкілля.

Для газоподібного довкілляхарактерні низькі значення вологості, щільності та тиску, високий вміст кисню, що визначає особливості дихання, водообміну, пересування та способу життя організмів. Властивості повітряного середовища впливають на будову тіл наземних тварин і рослин, їх фізіологічні та поведінкові особливості, а також посилюють чи послаблюють дію інших екологічних факторів.

Газовий склад повітря відрізняється відносно великою сталістю (кисень – 21 %, азот – 78 %, вуглекислий газ – 0,03 %) як протягом доби, так і в різні періоди року. Це зумовлено інтенсивним перемішуванням шарів атмосфери.

Поглинання кисню організмами із довкілля відбувається всією поверхнею тіла (у найпростіших, черв'яків) або спеціальними органами дихання - трахеями (у комах), легкими (у хребетних). У організмів, що у умовах постійного нестачі кисню, є відповідні пристосування: підвищена киснева ємність крові, частіші і глибокі дихальні руху, великий обсяг легень (у мешканців високогір'я, птахів).

Одна з найважливіших та переважних форм першорядного біогенного елемента вуглецю в природі – вуглекислий газ (діоксид вуглецю). Підґрунтові шари атмосфери зазвичай більш багаті на вуглекислий газ, ніж її шари на рівні крон дерев, і це певною мірою компенсує нестачу світла для дрібних рослин, що живуть під пологом лісу.

Вуглекислий газ надходить в атмосферу головним чином в результаті природних процесів (дихання тварин і рослин. Процеси горіння, виверження вулканів, діяльність ґрунтових мікроорганізмів та грибів) та господарської діяльності людини (спалювання горючих речовин у галузі теплоенергетики, на промислових підприємствах та на транспорті). Кількість вуглекислого газу в атмосфері змінюється протягом доби та за сезонами. Добові зміни пов'язані з ритмом фотосинтезу рослин, а сезонні – з інтенсивністю дихання організмів, переважно ґрунтових мікроорганізмів.

Низька щільність повітряобумовлює малу підйомну силу, у зв'язку з чим наземні організми мають обмежені розміри і масу і мають власну опорну систему, що підтримує тіло. У рослин це різноманітні механічні тканини, а у тварин – твердий або (рідше) гідростатичний скелет. Багато видів наземних організмів (комахи та птиці) пристосувалися до польоту. Однак для переважної більшості організмів (за винятком мікроорганізмів) перебування у повітрі пов'язане лише з розселенням або пошуком їжі.

З густиною повітря також пов'язано порівняно низький тиск на суші. Наземно-повітряне середовище має низький атмосферний тиск і низьку щільність повітря, тому більшість комах і птахів, що активно літають, займають нижню зону - 0...1000 м. Однак окремі жителі повітряного середовища можуть постійно жити і на висотах 4000...5000 м (орли , кондори).

Рухливість повітряних мас сприяє швидкому перемішування атмосфери та рівномірному розподілу різних газів, наприклад кисню та вуглекислого газу, вздовж поверхні Землі. У нижніх шарах атмосфери постійно відбуваються вертикальні (висхідні та низхідні) та горизонтальні переміщення повітряних масрізної сили та напрямки. Завдяки такій рухливості повітря можливий пасивний політ ряду організмів: спор, пилку, насіння та плодів рослин, дрібних комах, павуків тощо.

Світловий режимстворюється сумарною сонячною радіацією, що досягає земної поверхні. Від світлових умов конкретного місцеперебування залежать морфологічні, фізіологічні та інші ознаки наземних організмів.

Світлові умови практично скрізь у наземно-повітряному середовищі сприятливі для організмів. Головну роль грає не саме собою освітлення, а сумарна величина сонячної радіації. У тропічному поясі сумарна радіація протягом року стала, але в помірних широтах довжина світлового дня та інтенсивність сонячної радіації залежать від пори року. Велике значення мають також прозорість атмосфери та кут падіння сонячних променів. З фотосинтетично активної радіації, що надходить, 6-10% відбивається від поверхні різних насаджень (рис. 9.1). Цифрами на малюнку позначено відносну величину сонячної радіації у відсотках від сумарної величини на верхній межі рослинної спільноти. За різних погодних умов до Землі доходить 40...70 % сонячної радіації, що надходить на верхню межу атмосфери. Дерева, чагарники, посіви рослин затіняють місцевість, утворюють особливий мікроклімат, послаблюючи сонячну радіацію.

Мал. 9.1. Ослаблення сонячної радіації (%):

а - у рідкісному сосновому лісі; б - у посівах кукурудзи

У рослин спостерігається безпосередня залежність від інтенсивності світлового режиму: вони ростуть, де дозволяють кліматичні та ґрунтові умови, пристосовуючись до світлових умов даного місця проживання. Всі рослини по відношенню до рівня освітленості поділяються на три групи: світлолюбні, тенелюбні та тіньовитривалі. Світлолюбні та тенелюбні рослини розрізняються за величиною екологічного оптитимуму освітленості (рис. 9.2).

Світлолюбні рослини- рослини відкритих, постійно висвітлюваних місцепроживання, оптимум життєдіяльності яких спостерігається в умовах повного сонячного освітлення (степові та лугові злаки, рослини тундри і високогір'я, прибережні рослини, більшість культурних рослин відкритого ґрунту, багато бур'янів).

Мал. 9.2. Екологічні оптимуми відношення до світла рослин трьох видів: 1-тенелюбного; 2 - світлолюбний; 3 - тіневитривалого

Тіньолюбні рослини- рослини, які ростуть лише в умовах сильного затінення, які в умовах сильного освітлення не ростуть. У процесі еволюції ця група рослин адаптувалася до умов, властивих нижнім затіненим ярусам складних рослинних угруповань - темнохвойних та широколистяних лісів, вологих тропічних лісів тощо. Тенелюбність цих рослин зазвичай поєднується з високою потребою у воді.

Тіневитривалі рослиникраще ростуть і розвиваються за повної освітленості, проте здатні адаптуватися і до умов різного рівня затемнення.

У представників тваринного світу відсутня безпосередня залежність від світлового чинника, що у рослин. Проте світло у житті тварин грає велику роль при зоровій орієнтації у просторі.

Потужним фактором, що регулює життєвий цикл низки тварин, є довжина світлового дня (фотоперіод). Реакція на фотоперіод синхронізує активність організмів з пір року. Наприклад, багато ссавців починають готуватися до зимової сплячки задовго до настання холодів, а перелітні птахи відлітають на південь вже й наприкінці літа.

Температурний режимграє значно більшу роль життя мешканців суші, ніж у життя мешканців гідросфери, оскільки характерною рисою наземно-повітряної середовища є великий діапазон температурних коливань. Температурний режим відрізняється значними коливаннями у часі та просторі та зумовлює активність протікання біохімічних процесів. Біохімічні та морфофізіологічні пристрої рослин і тварин призначені для захисту організмів від несприятливого впливу коливань температур.

Кожен вид має власний діапазон найбільш сприятливих для нього значень температури, який називається температурним оптимумом виду.Різниця діапазонів бажаних значень температури у різних видів дуже велика. Наземні організми мешкають у ширшому температурному діапазоні, ніж жителі гідросфери. Нерідко ареали евритермнихвидів простягаються з півдня північ через кілька кліматичних зон. Наприклад, сіра жаба населяє місце від Північної Африки до Північної Європи. До евритермних тварин відносяться багато комах, земноводних, а з ссавців - лисиця, вовк, пума та ін.

Довго покояться ( латентні) форми організмів, такі, як суперечки деяких бактерій, суперечки і насіння рослин, здатні витримувати значення температур, що значно відхиляються від норми. Потрапляючи у сприятливі умови та достатнє живильне середовище, ці клітини можуть знову стати активними та почати розмножуватися. Призупинення всіх життєвих процесів організму зветься анабіозу. Зі стану анабіозу організми можуть повернутися до нормальної активності в тому випадку, якщо не порушена структура макромолекул у їхніх клітинах.

Температура безпосередньо впливає на зростання та розвиток рослин. Будучи нерухомими організмами, рослини повинні існувати при тому температурному режимі, який створюється в місцях їх виростання. За ступенем адаптації до температурних умов всі види рослин можна поділити на такі групи:

- морозостійкі- рослини, які ростуть в областях із сезонним кліматом, з холодними зимами. Під час сильних морозів надземні частини дерев і чагарників промерзають, але зберігають життєздатність, накопичуючи у клітинах і тканинах речовини, які пов'язують воду (різні цукру, спирти деякі амінокислоти);

- неморозостійкі- рослини, що переносять низькі температури, але що гинуть як тільки в тканинах починає утворюватися лід (деякі вічнозелені субтропічні види);

- нехолодостійкі- рослини, які сильно ушкоджуються або гинуть при температурах вище за точку замерзання води (рослини дощових тропічних лісів);

- теплолюбні- рослини сухих місць проживання з сильною інсоляцією (сонячною радіацією), які переносять півгодинне нагрівання до +60 °С (рослини степів, саван, сухих субтропіків);

- пірофіти- рослини, стійкі до пожеж, коли температура короткочасно збільшується до сотень градусів Цельсія. Це рослини саван, сухих твердолистих лісів. Вони мають товсту кору, просочену вогнетривкими речовинами, що надійно захищає внутрішні тканини. Плоди і насіння пірофітів мають товсті, покрови, що здерев'яніли, які розтріскуються при пожежі, що допомагає насінню потрапити в грунт.

У порівнянні з рослинами тварини мають більш різноманітні можливості регулювати (постійно або тимчасово) температуру власного тіла. Одне з важливих пристосувань тварин (ссавців та птахів) до температурних коливань - це здатність до терморегуляції організму, їхня теплокровність, завдяки чому вищі тварини відносно незалежні від температурних умов навколишнього середовища.

У світі тварин спостерігається зв'язок розмірів та пропорції тіла організмів з кліматичними умовами їхнього проживання. У межах виду або однорідної групи близьких видів тварини з більшими розмірами тіла поширені більш холодних областях. Чим більша тварина, тим легше їй підтримувати постійну температуру. Так, серед представників пінгвінів найдрібніший пінгвін – пінгвін галапагоський – мешкає в екваторіальних районах, а найбільший – пінгвін імператорський – у материковій зоні Антарктиди.

Вологістьстає важливим фактором, що лімітує на суші, так як дефіцит вологи - одна з найбільш істотних особливостей наземно-повітряного середовища. Наземні організми постійно стикаються з проблемою втрати води і потребують її періодичного надходження. У процесі еволюції наземних організмів вироблялися характерні пристосування до добування та збереження вологи.

Режим вологості характеризують опади, вологість ґрунту та повітря. Дефіцит вологи – одна з найбільш суттєвих особливостей наземно-повітряного середовища життя. З екологічної точки зору вода служить лімітуючим фактором в наземних місцеперебування, так як її кількість схильна до сильних коливань. Режими вологості середовища на суші різноманітні: від повного та постійного насичення повітря водяними парами (тропічний пояс) до практично повної відсутності вологи в сухому повітрі пустель.

Головним джерелом води для рослинних організмів є ґрунт.

Крім поглинання ґрунтової вологи корінням рослини також здатні поглинати воду, що випадає у вигляді невеликих дощів, туманів, пароподібну вологу повітря.

Більшу частину поглиненої води рослинні організми втрачають у результаті транспірації, тобто випаровування води з поверхні рослин. Рослини захищаються від зневоднення, або запасаючи воду і перешкоджаючи випаровуванню (кактуси), або збільшуючи частку підземних частин (кореневих систем) у загальному обсязі рослинного організму. За ступенем адаптації до тих чи інших умов вологості всі рослини поділяються на групи:

- гідрофіти- наземно-водні рослини, які ростуть і вільно плавають у водному середовищі (тростинник по берегах водойм, калюжниця болотна та інші рослини на болотах);

- гігрофіти- наземні рослини в районах з постійно високою вологістю (мешканці тропічних лісів - епіфітні папороті, орхідеї та ін.)

- ксерофіти- наземні рослини, що пристосувалися до значних сезонних коливань вмісту вологи в ґрунті та повітрі (мешканці степів, напівпустель та пустель – саксаул, верблюжа колючка);

- мезофіти- рослини, що займають проміжне положення між гігрофітами та ксерофітами. Найбільш поширені мезофіти в помірно вологих зонах (береза, горобина, багато лугових і лісових трав та ін).

Погодні та кліматичні особливостіхарактеризуються добовими, сезонними та багаторічними коливаннями температури, вологості повітря, хмарності, опадів, сили та напрямки вітру тощо. що визначає різноманітність умов життя мешканців наземного середовища. Кліматичні особливості залежать від географічних умов району, проте часто важливіший мікроклімат безпосереднього місцеперебування організмів.

У наземно-повітряному середовищі умови життя ускладнюються існуванням погодних змін. Погода - це стан нижніх шарів атмосфери, що безперервно змінюється, приблизно до висоти 20 км (кордон тропосфери). Мінливість погоди - це постійна зміна таких факторів середовища, як температура та вологість повітря, хмарність, опади, сила та напрямок вітру тощо.

Багаторічний режим погоди характеризує клімат місцевості. У поняття клімату входять як середньомісячні і середньорічні значення метеорологічних параметрів (температура повітря, вологість, сумарна сонячна радіація тощо. буд.), а й закономірності їх добових, місячних і річних змін, і навіть їх повторюваність. Основні кліматичні фактори – це температура та вологість. Слід зазначити, що рослинність значно впливає на рівень значень кліматичних факторів. Так, під пологом лісу вологість повітря завжди вища, а коливання температури менше, ніж на відкритій місцевості. Відрізняється і світловий режим цих місць.

Ґрунтслужить твердою опорою для організмів, яку може забезпечити повітря. Крім того, коренева система постачає рослинам водні розчини необхідних мінеральних сполук із ґрунту. Важливе значення для організмів мають хімічні та фізичні властивості ґрунту.

Рельєф місцевостістворює різноманітність умов життя для наземних організмів, визначаючи мікроклімат та обмежуючи вільне переміщення організмів.

Вплив ґрунтово-кліматичних умов на організми призвело до утворення характерних природних зон - Біомів. Так називають найбільші наземні екосистеми, що відповідають основним кліматичним зонам Землі. Особливості великих біомів визначаються в першу чергу угрупуванням рослинних організмів, що входять до них. Кожній з фізико-географічних зон притаманні певні співвідношення тепла та вологи, водний та світловий режим, тип ґрунтів, угруповання тварин (фауна) та рослин (флора). Географічне розподілення біомів носить широтний характер і пов'язане зі зміною кліматичних факторів (температура та вологість) від екватора до полюсів. При цьому спостерігається певна симетрія у розподілі різних біомів обох півкуль. Основні біоми Землі: тропічний ліс, тропічна савана, пустеля, степ помірної зони, листопадний ліс помірної зони, хвойний ліс (тайга), тундра, арктична пустеля.

Ґрунтове середовище життя. Серед аналізованих нами чотирьох середовищ життя ґрунт виділяється тісним зв'язком живого та неживого компонентів біосфери. Грунт - це середовище проживання організмів, а й продукт їх життєдіяльності. Можна вважати, що ґрунт виник у результаті спільної дії кліматичних факторів та організмів, особливо рослин, на материнську породу, тобто на мінеральні речовини верхньою верства земної кори (пісок, глину, каміння тощо).

Отже, грунтом називають шар речовини, що лежить поверх гірських порід, що складається з вихідного матеріалу - мінерального субстрату, що підстилає, - і органічної добавки, в якій організми і продукти їх життєдіяльності перемішані з дрібними частинками зміненого вихідного матеріалу. Структура і пористість ґрунту багато в чому визначають доступність поживних речовин рослинам та ґрунтовим тваринам.

До складу ґрунту входять чотири важливі структурні компоненти:

Мінеральна основа (50...60% загального складу ґрунту);

органічна речовина (до 10%);

Повітря (15...25%);

Вода (25...35%).

Органічне речовина грунту, що утворюється при розкладанні мертвих організмів або їх частин (наприклад, опалого листя), називається гумусом, який утворює верхній родючий шар ґрунту Найважливіша властивість ґрунту – родючість – залежить від потужності гумусового шару.

Кожному типу ґрунтів відповідають певний тваринний світ та певна рослинність. Сукупність ґрунтових організмів забезпечує безперервний кругообіг речовин у ґрунті, у тому числі утворення гумусу.

Ґрунтове місце існування має властивості, що зближують її з водним і наземно-повітряним середовищами. Як і у водному середовищі, у ґрунтах невеликі коливання температури. Амплітуди її значень швидко згасають із збільшенням глибини. При надлишку вологи або вуглекислоти підвищується ймовірність дефіциту кисню. Подібність до наземно-повітряного середовища проявляється через наявність пір, заповнених повітрям. До специфічних властивостей, властивих лише ґрунту, відноситься висока щільність. Велику роль освіті грунту грають організми та продукти їх життєдіяльності. Ґрунт найбільш насичений живими організмами частина біосфери.

У ґрунтовому середовищі лімітуючими факторами зазвичай є нестача тепла і нестача або надлишок вологи. Лімітуючими факторами можуть бути також і нестача кисню або надлишок вуглекислоти. Життя багатьох ґрунтових організмів тісно пов'язане з їх розмірами. Одні вільно пересуваються у ґрунті, іншим необхідно розпушувати її для руху та пошуку їжі.

Контрольні питання та завдання

1.У чому особливість наземно-повітряного середовища як екологічного простору?

2. Які пристосування для життя на суші мають організми?

3. Назвіть екологічні чинники, найбільш значущі для

наземних організмів

4. Охарактеризуйте особливості ґрунтового довкілля.

Крокуючи лісом або лугом, ви навряд чи думаєте про те, що знаходитесь... в наземно-повітряному середовищі. Але саме так вчені називають той будинок для живих істот, який утворений поверхнею землі та повітрям. Плаваючи в річці, озері або морі, ви потрапляєте в водне середовище- Ще один багато населений природний будинок. А коли допомагаєте дорослим перекопувати ґрунт у городі, бачите під ногами ґрунтове середовище. Тут теж багато різноманітних мешканців. Так, навколо нас три чудові будинки - три довкілля, з якими нерозривно пов'язана доля більшості організмів, що населяють нашу планету.

Життя у кожному середовищі має свої особливості. У наземно-повітряному середовищідосить кисню, зате часто не вистачає вологи. Особливо мало її в степах та пустелях. Тому рослини та тварини посушливих місць мають спеціальні пристосування для добування, запасання та економного витрачання води. Згадайте хоча б кактус, що запасає вологу у своєму тілі. У наземно-повітряному середовищі бувають значні зміни температури, особливо у районах із холодною зимою. У цих районах протягом року помітно змінюється все життя організмів. Осінній листопад, відліт перелітних птахів у теплі краї, зміна вовни у звірів на густішу та теплішу – все це пристосування живих істот до сезонних змін у природі.

Для тварин, що мешкають у будь-якому середовищі, важлива проблема – пересування. У наземно-повітряному середовищі можна пересуватися землею і повітрям. І тварини користуються цим. Ноги одних пристосовані до бігу (страус, гепард, зебра), інших – до стрибків (кенгуру, тушканчик). З кожних ста видів тварин, що мешкають у цьому середовищі, 75 вміють літати. Це більшість комах, птахів та деякі звірі (кажани).

У водному середовищічогось, а вже води завжди достатньо. Температура тут змінюється менше температури повітря. А ось кисню часто не вистачає. Одні організми, наприклад риба форель, можуть жити лише у багатій киснем воді. Інші (сазан, карась, лин) витримують нестачу кисню. Взимку, коли багато водоймищ скуті льодом, може настати замор риб - масова загибель їх від задухи. Щоб кисень проникав у воду, у льоду прорубують лунки.

У водному середовищі менше світла, ніж у наземно-повітряному. В океанах і морях на глибині нижче 200 м – царство сутінків, а ще нижче – вічна пітьма. Зрозуміло, що водні рослини трапляються лише там, де достатньо світла. Найглибше можуть жити тільки тварини. Вони харчуються «падаючими» з верхніх верств мертвими залишками різних морських жителів.

Найпомітніша особливість багатьох водних тварин – пристосування для плавання. У риб, дельфінів та китів - плавники. У моржів та тюленів – ласти. У бобрів, видр, водоплавних птахів, жаб – перетинки між пальцями. У жуків-плавунців – плавальні ніжки, схожі на весла.

Ґрунтове середовище- будинок для безлічі бактерій та найпростіших. Тут розташовуються грибниці грибів, коріння рослин. Заселили грунт і різні тварини - черв'яки, комахи, пристосовані до копання звірі, наприклад кроти. Мешканці грунту знаходять у цьому середовищі необхідні їм умови - повітря, воду, мінеральні солі. Щоправда, тут менше кисню та більше вуглекислого газу, ніж на свіжому повітрі. А води часом буває надто багато. Проте температура більш рівна, ніж на поверхні. А от світло в глибину ґрунту не проникає. Тому тварини, що її населяють, зазвичай мають дуже маленькі очі або зовсім позбавлені органів зору. Виручають їх нюх та дотик.

Наземно-повітряне середовище

На цих малюнках «зустрілися» представники різних довкілля. У природі вони не змогли б зібратися разом, тому що багато хто з них живе далеко один від одного, на різних материках, у морях, у прісній воді...

Чемпіон зі швидкістю польоту серед птахів - стриж. 120 км на годину – звичайна для нього швидкість.

Пташки колібрі змахують крилами до 70 разів на секунду, комарі - до 600 разів на секунду.

Швидкість польоту у різних комах така: у золотоокі - 2 км на годину, у кімнатної мухи - 7, у хруща - 11, у джмеля - 18, а у метелика-бражника - 54 км на годину. Великі бабки, за деякими спостереженнями, розвивають швидкість до 90 км на годину.

Наші кажани невеликі на зріст. Але у спекотних країнах живуть їхні родичі – крилани. Вони досягають у розмаху крил 170 см!

Великі кенгуру роблять стрибки до 9, а іноді і до 12 м. (Відміряйте цю відстань на підлозі в класі і уявіть собі стрибок кенгуру. Дуже захоплює!)

Гепард - найшвидший із звірів. Він розвиває швидкість до 110 км на годину. Страус може бігти зі швидкістю до 70 км на годину, роблячи кроки 4-5 м.

Водне середовище

Риби та раки дихають зябрами. Це спеціальні органи, які витягають із води розчинений у ній кисень. Жаба, перебуваючи під водою, дихає шкірою. А ось звірі, що освоїли водне середовище, дихають легкими, піднімаючись до поверхні води для вдиху. Подібним чином поводяться водні жуки. Тільки у них, як і в інших комах, не легкі, а особливі дихальні трубочки – трахеї.

Ґрунтове середовище

Будова тіла крота, цокора і сліпа говорить про те, що всі вони - мешканці ґрунтового середовища. Передні ноги у крота та цокора – головний інструмент для копання. Вони пласкі, як лопати, з дуже великими пазурами. А у сліпця ноги звичайні, він вгризається в ґрунт потужними передніми зубами (щоб земля не потрапляла в рот, губи закривають його за зубами!). Тіло у всіх цих тварин овальне, компактне. З таким тілом зручно пересуватися підземними ходами.

Перевірте свої знання

1. Перерахуйте довкілля, з якими ви познайомилися на уроці.
2. Які умови життя організмів у наземно-повітряному середовищі?
3. Дайте характеристику умов життя у водному середовищі.
4. Які особливості ґрунту як довкілля?
5. Наведіть приклади пристосованості організмів до життя у різних середовищах.

Подумайте!

1. Поясніть, що зображено на малюнку. У яких середовищах, на вашу думку, живуть тварини, частини тіла яких зображені малюнку? Чи можете ви назвати цих тварин?
2. Чому в океані на великих глибинах живуть лише тварини?

Розрізняють наземно-повітряне, водне і ґрунтове довкілля. Кожен організм пристосований до життя у певному середовищі.

Життя на суші зажадало таких пристроїв, які виявилися можливими лише у високоорганізованих живих організмів. Наземно-повітряне середовище складніше для життя, воно відрізняється високим вмістом кисню, малою кількістю водяної пари, низькою щільністю і т.д. Це сильно змінило умови дихання, водообміну та пересування живих істот.

Низька щільність повітря визначає його малу підйомну силу та незначну опорність. Організми повітряного середовища повинні мати власну опорну систему, що підтримує тіло: рослини – різноманітні механічні тканини, тварини – твердий чи гідростатичний скелет. Крім цього, всі жителі повітряного середовища тісно пов'язані з поверхнею землі, яка служить їм для прикріплення та опори.

Мала щільність повітря забезпечує низьку опірність пересування. Тому багато наземних тварин набули здатності до польоту. До активного польоту пристосувалося 75% усіх наземних, переважно комахи та птахи.

Завдяки рухливості повітря, що існує в нижніх шарах атмосфери, вертикальним і горизонтальним потокам повітряних мас можливий пасивний політ організмів. У зв'язку з цим у багатьох видів розвинена анемохорія – розселення за допомогою повітряних потоків. Анемохорія характерна для суперечок, насіння та плодів рослин, цист найпростіших, дрібних комах, павуків тощо. Пасивно переносяться потоками повітря організми отримали разом назву аеропланктону.

Наземні організми існують в умовах порівняно низького тиску, зумовленого малою густиною повітря. У нормі воно дорівнює 760 мм ртутного стовпа. Зі збільшенням висоти над рівнем моря тиск зменшується. Низький тиск може обмежувати поширеність видів у горах. Для хребетних тварин верхня межа життя близько 60 мм. Зниження тиску спричиняє зменшення забезпеченості киснем та зневоднення тварин за рахунок збільшення частоти дихання. Приблизно такі самі межі просування у горах мають вищі рослини. Дещо витриваліші членистоногі, які можуть зустрічатися на льодовиках, вище межі рослинності.

Газовий склад повітря. Крім фізичних властивостей повітряного середовища, для існування наземних організмів дуже важливими є її хімічні властивості. Газовий склад повітря у приземному шарі атмосфери досить однорідний щодо вмісту основних компонентів (азот – 78,1%, кисень – 21,0%, аргон – 0,9%, вуглекислий газ – 0,003% від обсягу).

Високий вміст кисню сприяло підвищенню обміну речовин у наземних організмів проти первинноводними. Саме наземної обстановці, з урахуванням високої ефективності окисних процесів у організмі, виникла гомойтермія тварин. Кисень через постійний його високий вміст у повітрі не є лімітуючим фактором життя в наземному середовищі.

Вміст вуглекислого газу може змінюватись в окремих ділянках приземного шару повітря у досить значних межах. Підвищене насичення повітря? виникає у зонах вулканічної активності, біля термальних джерел та інших підземних виходів цього газу. У високих концентраціях вуглекислий газ є токсичним. У природі такі концентрації трапляються рідко. Низький вміст СО 2 гальмує процес фотосинтезу. В умовах закритого ґрунту можна підвищити швидкість фотосинтезу, збільшивши концентрацію вуглекислого газу. Цим користуються у практиці тепличного та оранжерейного господарства.

Азот повітря для більшості жителів наземного середовища є інертним газом, але окремі мікроорганізми (клубенькові бактерії, азотбактерії, синьо-зелені водорості та ін) мають здатність зв'язувати його і залучати в біологічний кругообіг речовин.

Дефіцит вологи – одна із суттєвих особливостей наземно-повітряного середовища життя. Вся еволюція наземних організмів йшла під знаком пристосування до добування та збереження вологи. Режими вологості середовища на суші дуже різноманітні - від повного та постійного насичення повітря водяними парами в деяких районах тропіків до практично повної їх відсутності в сухому повітрі пустель. Також значна добова та сезонна мінливість вмісту водяної пари в атмосфері. Водозабезпеченість наземних організмів залежить також від режиму випадання опадів, наявності водойм, запасів ґрунтової вологи, близькості фунтових вод тощо.

Це призвело до розвитку наземних організмів адаптації до різних режимів водозабезпечення.

Температурний режим. Наступною відмінністю повітряно-наземного середовища є значні температурні коливання. У більшості районів суші добові та річні амплітуди температур становлять десятки градусів. Стійкість до температурним змін середовища в наземних жителів дуже різна, залежно від цього, у якому конкретному місцепроживання проходить життя. Проте загалом наземні організми значно евритермнее проти водними організмами.

Умови життя у наземно-повітряному середовищі ускладнюються, крім того, існуванням погодних змін. Погода – безперервно мінливі стани атмосфери біля позикової поверхні, до висоти приблизно 20 км (кордон тропосфери). Мінливість погоди проявляється у постійному варіюванні поєднання таких факторів середовища, як температура, вологість повітря, хмарність, опади, сила та напрямок вітру тощо. Багаторічний режим погоди характеризує клімат місцевості. У поняття «Клімат» входять не лише середні значення метеорологічних явищ, але також їх річний та добовий перебіг, відхилення від нього та їх повторюваність. Клімат визначається географічними умовами району. Основні кліматичні фактори – температура та вологість – вимірюються кількістю опадів та насиченістю повітря водяними парами.

Для більшості наземних організмів, особливо дрібних, не так важливий клімат району, скільки умови їхнього безпосереднього проживання. Дуже часто місцеві елементи середовища (рельєф, експозиція, рослинність тощо) так змінюють у конкретній ділянці режим температур, вологості, світла, руху повітря, що значно відрізняється від кліматичних умов місцевості. Такі модифікації клімату, які у приземному шарі повітря, називаються мікрокліматом. У кожній зоні мікроклімат дуже різноманітний. Можна виділити мікроклімат дуже невеликих ділянок.

Світловий режим наземно-повітряного середовища також має деякі особливості. Інтенсивність і кількість світла тут найбільші і практично не лімітують життя зелених рослин, як у воді чи ґрунті. На суші можливе існування надзвичайно світлолюбних видів. Для переважної більшості наземних тварин з денною і навіть нічною активністю зір є одним із основних способів орієнтації. У наземних тварин зір має важливе значення для пошуків видобутку, багато видів мають навіть кольоровий зір. У зв'язку з цим у жертв виникають такі пристосувальні особливості, як захисна реакція, забарвлення, що маскує і попереджає, мімікрія і т.д. У водних мешканців такі адаптації розвинені значно менше. Виникнення яскраво забарвлених квіток вищих рослин також пов'язане з особливостями апарату запилювачів і зрештою – зі світловим режимом середовища.

Рельєф місцевості та властивості ґрунту – також умови життя наземних організмів та, в першу чергу, рослин. Властивості земної поверхні, що надають екологічний вплив на її мешканців, поєднуються «едафічними факторами середовища» (від грецького «едафос» – «грунт»).

По відношенню до різних властивостей ґрунтів можна виділити цілу низку екологічних груп рослин. Так, по реакції на кислотність ґрунту розрізняють:

1) ацидофільні види – ростуть на кислих ґрунтах із рН не менше 6,7 (рослини сфагнових боліт);

2) нейтрофільні – схильні рости на ґрунтах із рН 6,7–7,0 (більшість культурних рослин);

3) базифільні - ростуть при рН більше 7,0 (мордовник, лісова ветренниця);

4) індиферентні - можуть виростати на ґрунтах з різним значенням рН (конвалія).

Відрізняються рослини і по відношенню до вологості ґрунту. Певні види присвячені різним субстратам, наприклад, петрофіти ростуть на кам'янистих грунтах, пасмофіти заселяють сипкі піски.

Рельєф місцевості та характер ґрунту впливають на специфіку пересування тварин: наприклад, копитних, страусів, дрохв, що живуть на відкритих просторах, твердому ґрунті, для посилення відштовхування при бігу. У ящірок, що мешкають у сипких пісках, пальці облямовані бахромою з рогових лусочок, що збільшують опори. Для наземних жителів, що риють нори, щільний ґрунт несприятливий. Характер ґрунту в певних випадках впливає на розподіл наземних тварин, що риють нори або зариваються в ґрунт, або відкладають яйця в ґрунт і т.д.