Лекция 3 ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ И ФАКТОРЫ СРЕДЫ

Лекция № 3 ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ И ФАКТОРЫ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ Составил к. б. н. , доцент, Приходько А. В.

ПЛАН 1. Среды обитания живых организмов. Адаптация. 2. Классификация экологических факторов. Компенсация экологических факторов. 3. Закономерности действия экологических факторов на живые организмы.

Вопрос № 1. Среды обитания живых организмов.

Организм (лат. organismus) - живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи.

Среда обитания – это природное окружение живого организма. Она представляет совокупность абиотических (свойств неживой природы) и биотических (свойств живой природы).

Среды обитания живых организмов

Адаптация (Adaptatio – приспособление) живых организмов абиотическим факторам (внешней среды). Адаптивные признаки - признаки, возникшие у особи в процессе адаптации. Например: перелёт птиц на юг, зимняя спячка у медведей, опадение листвы т. д.

Виды адаптации живых организмов 1. Морфологическая – изменение формы и строения тела. 2. Физиологическая – химические процессами в организме, перестройка обмена веществ. 3. Поведенческая – изменение поведения живого организма в определённых условиях.

Поведенческие адаптации Лягушка-лопатоног Земноводное пустыни, живёт в норах. Выходит на охоту когда спадёт жара Оппоссум (сумчатое животное Северной Америки) способен притворяться мёртвым в ходе приближения опасности

Гидробионты (гидро…bios жизнь - обитатели водной среды). Различают мариобионты (обитатели океана) и аквабионты (обитатели пресных вод). Адаптивные признаки – обтекаемая форма тела, наличие плавников, слизистые покровы, воздухоносные полости

Аэробионты (терробионты) (аэро. . . гр. bios жизнь) совокупность организмов, населяющих сушу. Адаптивные признаки приспособление к полёту опорный скелет, терморегуля ция, наличие легких

Эдафобионты – организмы обитающие в почве или в грунте Адаптивные признаки – вытянутоовальная форма тела, редукция органов зрения, копательный аппарат, мускулатура, прочные покровы тела

Эндобионты (от «эндо» — внутри + бионт) - организмы, обитающие внутри тела другого живого организма. Адаптивные признаки – упрощение систем органов, наличие органов прикрепления (колючки, присоски), сложные циклы развития

Воздействие среды обитания воспринимается живыми организмами через экологические факторы. 5

Экологический фактор – это элемент природной среды, способный оказывать особое (специфическое) прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз индивидуального развития живого организма.

Совокупность экологических факторов, обеспечивающих рост, развитие, выживание и воспроизводство организмов представляет условия существования для живого организма.

Вопрос № 2. Классификация экологических факторов.

Экологические факторы по происхождению Абиотические Биотические Антропогенные

а). Абиотические факторы – совокупность факторов неорганической среды (неживой природы), влияющих на жизнедеятельность организмов. - климатические (свет, температура влажность, ветер, давление и др. ) - геологические (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излуч. ). 8

- орографические (рельеф местности); - эдафические, почвенногрунтовые (плотность, структура, р. Н, гранулометрический состав, химический состав и др. ); - гидрологические (течение, соленость, давление воды).

б). Биотические факторы – совокупность различных форм влияния жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других организмов, а также на неживую среду обитания. Межвидовые и внутривидовые отношения. 9

1. Два живых организма могут не влиять друг на друга (0, 0). 2. Могут влиять благоприятно (++). 3. Могут влиять неблагоприятно (-, -), (+, -). Межвидовые отношения лежат в основе существования биоценозов.

Межвидовые биотические отношения Антагонистические – отношения, организмы двух видов подавляют друга (-; -) или один вид подавляет другой вид без ущерба для себя (+; -). конкуренция (+; -) – возникает между видами имеющими сходные потребности за одинаковые ресурсы, один вид подавляет другой вид без ущерба 10 для себя;

Конкуренция За пищу, территорию, самку, влагу, свет…

- паразитизм (+; -) – паразит живет за счет организма хозяина, находясь на поверхности или внутри его тела, он тормозит рост и размножение хозяина, может вызвать его гибель; - хищничество (+; -) – хищник питается жертвой. Хищничество полезно для одного и вредно для другого организма;

Паразитизм Грибы-трутовики на стволах деревьев Черви – паразиты в мышцах и кишечнике теплокровных животных

Хищничество Насекомоядное растение росянка

Неантагонистические – организмы двух видов не оказывают друг на друга влияние -нейтральные (0; 0), -взаимовыгодные (+; +), -односторонние (+; 0) (-; 0) - нейтрализм (0; 0) – виды независимы (не связаны друг с другом непосредственно) и не оказывают влияния друг на друга;

комменсализм (+; 0) – один вид, комменсал, извлекает пользу от сожительства, а другой вид – хозяин не имеет выгоды (взаимная терпимость, квартирантство, нахлебничество); аменсализм (-; 0) – один вид, аменсал, испытывает от другого угнетение роста и размножения;

Комменсализм Аменсализм Агнетение травы растущей под пологом елового леса

- протокооперация (содружество) (+; +) – оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, сообщество приносит им обоим пользу; симбиоз – полезное сожительство двух организмов; 14

Симбиоз Рак-отшельник поедает пищу, обстрелянную стрекательными клетками актинии (кораллового полипа. Приобретает иммунитет яду актинии.

мутуализм (+; +) – один из видов симбиоза; виды не могут существовать друг без друга.

Внутривидовые биотические взаимоотношения складываются из группового и массового эффектов, они связаны с перенаселением среды обитания и объединением животных одного вида в группы, колонии, стаи включающие более двух особей. Наличие внутривидовой конкуренции.

В). Антропогенные факторы - это формы деятельности человека, которые (прямо - непосредственно или косвенно – через что-либо) воздействуют на естественную природную среду, способствуют изменению условий обитания живых организмов.

Антропогенные (антропические) - физические: использование атомной энергии, влияние шума, вибрации, тепла и света; - химические: использование химических веществ (минеральных удобрений и ядохимикатов), загрязнение Земной поверхности отходами промышленности, транспортных средств, сточными водами, атмосферными выбросами.

-биологические: микроорганизмы бактерии, вирусы и простейшие -социальные: связанные с отношениями людей и жизнью в обществе.

Антропогенное влияние 16

Компенсация экологических факторов связана со стремлением организмов ослабить лимитирующее действие (факторов приближающихся к крайним значениям нормы) экологических факторов. Компенсация факторов возможна на уровне организма, вида, сообщества.

При разных температурах один вид, имеющий широкое географическое распространение, приобретает различные морфологические и физиологические особенности, адаптированные к условиям среды обитания.

У животных, уши, хвосты и лапы чем короче, а тело тем массивнее чем холоднее климат – правило Аллена. Изменчивость размера и морды у лисиц 1 - африканская лисица; 2 – европейская лисица; 3 - песец

Вопрос № 3 Законы и закономерности действия экологических факторов на живые организмы.

Закономерности действия экологических факторов на живые организмы 1. ЗАКОН ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОПТИМУМА В. ШЕЛФОРДА (ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТИ) 2. ЗАКОН ОГРАНИЧИВАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРА (ЗАКОН МИНИМУМА, ЗАКОН ЛИМИТИРУЮЩЕГО ФАКТОРА) 3. ЗАКОН НЕЗАВИСИМОГО ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ 4. ЗАКОН СОВМЕСТНОГО ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ

ЗАКОН ОПТИМУМА ЛЮБОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР ИМЕЕТ ОПРЕДЕЛЁННЫЕ ПРЕДЕЛЫ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ВЛИЯНИЯ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Экологическая закономерность закона оптимума представлена в виде колокообразной линии

Зона оптимума – это диапазон (интервал, сфера) действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности. Значения фактора, лежащие в зоне угнетения, называют экологическим пессимумом.

Минимальное и максимальное значения фактора, при которых наступает гибель, называются экологическим минимумом и экологическим максимумом или критическими точками за пределами которых невозможна жизнедеятельность организма.

ЗАКОН ОПТИМУМА

Влияние температуры на развитие мальков

Влияние температуры на развитие и рост растений

ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТИ Рост и развитие организмов зависят, от факторов среды, значения которых приближаются к экологическому минимуму или экологическому максимуму (1913 г. - В. Шелфорд).

Диапазон (интервал, сфера) действия экологического фактора между минимумом и максимумом – предел толерантности (tolerantia терпение, выносливость вида).

Лимитирующими (ограничивающими) экологическими факторами называют факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностью организма. Ф. Блэкман (1909)

Лимитирующими факторами являются а) для продуцентов: - содержание биогенных элементов в почве; тепло-, свето- и влагообеспеченность; б) для консументов: - наличие воды и источников пищи; - внутри- и межвидовая конкуренция; - сокращение территории обитания.

Закон минимума Рост и развитие живых организмов зависят, в первую очередь, от факторов природной среды, значения которых приближаются к экологическому минимуму. (1840 г. Ю. Либих)

Бочка Либиха Для жизнедеятельности живого организма наиболее значим тот фактор значение которого находится в пределах экологического минимума Объём воды в бочке зависит от высоты наименьшей доски

ЗАКОН СОВМЕСТНОГО (СОВОКУПНОГО) ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ Экологические факторы действуют на живые организмы совместно. Взаимосвязь экологических факторов: взаимное их усиление и ослабление определяют успешность жизни организма.

Взаимодействие температуры и влажности – формирует два типа климата: морской и континентальный. Морскому климату свойственны менее резкие колебания температуры и влажности, чем континентальному.

ЗАКОН НЕЗАВИСИМОГО (НЕЗАМЕНИМОГО) ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ (В. Р. Вильямс). Несмотря на взаимное влияние экологических факторов, они не могут заменить друга: влажность, свет …

СОСТАВИТЬ КОНСПЕКТ 1. Экологическая валентность и экологическая пластичность 2. Норма адаптивной реакции организма. 3. Как влияют экологические факторы (абиотические и антропогенные) на жизнедеятельность человека?

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ