«Среды жизни на планете Земля» Московский авиационный институт (государственный технический университет) на тему: «Среды жизни на планете Земля» Выполнил: Мохова Диана 06-124 Научный руководитель: Молодова Ольга Владимировна Москва 2010 ПЛАН. 1. Экология – как наука. 2. Факторы среды обитания. 3. Водная среда жизни. 4. Наземно-воздушная среда жизни. 5. Почва как среда жизни. 6. Организм как среда обитания. 7. Заключение. 1.Экология-как наука. Слово « экология» образовано то греческого «oikos», что означает дом (жилище,местообитание, убежище), и «logos» - наука. В настоящее время исследователи считают, что экология – это наука, изучающая отношения живых организмов между собой и окружающей средой, или наука , изучающая условия существования живых организмов, взаимосвязи между средой, в которой они обитают.Множество интересных сведений об экологическом мышлении тоговремени оставили нам древние египетские, индийские, тибетские и античныеисточники. В трудах ученых античного мира – Гераклита (530 – 470 до н.э.),Гиппократа (ок. 460 – ок. 370 до н.э.) , Аристотеля (384 –322 до н.э.) идругие – были сделаны обобщения экологических факторов.Аристотель в своей « Истории животных» описал более 500 видов известных емуживотных, рассказал об их поведении.В 1749 году шведский натуралист Карл Линней опубликовал диссертацию «Экономия природы». В ней он изложил свои взгляды на взаимоотношения живыхорганизмов и влияния на их жизнь условий внешней среды. Заслуга Линнея преждевсего в том, что он впервые последовательно применил бинарную ( двойную)номенклатуру, т.е. обозначил для каждого вида растений, животных имикроорганизмов двойное латинское название: первое означало название рода,второе – видовую принадлежность. Большое влияние на формирование экологических взглядов имел капитальный трудЖана Батиста Ламарка « Философия зоологии» (1809г.), в котором он затронулпроблему воздействия внешних условий на « действия и привычки» животных.Уже к концу 19 века, ученые, опираясь на изучения Дарвина, Линнея, Ламарка, Геккеля, Аристотеля, упорядочили и сформировали знания, который получили название-наука «экология». 2.Факторы среды обитания. Все условия живой и неживой природы, которые окружают организм и прямо или косвенно влияют на его состояние, развитие, выживание, размножение входят в понятие среды обитания организма Окружающая среда – это пища и вода, воздух для дыхания, климатические факторы, субстрат, почва, растительные и животные организмы и всё другое, без чего не может существовать данный организм. Отдельные элементы среды, действующие на организм, называют экологическими факторами. Различают две группы факторов абиотические и биотические, то есть факторы неживой и живой природы. Абиотические факторы – это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. Биотические факторы – это все формы воздействия живых организмов друг на друга. Огромное значение среди абиотических (физических) факторов среды отводится климату. Климат определяется многими показателями, важнейшие из которых: свет, температура и влажность. Кроме того, во многих местообитаниях организмы сильно зависят от кислотности и солёности среды обитания, от влияния воздушных и водных течений, от содержания кислорода в среде и др. В свою очередь жизнедеятельность организмов оказывает влияние на физическую среду. Организмы постоянно изменяют физическую и химическую природу веществ, отдавая в среду новые соединения и источники энергии. Так, состав морской воды и донных илов в значительной мере определяется активностью морских организмов. Организмы контролируют даже состав атмосферы. Существенно влияют организмы и на свойства почвы. Корни растений проникают в трещинки, и даже самые маленькие из них способствуют измельчению породы. Бактерии и грибы ускоряют выветривание горных пород. Грибы выделяют кислоты, растворяющие минеральные вещества, которые затем вымываются из породы, ослабляя её кристаллическую структуру и ускоряя разрушение. Животные также участвуют в процессе почвообразования, прорывая в земле норы и ходы, вытаптывая её, а также внося в неё свои экскременты. Таким образом, ясно, что сообщества организмов и их среда обитания развиваются как единое целое. Живые организмы поселяются друг с другом не случайно, а образуют определенные сообщества, приспособленные к совместному обитанию. 3.Водная среда жизни. По мнению большинства авторов, изучающих возникновение жизни на Земле, эволюционно первичной средой жизни была именно водная среда. Прежде всего, большинство организмов не способны к активной жизнедеятельности без поступления воды в организм или, по крайней мере, без сохранения определенного содержания жидкости внутри организма. Внутренняя среда организма, в которой происходят основные физиологические процессы, очевидно, по-прежнему сохраняет черты той среды, в которой происходила эволюция первых организмов. Так, содержание солей в крови человека (поддерживаемое на относительно постоянном уровне) близко к таковому в океанической воде. Свойства водной океанической среды во многом определили химико-физическую эволюцию всех форм жизни. Пожалуй, главной отличительной особенностью водной среды является ее относительная консервативность. Скажем, амплитуда сезонных или суточных колебаний температуры в водной среде намного меньше, чем в наземно-воздушной. Рельеф дна, различие условий на различных глубинах, наличие коралловых рифов и проч. создают разнообразие условий в водной среде. Особенности водной среды проистекают из физико-химических свойств воды. Так, большое экологическое значение имеют высокая плотность и вязкость воды. водные организмы (особенно, активно движущиеся) сталкиваются с большой силой гидродинамического сопротивления. Эволюция многих групп водных животных по этой причине шла в направлении формирования формы тела и типов движения, снижающих лобовое сопротивления. Так, обтекаемая форма тела встречается у представителей различных групп организмов, обитающих в воде, - дельфинов (млекопитающих), костистых и хрящевых рыб. Высокая плотность воды является также причиной того, что механические колебания (вибрации) хорошо распространяются в водной среде. Это имело важное значение в эволюции органов чувств, ориентации в пространстве и коммуникации между водными обитателями. В связи с высокой плотностью водной среды ее обитатели лишены обязательной связи с субстратом, которая характерна для наземных форм и связана с силами гравитации. Поэтому есть целая группа водных организмов (как растений, так и животных), существующих без обязательной связи с дном или другим субстратом, "парящих" в водной толще. 4.Наземно-воздушная среда обитания. Наземно-воздушная среда характеризуется огромным разнообразием условий существования, экологических ниш и заселяющих их организмов. Надо отметить, что организмы играют первостепенную роль в формировании условий наземно-воздушной среды жизни, и прежде всего - газового состава атмосферы. Практически весь кислород земной атмосферы имеет биогенное происхождение. Основными особенностями наземно-воздушной среды является большая амплитуда изменения экологических факторов, неоднородность среды, действие сил земного тяготения, низкая плотность воздуха. Комплекс физико-географических и климатических факторов, свойственных определенной природной зоне, приводит к эволюционному становлению морфофизиологических адаптаций организмов к жизни в этих условиях, многообразию форм жизни. Атмосферный воздух отличается низкой и изменчивой влажностью. Это обстоятельство во многом ограничивало возможности освоения наземно-воздушной среды, а также направляло эволюцию водно-солевого обмена и структуры органов дыхания. фауна позвоночных животных достаточно богата и разнообразна, что в целом свидетельствует о благоприятных условиях обитания. Все леса обычно делят на две группы: леса зелёной зоны вокруг городов, посёлков и т.д. и запретные полосы вдоль наиболее крупных рек, озёр. Экологические факторы в наземно-воздушной среде отличаются от других сред обитания высокой интенсивностью света, значительными колебаниями температуры и влажности воздуха, корреляцией всех факторов с географическим положением, сменой сезонов года и времени суток. 5.Почва как среда жизни. Почва является результатом деятельности живых организмов. Заселявшие наземно-воздушную среду организмы приводили к возникновению почвы как уникальной среды обитания. Почва представляет собой сложную систему, включающую твердую фазу (минеральные частицы), жидкую фазу (почвенная влага) и газообразную фазу. Соотношение этих трех фаз и определяет особенности почвы как среды жизни. Важной особенностью почвы является также наличие определенного количества органического вещества. Оно образуется в результате отмирания организмов и входит в состав их экскретов (выделений). Условия почвенной среды обитания определяют такие свойства почвы как ее аэрация (то есть насыщенность воздухом), влажность (присутствие влаги), теплоемкость и термический режим (суточный, сезонный, разногодичный ход температур). Термический режим, по сравнению с наземно-воздушной средой, более консервативный, особенно на большой глубине. В целом, почва отличается довольно устойчивыми условиями жизни. Вертикальные различия характерны и для других свойств почвы, например, проникновение света, естественно, зависит от глубины. Многие авторы отмечают промежуточность положения почвенной среды жизни между водной и наземно-воздушной средами. В почве возможно обитание организмов, обладающих как водным, так и воздушным типом дыхания. Микроорганизмы встречаются по всей толще почвы, а растения (в первую очередь, корневые системы) связаны с наружными горизонтами. Для почвенных организмов характерны специфические органы и типы движения (роющие конечности у млекопитающих; способность к изменению толщины тела; наличие специализированных головных капсул у некоторых видов); формы тела (округлая, вольковатая, червеобразная); прочные и гибкие покровы; редукция глаз и исчезновение пигментов. Среди почвенных обитателей широко развита сапрофагия - поедание трупов других животных, гниющих остатков и т.д. Исходя из степени подвижности и размеров, вся почвенная фауна сгруппирована в следующие три экологические группы: Микробиота - организмы, живущие в порах почвы, заполненных водой – микроводоемах. Могут высыхать, а с возобновлением достаточной влажности вновь оживают. Образуют детрит почвы. Мезобиота – совокупность мелких, подвижных насекомых, питающихся детритом. Пользуются естественными полостями в почве, сами не роют себе ходов. При снижении влажности уходят вглубь. Макробиотип, или макробиота – крупные животные, способные создавать ходя при своем перемещении. Преобладают дождевые черви. 6.Организм как среда обитания. Живой организм может также служить средой обитания - для паразитов и симбионтов. Например, человеческий организм является средой обитания для огромного числа различных симбионтов (прежде всего, нормальной микрофлоры кишечника), а не редко - и паразитов (разнообразных плоских и круглых червей, простейших). Организм как среда обитания характеризуется определенным постоянством (гомеостазом). В то же время некоторые виды паразитов вынуждены противостоять агрессивной среде организма (например, агрессивной среде желудочно-кишечного тракта) и иммунной системе организма. Организм, как правило, обеспечивает паразитов и симбионтов питательными веществами, находящимися в доступной форме и не требующими дальнейшего пищеварения и переработки. Поэтому у большинства паразитов наблюдается упрощение строения (редукция) органов пищеварения. Стратегия их выживания направлена на оставление как можно большего числа потомков, формирование защитных механизмов и приспособлений к распространению. Между организмами существуют не только трофические, но и топические связи. Результатом их является создание одним организмом определенных экологических условий для другого. Например, под пологом леса формируется свой микроклимат, благоприятный для жизни многих животных и микроорганизмов. Для животных и растений, которые поселяются на или внутри другого организма, последний является средой обитания или жизни. Взаимоотношения между ними называются симбиозом (symbiosis –совместная жизнь). 7.Заключение. Не смотря на то, что мир в 21 веке очень быстро развивается, создает новые технологии, природе, и , в частности живым организмам угрожает опасность. Экология, к сожалению только ухудшается. Множество фабрик, заводов, промышленных производств, пренебрегая фильтрами, выбрасывают в атмосферу и биосферу колоссальное количество вредных частиц и реагентов. Наша планета под угрозой. Бесчисленная вырубка лесов, слив канализационных вод в водоёмы, уменьшение запасов пресной воды, повышение(понижение) уровня морей и океанов…Этот список можно продолжать бесконечно. Организмам тяжело приспосабливаться к постоянным переменам температуры, влажности, климата, рельефа. Исчезают многие виды, повысилась частота мутаций. Мы должны заботиться о своей планете и об её обитателях. Список используемой литературы. Афанасьев В. Г. Мир живого. Системность, эволюция и управление. — М: Изд. полит. л-ры, 1986. Горышина Т. К. Экология растений. Л., 1979. Наумов Н. П. Экология животных. М., 1963. Риклефс Р. Основы общей экологии. М., 1979. Интернет.