Организм как среда обитания

Любой организм (даже самый мелкий) представляет собой сложную систему, которая обеспечивает разнообразные условия обитания для других организмов. Если организмы одного вида используют организм другого вида как среду обитания, то между ними возникают разнообразные биотические взаимодействия.

Совместное существование двух и более разноименных видов называется симбиоз (в широком смысле этого слова). В простейшем случае формируется двухкомпонентная система из двух организмов разных видов. В зависимости от типа взаимоотношений между симбионтами возможны частные типы симбиотических взаимодействий: комменсализм, паразитизм, мутуализм (подробно эти типы взаимодействий были рассмотрены в главе 4).

Организм как среда обитания имеет ряд преимуществ перед другими средами обитания: большое количество доступных пищевых ресурсов для гетеротрофных организмов, защищенность обитателей организмов, стабильность водного режима, температурного режима, водно-солевого режима (сходство с водной средой обитания). Положительные стороны организма как среды обитания приводят к дегенерации тела эндосимбионтов (яркий пример – постепенная редукция систем органов у сосальщиков и ленточных червей); как правило, наблюдается гигантизм – эндосимбионтные формы значительно крупнее, чем родственные им свободноживущие формы.

В то же время организм как среда обитания имеет и отрицательные стороны: ограниченность жизненного пространства, недостаток кислорода, трудности с распространением от одной особи хозяев к другой, защитные реакции организма хозяина, недостаток света для фотоавтотрофных организмов.

Отрицательные стороны организма как среды обитания приводят к появлению соответствующих черт специализации у эндосимбионтов:

– ограниченность жизненного пространства приводит к возрастанию конкуренции между эндопаразитами (например, цепни–солитеры существуют в кишечнике хозяина в единственном экземпляре);

– недостаток кислорода приводит к переходу на анаэробное дыхание и даже к утрате дыхательных ферментов (пример – взрослые аскариды);

– трудности с распространением от одной особи хозяев к другой приводят к гипертрофированию половых систем и повышению плодовитости, к гермафродитизму (или постоянному контакту разнополых особей), к появлению различных способов бесполого размножения, к формированию жизненных циклов со сменой хозяев;

– защитные реакции организма хозяина приводят к формированию различных прикрепительных органов, мощных защитных покровов и даже к изменению антигенной структуры эндосимбионтов (особенно у вирусов);

– недостаток света для фотоавтотрофных организмов приводит к тому, что фотоавтотрофные эндосимбионты могут населять только поверхностные слои тела хозяина.

Сходство организма как среды обитания с водной средой обитания позволяет многим видам совершить переход из водной среды обитания в организм как среду обитания без существенных морфологических и физиологических изменений.

27 Вопрос.Адаптация животных к водным условиям обитания.

Вода как среда обитания имеет ряд специфических свойств, таких, как большая плотность, сильные перепады давления, относительно малое содержание кислорода, сильное поглощение солнечных лучей и др. Водоемы и отдельные их участки различаются, кроме того, солевым режимом, скоростью горизонтальных перемещений (течений), содержанием взвешенных частиц. Для жизни придонных организмов имеют значение свойства грунта, режим разложения органических остатков и т. п. Поэтому наряду с адаптациями к общим свойствам водной среды ее обитатели должны быть приспособлены и к разнообразным частным условиям. Обитатели водной среды получили в экологии общее название гидробионтов. Они населяют Мировой океан, континентальные водоемы.

Способы ориентации животных в водной среде. Жизнь в постоянных сумерках

или во мраке сильно ограничивает возможности зрительной ориентации гидробионтов. В связи с быстрым затуханием световых лучей в воде даже обладатели хорошо развитых органов зрения ориентируются при их помощи лишь на близком расстоянии. Звук распространяется в воде быстрее, чем в воздухе. Ориентация на звук развита у гидробионтов в целом лучше, чем зрительная. Ряд видов улавливает даже колебания очень низкой частоты (инфразвуки), возникающие при изменении ритма волн, и заблаговременно спускается перед штормом из поверхностных слоев в более глубокие (например, медузы).

Многие обитатели водоемов – млекопитающие, рыбы, моллюски, ракообразные – сами издают звуки. Ракообразные осуществляют это трением друг о друга различных частей тела;рыбы – с помощью плавательного пузыря, глоточных зубов, челюстей, лучей грудных плавников и другими способами. Звуковая сигнализация служит чаще всего для внутривидовых взаимоотношений, например для ориентации в стае, привлечения особей другого пола и т. п., и особенно развита у обитателей мутных вод и больших глубин, живущих в темноте.

Ряд гидробионтов отыскивает пищу и ориентируется при помощи эхолокации – восприятия отраженных звуковых волн (китообразные). Многие воспринимают отраженные электрические импульсы, производя при плавании разряды разной частоты. Известно около 300 видов рыб, способных генерировать электричество и использовать его для ориентации и сигнализации. Пресноводная рыбка водяной слон (Mormyrus kannume) посылает до 30 импульсов в секунду, обнаруживая беспозвоночных, которых она добывает в жидком иле без помощи зрения. Частота разрядов у некоторых морских рыб доходит до 2000 импульсов

в секунду. Ряд рыб использует электрические поля также для защиты и нападения (электрический скат, электрический угорь и др.). Для ориентации в глубине служит восприятие гидростатического давления. Оно осуществляется при помощи статоцистов, газовых камер и других органов. Наиболее древний способ ориентации, свойственный всем водным животным, – восприятие химизма среды. Хеморецепторы многих гидробионтов обладают чрезвычайной

чувствительностью. В тысячекилометровых миграциях, которые характерны для многих видов рыб, они ориентируются в основном по запахам, с поразительной точностью находя места нерестилищ или нагула. Экспериментально доказано, например, что лососи, искусственно лишенные обоняния, не находят устья своей реки, возвращаясь на нерест, но никогда не ошибаются, если могут воспринимать запахи. Тонкость обоняния чрезвычайно велика у рыб, совершающих особенно далекие миграции. Специфика приспособлений к жизни в пересыхающих водоемах. На Земле существует много временных, неглубоких водоемов, возникающих после разлива рек, сильных

дождей, таяния снега и т. п. В этих водоемах, несмотря на краткость их существования, поселяются разнообразные гидробионты.

Общими особенностями обитателей пересыхающих бассейнов являются способности давать за короткие сроки многочисленное потомство и переносить длительные пери-

оды без воды. Представители многих видов при этом закапываются в ил, переходя в состояние пониженной жизнедеятельности – гипобиоза. Так ведут себя щитни, ветвистоусые рачки, планарии, малощетинковые черви, моллюски и даже рыбы – вьюн, африканский протоптерус и южноамериканский лепидосирен из двоякодышащих. Многие мелкие виды образуют цисты, выдерживающие засуху, – таковы солнечники, инфузории, корненожки, ряд веслоногих рачков, турбеллярий, нематоды рода Rhabditis. Другие переживают неблагоприятный период в стадии высокоустойчивых яиц. Наконец, некоторым мелким обитателям пересыхающих водоемов присуща уникальная способность высыхать до состояния пленки, а при увлажнении возобновлять рост и развитие. Способность переносить полное обезвоживание организма выявлена у коловраток родов Callidina, Philodina и др., тихоходок Macrobiotus, Echiniscus, нематод родов Tylenchus, Plectus, Cephalobus и др. Эти животные населяют микроводоемы в подушках мхов и лишайников и адаптированы к резким изменениям режима влажности.

Адаптация к водной среде:

-жабры

-плавники(жгутики,реснички)

-реактивный способ передвижения

-пористость поверхности

Билет28

Паразитизм-форма взаимоотношения между организмами,относящиеся к разным видам, из которых один (паразит) использует другого (хозяина) в качестве среды обитания и источника пищи.

Эктопаразитизм-при котором паразит обитает на хозяине и связан с его покровами (клещ,блоха и др.)

Эндопаразитизм- паразит живет в теле хозяина (паразитические черви).

Облгиальный- паразит не выживает без связи с хозяином.

Факультативный- ведут свободный образ жизни, при особых условиях переходят к паразитизму.

Билет30

-геобионты – постоянно обитают в почве

-геофилы- часть цикла проводят в почве

-геоксены- иногда посещают почву.

Вопрос31

-тело с малым поперечным сечением,способное сильно изгибаться

-конечности с расширенным и укрепленным слоем хитина

-приспособления для фиксации (зубцы,крючья и т.д.)

-специальные органы дыхания

-газообмен через покров

Билет33

Анаэробные- обитают без кислорода.

Аэробные- жизнедеятельность возможно только при наличии кислорода.

Билет34

Температурный фактор оказывает влияние на любые процессы,протекающие в организме.

При повышении или понижении температуры увеличивается интенсивность обмена веществ. Температурный фактор определяет жизненную активность.

Билет36

-мышечная активность (дрожь)

-рефлекторное сужение и расширение сосудов

-жировая прослойка

-шерсть/оперение

-испарение воды через кожу

-поведенческая адаптация

-дыхательные процессы

ГОМОЙОТЕРМНЫЕ животные (от греч. homoios - подобный - одинаковый и therme - тепло) (теплокровные животные), сохраняют относительно постоянной температуру тела при изменении температуры окружающей среды. К гомойотермным животным относятся птицы и млекопитающие.

Гомойотермность

– это стратегия сопротивления влиянию факторов среды. Организм гомойотермного животного всегда функционирует только в узких температурных границах. За этими пределами для них невозможно не только сохранение биологической активности, но и переживание в угнетенном состоянии, так как выносливость к значительным колебаниям температуры тела ими потеряна. Зато, отличаясь высокой интенсивностью окислительных процессов в организме и обладая мощным комплексом терморегуляторных средств, гомойотермные животные могут поддерживать для себя постоянный температурный оптимум при значительных отклонениях внешних температур, что позволяет им шире осваивать внешние условия.

Работа механизмов терморегуляции требует больших энергетических затрат, для восполнения которых животные нуждаются в усиленном питании, поэтому единственно возможным состоянием животных с регулируемой температурой тела является состояние постоянной активности. В холодных районах ограничивающим фактором в их распространении является не температура, а возможность регулярного добывания пищи.

Вопрос35

Приспособления:

-сокращение мышц

-интенсивность дыхания

-физическая терморегуляция

-испарительная терморегуляция

Пойкилотермные животные (от греч. poikílos — различный, переменчивый и thérme — тепло), холоднокровные животные, животные с непостоянной температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды. К П. ж. относятся все беспозвоночные, а из позвоночных — рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. Температура тела П. ж. обычно всего на 1—2 °С выше температуры окружающей среды или равна ей. Терморегуляция у П. ж. несовершенна. Температура тела у многих из них повышается под влиянием поглощения солнечного тепла или мышечной работы. Например, у шмелей в полёте она может достигать 38 и даже 44 °С при температуре воздуха 4—8 °С. Однако после прекращения полёта тело быстро охлаждается до температуры внешней среды. При повышении или понижении температуры внешней среды за пределы оптимума П. ж. впадают в оцепенение или гибнут. Многие из них находятся в оцепенении большую часть года (например, степная черепаха активна всего 3 мес в году). Отсутствие совершенных терморегуляционных механизмов у П. ж. объясняется относительно слабым развитием их нервной системы, особенно центральной, пониженным уровнем обмена веществ, который примерно в 20—30 раз ниже, чем у гомойотермных животных, и др. особенностями, связанными с более примитивной организацией П. ж. по сравнению с птицами и млекопитающими. У двух групп животных — у птиц и млекопитающих — выработались физиологические механизмы, позволяющие им поддерживать постоянную температуру тела даже при сильных колебаниях температуры окружающей среды. Животных, обладающих такого рода внутренними «термостатами», называют гомойотермными. У различных млекопитающих температура тела обычно варьирует в пределах от 36 до 39 °С. У птиц она несколько выше — от 40 до 43 °С. Гомойотермные животные, способные поддерживать относительно постоянную температуру тела, сохраняют высокую интенсивность обмена и остаются активными даже при сильном понижении температуры среды. Выработав термоизолирующие приспособления в виде жирового слоя, шерстного покрова или перьев, уменьшающие потерю тепла, они используют сохраняемое организмом тепло для поддержания нормальной температуры тела и высокой интенсивности метаболизма. Нетрудно понять, почему животному легче сохранять постоянную температуру при более низкой по сравнению с температурой его тела температуре среды, чем при более высокой. Животное, обладающее эффективной термоизоляцией, способно сберегать тепло, уменьшая до минимума приток крови к поверхности тела, и увеличивать выработку тепла за счет мышечных сокращений (дрожь). Но гомойотермные животные не могут долго переносить температуру среды, значительно превышающую температуру их тела. Существующие механизмы охлаждения тела — усиление притока крови к поверхности тела, приводящее к повышенной отдаче тепла, охлаждение поверхности тела путем испарения воды (потоотделение у человека, резко учащенное дыхание с приоткрытым ртом у собак) — не очень эффективны, когда температура среды выше температуры тела.

Билет39.

Термоизоляция у медведей и песцов-густой мех, у китов- подкожный жир.

-окисление бурой жировой ткани

- у животных, живущих в холодном климате, придатки (уши,нос) меньше,чем у родственников из теплых мест.

-тело массивное

Билет41.

Одна из особенностей степных животных- это их однообразная серовато-желтоватая окраска. Почти все обитатели степи впадают в спячку.

Степи разных стран имеют совершенно различную фауну. Для многих степных форм характерна их покровительная окраска под цвет почвы и способность скрываться от преследований, прижимаясь к ней или быстро в нее зарываясь. К числу степных животных в широком смысле относятся наиболее крупные млекопитающие, птицы и отчасти рептилии. Но количество крупных представителей фауны вовсе не находится в прямом соотношении с богатством растительности местности. Дарвин обратил внимание на то, что наибольшее в мире количество крупных млекопитающих живет в степях Центральной и Южной Африки. Достаточно назвать слона, носорогов,жирафа, буйвола, зебру, антилоп, которые пасутся здесь громадными стадами, наконец, бегемота, хотя он и не принадлежит собственно степной станции, а живет только по берегам ее водоемов. Понятно, что эти животные, чтобы прокормить себя, должны располагать при бедности растительности степи производительностью обширной площади и совершать по ней непрерывные передвижения. Способность быстро перемещаться на большие расстояния необходимо связана с таким образом жизни. Крупные травоядные формы, в свою очередь, могут служить пищей только наиболее крупным и сильным хищникам, как львы, пантеры,гиены.Ниболее характерные степные формы относятся к отрядам копытных, различных представителей. Так, типичным копытным для прерий Сев. Америки является бизон

Билет42

Трофическая классификация:

-монофаги

-олигафаги (не многие виды пищи)

-полифаги (разнообразное питание)

Способы получения пищи фитофаги

фитофаги Голозои

Хищники

Собиратели Сестонофаги (питаются планктонами и др.)

Истинные

Детритофаги (питаются падалью)

· Голозои – гетеротрофы, которые обладают комплексом ферментов и могут употреблять в пищу сложные органические соединения, разлагая их на простые.

Билет43.

Среди приспособлений, при помощи которых животные переживают неблагоприятные для них условия существования, важное место занимает временный переход в состояние покоя (латентное состояние). Все животные в большей или меньшей степени способны в течение очень короткого срока переносить неблагоприятные условия без специальных приспособлений.

Спячка-все процессы жизнедеятельности замедляются (дыхание,выделение,питание).

Пассивный путь связан с подчинением жизненных функций организма изменению факторов среды. Так, при недостатке тепла это приводит к понижению уровня метаболизма (обмена веществ), что способствует экономному использованию энергетических запасов. При резком ухудшении условий среды организмы разных видов могут практически приостанавливать свою жизнедеятельность и переходить в состояние т. н. скрытой жизни. Например, некоторые мелкие организмы способны высыхать на воздухе, а затем возвращаться к активной жизни после пребывания в воде. Переход в состояние глубокого анабиоза, при котором резко замедляется обмен веществ, расширяет возможности выживания организмов в самых экстремальных условиях.

Билет49

К беспозвоночным животным оносятся:губки,моллюски,простейшие,кишечнополостные,иглокожие,низшие,черви и др.

1 млн. 260тыс. видов.

Подавляющее число живых организмов, которые населяют земной шар, относятся к беспозвоночным. В настоящее время известно приблизительно 1 млн. 260 тыс. видов беспозвонозночных животных, в то время как позвоночных известно всего 45 тыс. видов.
Самыми многочисленными являются насекомые (их количество достигает 1 млн. видов). Другие беспозвоночные представлены следующим количеством видов: моллюски - сто семь тысяч,членистые (кроме насекомых) - не меньше 79 тысяч, простейшие составляют двадцать пять тысяч, низшие черви - двадцать тысяч, кишечно - полостные - девять тысяч, губки - пять тысяч. Возможно,что на самом деле их намного больше, так как каждый год описывают по несколько тысяч неизвестных до сих пор видов.
Беспозвоночных можно встретить повсеместно: в морях и океанах, в пресной воде, на суше, в почве. Многие из них - паразиты животных и растений.
В природе и в жизни человека они играют немалую роль. Некоторые беспозвоночные или продукты, которые они вырабатывают служат пищей человека (ракообразные, моллюски, мед пчел и др.). Также их используют для кормления промысловых зверей, птиц и рыб.
Некоторые продукты жизнедеятельности, такие как: пчелиный воск, нити шелкопрядов, красящие вещества, раковины моллюсков, жемчуг, скелет коралловых полипов, обладают хозяйственно - техническим значением.
Некоторых беспозвоночных используют для борьбы с вредителями полезных животных и растений (биологический метод борьбы).
Наряду с полезными существует множество вредных: носители возбудителей заразных и паразитарных болезней, ядовитые животные, промежуточные хозяева паразитических червей и переносчики трансмиссивных болезней, вредители сельскохозяйственных растений, зерна, леса и пр.

Билет50

Позвоночные- высший подтип хордовых, они характеризуются значительно более высоким уровнем организации, что наглядно выражено в их строении и физиологических направлениях.

Органы дыхания позвоночных бывают двух типов — жабры и лёгкие, и у значительной части позвоночных существенное значение в дыхании имеет кожа.

Кровеносная система у позвоночных, как и у бесчерепных, замкнутая. Она состоит из сообщающихся между собой кровеносных сосудов, которые в грубой схеме могут быть сведены к двум стволам: спинному, где кровь течёт от головы к хвосту, и брюшному, по которому она движется в обратном направлении. У позвоночных движение крови связано с деятельностью сердца.

Система пищеварительных органов представлена трубкой, начинающейся ротовым отверстием и заканчивающейся анальным отверстием.

Пищеварительный тракт подразделяется на следующие основные отделы:

1. ротовая полость, служащая для принятия пищи;
2. глотка — отдел, всегда связанный с органами дыхания: у рыб в глотку открываются жаберные щели, у наземных позвоночных в глотке располагается гортанная щель; глотку справедливо называют дыхательным отделом пищеварительной трубки;
3. пищевод;
4. желудок — расширение кишечного тракта, имеющее в некоторых случаях весьма сложное устройство;
5. кишечник, в типичном случае подразделяющийся на переднюю, или тонкую, среднюю, или толстую, и заднюю, или прямую, кишку.
6. Билет52.
7. Эко группы растений по отношению к воде:

1)Гидатофиты- это водные растения, целиком или почти целиком погруженные в воду (кувшинка,рязка)

2)Гидрофиты- это растения наземно-водные,частично погруженные в воду. (частуха,тростник)

3)Гигрофиты- в условиях повышенной влажности (манник, багульник, брусника, лох)

4)Мезофиты- растения этой экологической группы произрастают в условиях достаточного увлажнения. (пырей ползучий, лисохвост луговой, тимофеевка луговая, люцерна синяя, мягкие пшеницы, кукуруза, овес, горох, соя, сахарная свекла, конопля)

5)Ксерофиты-растут в местах с недостаточным увлажнением (это обычно травы или низкорослые кустарники).

Билет53

В основном это суккулентные растения с мясистым,сочным,способным долго удерживать влагу, стеблями или листьями.

-в процессе газообмена они теряют мало влаги за счет устьиц, которые находятся ниже,чем у других растений.

Засухоустойчивость определяется способностью растительного организма как можно меньше изменять процессы обмена веществ в условиях недостаточного водоснабжения. У более засухоустойчивых растений при нарастающем обезвоживании дольше сохраняются синтетические процессы, не повреждаются или меньше повреждаются мембранные системы клеток, обеспечивающие их нормальный гомеостаз, сохраняются нормальные физико-химические свойства протоплазмы (вязкость, эластичность, проницаемость); больше выражен ксероморфизм.

Билет54

У растений водной среды слабо развиты проводящие ткани и корневая система.

Корневая система служит главным образом для прикрепления.

Высшие гидрофиты имеют слабо развитую механическую ткань.

В листьях,стеблях,корнях располагаются воздухоносные клеточные полости.

Билет55

Мангры обитают в осадочной прибрежной среде. Обладают исключительной способностью существовать и развиваться в соленой среде и почвах, лишенных доступа кислорода.

Их особенность-ходульные корни,которые могут усваивать воздух через поры в коре и выпускают множество дыхательных корней.

Комбретовые - Лагункулария; Люмницера,

Пальмы- Нипа кустистая,

Ризофоровые - Бругиера; Цериопс; Канделия; Ризофора

Соннератиевые - Соннератия

Билет59

Аналогичные органы- органы,выполняющие одинаковые функции, сходны по строение, но различны по происхождении. (колючки,усики)

Гомологичные органы- органы,имеющие одно происхождение, но имеющие разную функцию и строение (колючки боярышника)

Билет60

Классификации жизненных форм растений. Таких классификаций к настоящему времени было создано множество. Современными исследователями чаще других используются системы К. Раункиера и И. Г. Серебрякова.

Система К. Раункиера. К. Раункиер использовал для классификации жизненных форм растений единственный, но имеющий большое приспособительное значение признак – положение почек возобновления по отношению к поверхности почвы. Сначала он разработал эту систему для растений Средней Европы, но затем распространил на растения всех климатических поясов. Все растения Раункиер разделил на пять типов (1903).

1. Фанерофиты. Почки возобновления или верхушки побегов расположены в течение неблагоприятного времени года более или менее высоко в воздухе и подвергаются всем превратностям погоды. (тополь)

2. Хамефиты. Почки возобновления у поверхности почвы или не выше 20–30 см. Зимой прикрыты снежным покровом. (черника)

3. Гемикриптофиты. Почки возобновления или верхушки побегов на поверхности почвы, часто прикрыты подстилкой. (лютик,одуванчик)

4. Геофиты. Почки возобновления или верхушки побегов сохраняются в почве или под водой (гелофиты и гидрофиты). (тюльпан)

5. Терофиты. Переносят неблагоприятное время года только в семенах. (Семя фасоли)

Раункиер считал, что жизненные формы складываются исторически как результат приспособления растений к климатическим условиям. Процентное распределение видов по жизненным формам в растительных сообществах на изучаемой территории он назвал биологическим спектром. Для разных зон и стран были составлены биологические спектры, которые могли служить индикаторами климата. Так, жаркий и влажный климат тропиков был назван «климатом фанерофитов», умеренно‑холодные области имеют «климат гемикриптофитов», полярные страны – «климат хамефитов».

Критики воззрений Раункиера отмечают, что его типы жизненных форм слишком обширны и неоднородны: хамефиты включают растения с разным отношением к климату, их много как в тундрах, так и в полупустынях. И не только современный климат определяет спектр жизненных форм, но и комплекс почвенно‑литологических условий, а также история формирования флоры и влияние человеческой культуры. Тем не менее классификация жизненных форм растений по Раункиеру остается популярной и продолжает модифицироваться.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: