Екогрупи тварин по відношенню до грунтів

Тепло.

Температура, в відміну від світу, є виключно вітальним (енергетичним) фактором. У рослин і тварин (особливо холоднокровних тварин) підвищення температури тіла викликає прискорення всіх біохімічних і фізіологічних процесів. Так, при підвищенні температури скорочується час, необхідний для проходження окремих стадій розвитку. Нарімер, для розвитку гусениць метелика-капустницы від яйця до лялечки при температурі 10 С потрібно 100 діб, а при 26 С - тільки 10 діб.

Залежність швидкості  розвитку від температури описується S-образної кривої:

Точка а, в якій крива v = f (t) перетинає шкалу температур (тобто  вісь OX), називається порогом розвитку. При температурі нижче даної розвиток не відбувається.

Так звана сума активних температур, тобто сума температур, які необхідно набрати для  завершення циклу розвитку, використовується в сільському господарстві. Описується сума активних температур Stефф так:

Stефф = y * (t-a).

y - це час розвитку, t - температура,  при якій відбувається розвиток. Stефф - постійна (звичайно, у статистичному змісті - індивідуальні розходження, безумовно, є) величина для даного виду. Знайдена закономірність (а математики, напевно, вже встигли привести попередню залежність до виду y = S/(ta)) знаходить практичне застосування. Знаючи тривалість розвитку при різних температурах, можна обчислити суму активних температур. Зазвичай сума активних температур для сільськогосподарських рослин уже відома; на підставі її значення і конкретних температур робиться фенологічний прогноз, визначається можливість акліматизації даного виду, необхідність і тривалість вирощування в закритому грунті (теплицях).

Температура також впливає  і на плин інших фізіологічних  процесів (кількість споживаної їжі, поводження, плідність і так далі). Температурний режим, пов'язаний з географічною широтою й іншими факторами, визначає межі поширення видів.

По відношенню до тепла виділяють наступні екологічні групи:

Еврітермні і стенотермні організми .Термофіли і кріофіли (теплолюбні і холодолюбиві)

За ступенем адаптації  до умов дефіциту тепла розрізняють  нехолодостойкіе (гинуть при температурі  замерзання води через інактивації  ферментів), неморозостійкі (гинуть, якщо в клітках починають утворюватися кристали льоду, тому основною адаптацією є нагромадження цукрів і інших  речовин при зниженні температури), морозостійкі (наприклад, переохолоджене стан холодноводні риб підтримується нагромадженням у рідинах тіла так званих біологічних антифризів - глікопротеїдів, що знижують точку замерзання).

  Для тваринних організмів характерним є те, що частина з них може 
виробляти постійну внутрішню температуру тіла. Таких тварин називають 
гомеотермними, на відміну від тварин пойкілотермних, температура тіла, яких непостійна і визначається температурою навколишнього середовища. 
Проміжну групу складають гетеротермні тваринні організми, які в 
активному стані гомеотермні, а у стані відносного спокою втрачають 
здатність до терморегуляції.

Гомеотермність (теплокровність) – суттєва перевага тварин в боротьбі за існування, саме тому гомеотермні тварини – ссавці та птахи – в 
порівнянні з пойкілотермними найбільш поширені по Землі. 
 
Всі організми, які населяють нашу планету, за відношенням до 
температурного середовища можуть бути евритермними (існують при значних коливаннях температур) і стенотермними (існують при низькій амплітуді температур).

У тварин також існують  різноманітні пристосування до умов життя в 
аридних реґіонах. Одні з них запасають вологу (черепахи), інші – 
намагаються одержати її з їжею. Значна частина тварин засушливих 
областей впадають в сплячку або ж нагромаджує значну кількість жиру і витрачає його поступово не одержуючи ні їжі ні води.

3. Екогрупи тварин  по відношенню до водного середовища

Вода покриває 71% площі  земної кулі і составляет1/800 частину  обсягу суші або 1370 м3. Основна маса води зосереджена в морях та океанах - 94-98%, в полярних льодах міститься  близько 1,2% води і зовсім мала частка - менше 0,5%, у прісних водах річок, озер і боліт. Співвідношення ці постійні, хоча в природі, не перестаючи, йде  кругообіг води (рис. 1).

У водному середовищі живе близько 150 000 видів тварин і 10 000 рослин, що становить відповідно всього 7 і 8% від загального числа видів  Землі. На підставі цього був зроблений  висновок про те, що на суші еволюція йшла набагато інтенсивніше, ніж у  воді.

Найбільшою різноманітністю  життя відрізняються теплі моря й океани (40000 видів тварин) в області  екватора і тропіках, на північ і  південь відбувається збіднення  флори і фауни морів у сотні  разів. Що стосується розподілу організмів безпосередньо в морі, то основна  маса їх зосереджена в поверхневих  шарах (епіпелагіаль) і в субліторальній зоні. Висока щільність водного середовища визначає особливий склад і характер зміни життєзабезпечуючих чинників. Одні з них ті ж, що і на суші - тепло, світло, інші специфічні: тиск води (з глибиною збільшується на 1 атм. На кожні 10 м), вміст кисню, склад солей, кислотність. Завдяки високій щільності середовища, значення тепла і світла з градієнтом висоти змінюються набагато швидше, ніж на суші. Тепловий режим. Для водного середовища характерний менший прихід тепла, тому що значна частина його відбивається, і не менш значна частина витрачається на випаровування. Узгоджуючи з динамікою наземних температур, температура води має меншими коливаннями добових і сезонних температур. Більш того, водойми істотно вирівнюють хід температур в атмосфері прибережних районів. При відсутності льодового панцира моря в холодну пору року надають отепляющее дію на прилеглі території суші, влітку - охолоджувальне та зволожуючу. Діапазон значень температури води в Світовому океані становить 38 ° (від -2 до +36 ° С), у прісних водоймах - 26 ° (від -0,9 до +25 ° С). З глибиною температура води різко падає. До 50 м спостерігаються добові коливання температури, до 400 - сезонні, глибше вона стає постійною, опускаючись до +1-3 ° С (у Заполяр'ї близька до 0 ° С). Оскільки температурний режим у водоймах порівняно стабільний, їх мешканцям властива стенотермность. Незначні коливання температури в ту чи іншу сторону супроводжується суттєвими змінами у водних екосистемах. У зв'язку з різним ступенем прогрівання верхніх і нижніх шарів протягом року, приливами і відливами, течіями, штормами відбувається постійне перемішування водних шарів. Роль перемішування води для водних мешканців (гідробіонтів) виключно велика, тому що при цьому вирівнюється розподіл кисню і поживних речовин усередині водойм, забезпечуючи обмінні процеси між організмами і середовищем.

Інтенсивність світла у воді сильно ослаблена через його відображення поверхнею і поглинання самою  водою. Гетерофіллія: кубушки, латаття, стрілолист, чилім (водяний горіх). Тварини, як і рослини, закономірно змінюють своє забарвлення з глибиною. У верхніх шарах вони яскраво пофарбовані в різні кольори, в сутінкової зоні (морський окунь, корали, ракоподібні) пофарбовані у кольори з червоним відтінком - зручніше ховатися від ворогів. Глибоководні види позбавлені пігментів. Характерними властивостями водного середовища, відмінними від суші, є висока щільність, рухливість, кислотність, здатність розчинення газів і солей. Для всіх цих умов у гідробіонтів історично вироблені відповідні пристосування-адаптації.

Воді властива висока щільність (1 г/см3, що в 800 разів більше щільності  повітря) і в'язкість. У живуть у товщі води і активно плаваючих тварин тіло має обтічну форму і змазано слизом, що зменшує тертя при пересуванні. Розвинені пристосування для підвищення плавучості: скупчення жиру в тканинах, плавальні міхури у риб, повітроносні порожнини у сифонофор. У пасивно плаваючих тварин збільшується питома поверхня тіла за рахунок виростів, шипів, придатків; тіло ущільнюється, відбувається редукція скелетних органів. Різні способи пересування: згинання тіла, за допомогою джгутиків, війок, реактивний спосіб пересування (головомоллюскі).

У придонних тварин зникає або слабо розвинений скелет, збільшуються розміри тіла, звичайна редукція зору, розвиток дотикальних органів.

Характерна риса водного  середовища - рухливість. Вона обумовлена ​​приливами і відливами, морськими  течіями, штормами, різними рівнями  висотних відміток русел річок. У риб проточних вод тіло в поперечнику кругле, а у риб, що мешкають у дна, як і в придонних безхребетних тварин, тіло плоске. У багатьох на черевній стороні є органи фіксації до підводних предметів.

Природним водоймам властивий  певний хімічний склад. Переважають  карбонати, сульфати, хлориди. У прісних  водоймах концентрація солей не більше 0,5 г /, в морях - від 12 до 35 г / л (проміле - десяті частки відсотка). При солоності  більше 40 проміле водойму називають  гіпергалинного або пересоленим. У прісній воді (гіпотонічна середа) добре виражені процеси осморегуляції. Гідробіонти змушені постійно видаляти проникаючу в них воду, вони гомойосмотічни (інфузорії кожні 2-3 хвилини «прокачують» через себе кількість води, що дорівнює її вазі). У солоній воді (ізотонічна середа) концентрація солей в тілах і тканинах гідробіонтів однакова (ізотонічна) з концентрацією солей, розчинених у воді - вони пойкілоосмотічни. Тому у мешканців солоних водойм осморегуляторние функції не розвинені, і вони не змогли заселити прісні водойми.

У воді кисень найважливіший  екологічний фактор. Джерело його - атмосфера і фотосинтезуючі рослини. При перемішуванні води, особливо у проточних водоймах і при  зменшенні температури вміст  кисню зростає. Деякі риби дуже чутливі  до дефіциту кисню (форель, гольян, харіус) і тому воліють холодні гірські  річки і струмки. Інші риби (карась, сазан, плотва) невибагливі до вмісту кисню і можуть жити на дні глибоких водойм. Багато водяні комахи, личинки  комарів, легеневі молюски теж толерантні до вмісту кисню у воді, тому що вони час від часу піднімаються до поверхні і заковтують свіже повітря.

Вуглекислого газу у воді достатньо - майже в 700 разів більше, ніж у повітрі. Він використовується у фотосинтезі рослин і йде  на формування вапняних скелетних утворень тварин (черепашки молюсків, покриви  ракоподібних, каркаси радіолярій та ін.)

У прісноводних водоймах кислотність  води, або концентрація водневих іонів, варіює набагато сильніше, ніж у  морських - від pH = 3,7-4,7 (кислі) до pH = 7,8 (лужні). Кислотністю води визначається багато в чому видовий склад рослин гідробіонтів. У кислих водах боліт ростуть  сфагнові мохи і живуть у достатку раковини корненожки, але немає молюсків-беззубок (Unio), рідко зустрічаються інші молюски. У лужному середовищі розвиваються багато видів рдестов, елодея. Більшість  прісноводних риб живуть в діапазоні pH від 5 до 9 і масово гинуть за межами цих значень. Кислотність морської води зменшується з глибиною.

 

 

 

4. Екогрупи тварин  з різним способом живлення

Живлення (споживання, корм) – важливий екологічний фактор, від якості і кількості якого  залежить плодючість, тривалість життя, розвиток і смертність організмів. Від різноманітності кормів часто залежать численні морфологічні, фізіологічні й екологічні адаптації.

Якщо розглядати організми як кормовий ресурс, то можна виділити три шляхи формування ланцюгів живлення:

Перший – деструкція, внаслідок  якої тіла або частинки тіл організмів відмирають і разом з рештками життєдіяльності і секреторними продуктами стають кормовим ресурсом для "деструкторів" (бактерій, грибів і тварин-детритофагів). Деструктори – це групи живих організмів, які не в змозі використовувати інші організми, поки вони живі. Детрит – це органічний мул і напівзруйновані рештки організмів, які перебувають у верхніх шарах ґрунту, а також у водному середовищі. Другий – паразитизм, коли організм використовує в якості кормового ресурсу інший організм ще при житті. Приклад паразитів – тля, яка висмоктує сік із флоеми листя дерев, і гриби – облігатні паразити рослин (наприклад, іржасті гриби, які вбивають клітини організму-господаря). Третій – органофагія, або хижацтво. При цьому кормовий організм (або його частина) поїдається (кролик, якого з'їла лисиця; жолудь, що з'їла білка, тощо).

Автотрофи, для яких зовнішнім джерелом енергії є сонячне світло, називають фотоавтотрофами (фотосинтетиками). Автотрофи, які одержали енергію шляхом синтезу органічних речовин з вуглекислого газу, а також через окислення різних неорганічних речовин (NH4+, S2-, Mn2+), називають хемоавтотрофами (хемосинтетиками). Хемосинтез здійснюється мікроорганізмами у процесі їхньої життєдіяльності і відіграє в природі важливу роль, оскільки завдяки йому відбуваються такі важливі процеси, як нітрифікація, новоутворення органічних речовин, відповідне запасання енергії в біологічних системах, окислення сірководню в морях тощо.

Гетеротрофи, на відміну від автотрофів, неспроможні використовувати енергію  абіотичних джерел для синтезу складних органічних сполук. Для побудови і підтримки своєї біомаси вони одержують енергію й органічні речовини з кормом, який являє собою живу або мертву масу автотрофів та інших гетеротрофів. Гетеротрофами є всі тварини, гриби, переважна більшість бактерій, деякі водорості і безхлорофільні вищі рослини.

Якщо класифікувати автотрофи  за об'єктами живлення досить складно, оскільки всі вони "живляться" світлом або хімічно зв'язаною енергією, вуглекислим газом, водою і мінеральними солями, то класифікація гетеротрофів могла мати такий вигляд (за Федоровим і Гільмановим): 
1)рослиноїдні(фітофаги); 
2)м'ясоїдні(зоофаги); 
3)мертвоїдні(детритофаги). 
Крім того, в природі реалізуються і можливі комбінації цих основних типів живлення: 

4)м'ясоїдно-рослиноїдні; 
5)мертвоїдно-рослиноїдні; 
6)мертвоїдно-м'ясоїдні; 
7) всеїдні (еврифаги або поліфаги).

 

 

 

 

 

Література

 Б. Небел «Наука  об окружающей среде» - М.:Мир, 1993.

Липин А.Н.. Пресные воды и  их жизнь. М. Учпедгиз. 1950.

Сердюк В.О. Основи анатомії та фізіології тварин. Навчальний посібник для учнів та вчителів. - Київ, 2008. – 110 с.