2. Условия, необходимые для жизни организмов

Определения и обозначения

Условия жизни организмов — факторы окружающей среды, необходимые для существования, роста и размножения организмов. К ним относятся вода, воздух, питательные вещества, подходящая температура и свет. По этим условиям можно понять, сможет ли организм жить в определённом месте.

Питательные вещества — вещества, которые организм получает из окружающей среды и использует для построения тела и получения энергии. Животные получают их с пищей, а растения образуют часть органических веществ сами. Это понятие помогает объяснить, откуда берутся материалы для роста и силы для движения.

Благоприятная температура — температурные условия, при которых жизненные процессы организма протекают нормально. Для разных организмов подходящий диапазон различается: то, что удобно одному виду, может быть опасно для другого. Поэтому при описании среды учитывают не любую температуру, а подходящую именно этому организму.

Свет — источник энергии, необходимый растениям для образования органических веществ. В процессе фотосинтеза растение использует свет, воду и углекислый газ. Знание этой роли света помогает понять, почему растение может ослабнуть даже при достаточном поливе.

Как это устроено

Вода необходима всем организмам, потому что клетки в значительной степени состоят из воды. В ней растворяются вещества, поэтому они могут перемещаться внутри организма и поступать в клетки. Кроме того, вода участвует в химических реакциях, без которых невозможны рост, питание и другие проявления жизни.

Воздух поддерживает жизнь благодаря содержащимся в нём газам. Большинство организмов использует кислород при дыхании: с его помощью из питательных веществ высвобождается энергия. Растениям нужен также углекислый газ, поскольку из него и воды при участии света образуются органические вещества.

Питательные вещества нужны не только для насыщения, но и для работы всего организма. Из них клетки получают материал для построения новых частей тела и восстановления повреждений. При расщеплении некоторых веществ освобождается энергия, необходимая для движения, роста, дыхания и других процессов.

Подходящая температура важна потому, что химические реакции в клетках идут только в определённых условиях. При сильном охлаждении они замедляются, а при перегреве могут нарушаться или прекращаться. Поэтому у каждого организма есть диапазон температур, в котором он растёт и действует наиболее успешно.

Свет особенно важен растениям, потому что он даёт энергию для фотосинтеза. Благодаря этой энергии растение образует органические вещества из воды и углекислого газа, а затем использует их для роста. Животные не создают пищу таким способом и получают энергию, употребляя готовые органические вещества.

Условия, необходимые для жизни организмов

Сначала найдите в таблице нужное условие, а затем прочитайте его роль и примеры. Столбец «Кому особенно важно» помогает не переносить признак одного организма на всех остальных.

Разбор задач

Условия прорастания семени

Назовите условия, необходимые для прорастания семени, и объясните роль каждого из них. Семя не начинает рост сразу после попадания в почву: сначала в нём должны активизироваться жизненные процессы. Нужно выбрать именно необходимые условия, а не всё, что окружает растение.

1. Назовём воду: она впитывается семенем, помогает ему набухнуть и запускает химические реакции.
2. Назовём воздух: зародышу семени нужен кислород для дыхания и получения энергии.
3. Назовём подходящую температуру: при ней реакции и рост идут достаточно быстро и нормально.

Ответ: для прорастания нужны вода, воздух и благоприятная температура. Свет на первом этапе обычно не является обязательным условием для прорастания, хотя позже он потребуется проростку для нормального развития.

Комнатное растение без света

Объясните, почему комнатное растение погибает при длительном отсутствии света, даже если его регулярно поливают. Вода поддерживает клетки, но не заменяет энергию, необходимую растению. Значит, надо выяснить, какой процесс прекращается без света и к чему это приводит.

1. Растение получает воду, но без света не может нормально проводить фотосинтез.
2. При недостатке фотосинтеза образуется мало органических веществ, которые нужны для роста и получения энергии.
3. Запасы растения постепенно расходуются, рост ослабевает, листья желтеют, и при длительном недостатке света растение может погибнуть.

Ответ: регулярный полив не заменяет свет. Растению нужна энергия света для фотосинтеза и образования органических веществ, поэтому длительная темнота опасна.

Опыт о необходимости воды

Предложите опыт, доказывающий необходимость воды для прорастания семян. Нужно сравнить две группы одинаковых семян и изменить только один фактор — наличие воды. Все остальные условия должны оставаться одинаковыми, иначе нельзя будет уверенно объяснить результат.

1. В опытную группу положим одинаковые семена на влажную вату, а в контрольную — на такую же сухую вату.
2. Обе группы поставим в одно место с одинаковой температурой и доступом воздуха, не добавляя воду в контрольную группу.
3. Через несколько дней сравним семена: наблюдаем появление корешков, длину проростков и число проросших семян.

Ответ: если в опытной группе семена прорастут, а в контрольной нет или прорастание будет намного слабее, это подтвердит необходимость воды. Вывод надёжен потому, что остальные условия были одинаковыми.

Типичные ошибки

«Свет нужен всем организмам». Ошибка возникает из-за того, что растения часто приводят как главный пример живых существ. Проверьте себя: спросите, получает ли данный организм энергию фотосинтезом или с готовой пищей.

«Воздух — это то же самое, что кислород». Воздух представляет собой смесь газов, а кислород — только один из них. Чтобы не ошибиться, называйте конкретный газ и его роль для данного организма.

«Любая температура подходит организму». Так думают, потому что живые существа могут какое-то время выдерживать неблагоприятные условия. Проверка проста: выясните, не замедляются ли при этой температуре рост, движение, дыхание и другие процессы.

«Пища — только готовые продукты». Такое представление подходит животным, но не объясняет питание растений. Вспомните: растения используют воду, углекислый газ и свет, чтобы образовывать органические вещества.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно знать признаки живых организмов, иметь представление о клетке и понимать значение дыхания. Эти знания помогают объяснить, почему вода, газы и питательные вещества необходимы клеткам.

Тема связана с изучением растений и фотосинтеза. Фотосинтез показывает, как растение использует свет, воду и углекислый газ для образования органических веществ.

Позже эти сведения пригодятся при изучении экосистем и приспособлений организмов к среде. Они также помогут правильно ухаживать за комнатными растениями и домашними животными.

Что запомнить

• Живым организмам необходимы определённые условия окружающей среды.
• Вода нужна всем организмам.
• Воздух обеспечивает газообмен и дыхание.
• Питательные вещества нужны для роста, построения тела и получения энергии.
• Жизненные процессы протекают нормально только при подходящей температуре.
• Свет необходим растениям для фотосинтеза.
• Недостаток любого важного условия может привести к замедлению роста или гибели организма.