7. Наземно-воздушная среда жизни

Определения и обозначения

Наземно-воздушная среда жизни — среда обитания организмов на поверхности суши, где важны воздух, свет, температура и влажность. Это не только воздух, но и пространство над почвой, растения, рельеф и доступная вода. Понятие помогает сравнить условия жизни на суше с условиями в воде и почве.

Факторы среды — условия и воздействия, влияющие на жизнедеятельность организмов. Для наземных организмов особенно важны свет, температура, вода и ветер. Зная факторы, можно понять, почему один организм живёт на открытом месте, а другой прячется в тени или под землёй.

Влажность — содержание водяного пара в воздухе и количество доступной организмам воды. Она связана с водой, но не равна её запасам в почве или водоёме. Этот термин нужен, чтобы объяснить риск высыхания и способы сохранения воды.

Приспособленность — особенности строения, жизнедеятельности и поведения, помогающие жить в определённых условиях. Например, колючки кактуса уменьшают испарение, а ночная активность животного защищает его от дневной жары. Приспособление всегда рассматривают вместе с условием среды, которому оно помогает противостоять.

Как это устроено

На суше до организмов доходит много солнечного света, потому что воздух почти прозрачен, а вода и её толща не закрывают его полностью. В воздухе достаточно кислорода для дыхания, и он быстро перемещается. Но воздух плохо удерживает тепло и влагу, поэтому условия здесь меняются резче, чем в воде.

Солнечный свет даёт растениям энергию для образования органических веществ из воды и углекислого газа. От количества света зависят рост растений, раскрывание цветков и направление побегов. У животных освещённость связана с активностью: дневные виды ищут пищу при свете, а ночные избегают яркого солнца и перегрева.

Температура воздуха меняется в течение суток, потому что поверхность Земли днём нагревается от Солнца, а ночью остывает. В течение года это происходит из-за смены сезонов и разного количества солнечного тепла. Организмы поддерживают подходящий режим, прячась в норах, меняя время активности, покрываясь шерстью или перьями, а растения сбрасывают листья или переходят в состояние покоя.

Недостаток влаги приводит к высыханию клеток и нарушению жизненных процессов, а избыток может вытеснять воздух из пространства между частицами почвы и мешать дыханию корней. Поэтому растения запасают воду, уменьшают площадь листьев или покрывают их защитной плёнкой. Животные пьют воду, получают её с пищей, имеют плотные покровы и могут пережидать засуху в укрытиях или снижать активность.

Ветер переносит пыльцу, семена и споры, поэтому помогает растениям расселяться и размножаться. Одновременно он усиливает испарение воды, охлаждает тело и может ломать стебли или срывать листья. Наземные животные должны расходовать больше энергии на движение против ветра и искать укрытия, а растениям помогают гибкие стебли, небольшая высота и прочные корни.

Основные факторы наземно-воздушной среды и приспособления организмов

Таблица помогает быстро сопоставить действие фактора с ответом организма. При разборе примера сначала найдите воздействие среды, затем определите, какую трудность оно создаёт, и только после этого подбирайте приспособление.

Одна особенность может помогать сразу против нескольких воздействий. Например, плотный покров уменьшает потерю воды и одновременно защищает тело от повреждений.

Разбор задач

Кактус в сухом и жарком месте

Условие. Объясните, почему у кактуса листья превратились в колючки, а стебель стал мясистым.

1. Определим главное условие среды: в жарком сухом месте воды мало, а испарение идёт быстро.
2. Сравним обычный лист с колючкой. Колючка имеет маленькую поверхность, поэтому через неё теряется гораздо меньше воды.
3. Рассмотрим стебель. Мясистый стебель способен накапливать воду и выполнять работу зелёных листьев, образуя органические вещества на свету.
4. Свяжем признаки с условиями: растение одновременно уменьшает потерю воды и создаёт её запас.

Ответ. Листья кактуса превратились в колючки, чтобы уменьшить испарение и защитить растение. Мясистый зелёный стебель запасает воду и участвует в фотосинтезе.

Дождевой червь и ящерица

Условие. Сравните условия жизни дождевого червя и ящерицы и определите важные для них факторы.

1. Дождевой червь живёт в почве, где мало света, но нужна влажность: через влажную кожу происходит газообмен.
2. Ящерица обитает на поверхности суши, получает тепло от окружающей среды и часто использует солнечный свет для согревания.
3. Для червя особенно важны влажность, доступ воздуха в почве и отсутствие пересыхания. Для ящерицы значимы температура, свет, пища и укрытия.
4. Сравним покровы: влажная кожа червя помогает дышать, а сухие чешуйки ящерицы уменьшают потерю воды.

Ответ. Дождевому червю нужна влажная почва и защита от света и высыхания, а ящерице — подходящая температура, солнечное тепло и сухой защищающий покров.

Жизнь в сухом и жарком месте

Условие. Предложите приспособления растения или животного к сухому и жаркому месту и объясните значение каждого.

1. Сначала назовём трудности: мало воды, сильное испарение и опасность перегрева.
2. Для растения подойдут небольшие листья или колючки, восковой налёт, глубокие корни и мясистый стебель. Они уменьшают потерю воды, добывают её из глубоких слоёв и создают запас.
3. Для животного полезны плотные покровы, нора и ночная активность. Эти признаки защищают от высыхания и позволяют избегать дневной жары.
4. Проверим решение: каждое предложенное свойство должно быть связано хотя бы с одной трудностью среды.

Ответ. Комплекс приспособлений должен уменьшать потерю воды, помогать её получать или запасать и защищать организм от перегрева.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать наземно-воздушной средой только воздух. Так думают, потому что название начинается со слова «воздушная», но организм зависит и от поверхности суши, почвы, света, воды и температуры. Проверьте себя: перечислите не менее трёх условий, с которыми организм соприкасается на суше.

Ошибка 2. Утверждать, что температура и влажность постоянны. Ошибка возникает, если наблюдать только один момент, хотя днём и ночью или летом и зимой условия различаются. Для проверки сравните погоду в разные часы и сезоны.

Ошибка 3. Путать влажность воздуха с наличием воды в почве или водоёме. Эти условия связаны, но вода может быть в почве при сухом воздухе, а влажный воздух не означает наличие доступной питьевой воды. Спросите себя, о водяном паре или о запасе жидкой воды идёт речь.

Ошибка 4. Называть любую особенность приспособлением. Её считают приспособлением только тогда, когда она помогает пережить определённое воздействие среды или оставить потомство. Проверьте связь: назовите фактор, трудность и пользу признака.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно знать, что организмы живут в разных средах, а условия среды включают свет, температуру, воду и воздух. Эти факторы действуют вместе и определяют возможности организма.

Знания о наземно-воздушной среде пригодятся при изучении жизненных форм растений, поведения животных и их приспособлений. Например, форма листа или время активности животного становятся понятнее через условия обитания.

Далее эту среду можно сравнить с водной, почвенной и средой организмов. Сравнение показывает, почему один и тот же фактор действует в разных средах неодинаково.

Что запомнить

• Наземно-воздушная среда отличается большим количеством света и кислорода.
• На суше температура и влажность изменяются сильнее, чем в воде.
• Свет необходим растениям для образования органических веществ и влияет на активность животных.
• Вода — один из главных факторов, ограничивающих жизнь наземных организмов.
• Организмы приспосабливаются к условиям среды строением, процессами жизнедеятельности и поведением.
• Ветер может помогать распространению семян и спор, но усиливает испарение и охлаждение.
• Разные организмы предъявляют неодинаковые требования к условиям наземно-воздушной среды.