43. Среды обитания организмов

Определения и обозначения

Среда обитания — совокупность условий, в которых живёт организм. Это не только место, но и доступные ресурсы, свойства окружающей среды и другие организмы. Понятие помогает выяснить, какие условия нужны виду для жизни.

Экологический фактор — любой элемент среды, воздействующий на организм. Факторы делят на абиотические, связанные с неживой природой, биотические — с влиянием живых организмов, и антропогенные — обусловленные деятельностью человека. Такая классификация помогает определить источник воздействия.

Лимитирующий фактор — фактор, значение которого ограничивает жизнедеятельность или распространение организма. Даже при благоприятности остальных условий сильная нехватка или избыток одного ресурса способен помешать росту и размножению. Поэтому при оценке среды ищут не только подходящие условия, но и наиболее ограничивающее.

Адаптация — особенность строения, жизнедеятельности или поведения, повышающая приспособленность организма к условиям среды. Например, форма тела может облегчать движение в воде, а поведение — помогать избегать неблагоприятной температуры. Понятие объясняет, как организмы используют возможности своей среды и справляются с её ограничениями.

Как это устроено

Условия существования различаются потому, что воздух, вода, почва и тела организмов имеют разные физические и химические свойства. Поэтому выделяют водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную среды. В каждой из них по-своему доступны вода, кислород, свет и пища, а также меняется температура. Границы между средами не всегда резкие: некоторые организмы используют несколько сред на разных этапах жизни.

Вода плотнее воздуха и поддерживает тело, поэтому водным животным не всегда нужна прочная опора, но для движения им приходится преодолевать сопротивление воды. Растворённого кислорода в ней меньше, чем кислорода в воздухе, а освещённость снижается с глубиной. На суше кислород доступен, но организму приходится предотвращать потерю воды и выдерживать более резкие температурные колебания. В почве влажность часто выше, однако мало света, а перемещаться мешают плотные частицы и узкие поры.

Организм испытывает действие сразу нескольких факторов: например, температуры, влажности, наличия пищи и конкурентов. Их влияние складывается, поэтому подходящее значение одного условия не всегда компенсирует неблагоприятное значение другого. Недостаток или избыток конкретного фактора становится лимитирующим, если именно он сильнее всего мешает жизнедеятельности или расселению вида в данных обстоятельствах. У разных видов таким ограничением могут быть разные факторы.

Особенности организмов связаны с условиями, в которых они живут. У водных животных форма тела и способы дыхания помогают двигаться и получать кислород из воды. Обитатели почвы часто имеют приспособления к движению в тесном пространстве и могут обходиться без света, поскольку он туда почти не проникает. Эти особенности не делают среду одинаково благоприятной для всех: виды различаются потребностями и способностью переносить условия.

Организменная среда — это тело другого организма, используемое как место жизни. Хозяин может предоставлять жильцу пищу, подходящую влажность и укрытие от внешних воздействий. Но такая жизнь создаёт зависимость от состояния и доступности хозяина, а ресурсы внутри или на поверхности его тела ограничены. Хозяин иногда защищает жильца от внешних условий, хотя его защитные реакции могут, наоборот, мешать существованию жильца.

Сравнение основных сред обитания организмов

Сравнивайте среды по одной строке за раз: так легче заметить, чем отличаются условия, а не только названия мест. Затем связывайте найденное ограничение с особенностями организма. Таблица показывает типичные условия, но внутри каждой среды они могут заметно меняться.

Разбор задач

Задача 1. Определите среду обитания карася и назовите два условия, к которым ему необходимо быть приспособленным. Сначала соотнесём животное с местом, где оно обычно живёт. Затем выберем особенности этой среды, важные для его жизнедеятельности.

1. Карась живёт в водоёме, значит, его основная среда обитания — водная.
2. Вода плотнее воздуха и оказывает сопротивление движению, поэтому рыбе важно быть приспособленной к перемещению в воде.
3. Кислород в этой среде растворён, поэтому карасю необходимо получать кислород из воды с помощью жабр.

Ответ: среда обитания карася — водная; он приспособлен к движению и дыханию в воде.

Задача 2. В почве стало меньше кислорода. Объясните, почему это может повлиять на дождевых червей, и назовите фактор, который ограничивает их жизнедеятельность. Чтобы решить задачу, определим, какой процесс зависит от кислорода. Затем установим, что именно изменилось в условиях почвы.

1. Дождевые черви — животные, которым кислород необходим для дыхания.
2. При снижении его содержания в почвенных порах червям становится труднее получать кислород, поэтому нарушается нормальное дыхание и снижается активность.
3. Изменившийся фактор относится к условиям неживой природы; если его нехватка мешает жизнедеятельности, он становится лимитирующим.

Ответ: уменьшение кислорода затрудняет дыхание червей. В этой ситуации их жизнедеятельность ограничивает абиотический фактор — содержание кислорода в почве.

Задача 3. Блоха живёт на млекопитающем, а личинка насекомого развивается в почве. Сравните их среды и укажите по одному преимуществу и ограничению каждой. Здесь нужно отдельно рассмотреть условия для каждого организма, не принимая наличие ресурсов за отсутствие ограничений.

1. Блоха использует организм-хозяина как среду обитания. Преимущество — доступ к пище и укрытию, ограничение — зависимость от хозяина и его доступности.
2. Личинка развивается в почвенной среде. Преимущество — в почве можно найти влагу и укрытие от поверхности, ограничение — темнота и тесное пространство.
3. Сопоставим результаты: организменная среда связана с другим живым организмом, а почвенная — с условиями неживой среды.

Ответ: у блохи преимущество — пища и укрытие на хозяине, ограничение — зависимость от него. У личинки преимущество — почвенное укрытие, ограничение — недостаток света и пространства.

Типичные ошибки

Ошибка: считать средой обитания только место, где нашли организм. Так думают, потому что место легко увидеть и назвать, но оно не описывает воздействие температуры, света и других условий. Проверьте себя: перечислите факторы, которые влияют на организм в этом месте, — если их не учитывать, описание среды неполное.

Ошибка: смешивать среду обитания с экологической нишей. Их путают, потому что оба понятия описывают положение организма в природе. Среда — условия жизни, а экологическая ниша характеризует роль вида в сообществе и его связи с ресурсами; проверочный вопрос — спрашиваем мы «в каких условиях?» или «каково место вида среди других?»

Ошибка: считать, что в одной среде условия одинаковы для всех организмов. Одно и то же значение фактора может быть подходящим для одного вида и неблагоприятным для другого из-за различий в потребностях. Чтобы проверить вывод, уточните, о каком организме идёт речь и как он реагирует на фактор, а не переносите оценку одного вида на всех.

Ошибка: называть любой неблагоприятный фактор лимитирующим. Фактор становится лимитирующим не просто потому, что он неприятен или вреден, а когда именно он сильнее всего ограничивает организм при конкретных условиях. Проверьте себя: сравните его влияние с действием других факторов и выясните, ограничивает ли он жизнедеятельность или распространение вида.

Связь с другими темами

Для изучения сред обитания нужно знать, что организмы взаимодействуют с окружающей средой, а условия жизни могут меняться. Эта тема связана с экологическими факторами и адаптациями: факторы воздействуют на организм, а его особенности влияют на способность существовать в этих условиях. Понимание различий между средами помогает разбираться в закономерностях распространения видов и устройстве экосистем. Оно также пригодится при изучении паразитизма и охраны биоразнообразия.

Что запомнить

• Выделяют водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную среды обитания.
• Каждая среда имеет характерные физические и химические условия.
• На организм одновременно воздействуют разные экологические факторы.
• Лимитирующий фактор может ограничивать жизнедеятельность и распространение вида.
• Особенности строения, жизнедеятельности и поведения помогают организмам существовать в своей среде.
• Организменная среда предоставляет ресурсы и укрытие, но создаёт зависимость от организма-хозяина.