Часть 3. Организм и среда

Определения и обозначения

Среда обитания — совокупность условий, в которых живёт организм, и объектов, с которыми он взаимодействует. Это не только вода, воздух или почва, но и другие организмы. Понятие помогает увидеть, от чего зависит жизнь организма.

Экологический фактор — любое условие или воздействие среды, влияющее на жизнь организма. Фактор может ускорять или замедлять рост, питание, дыхание и размножение. Так можно объяснить, почему изменение одного условия отражается на организме.

Фактор неживой природы — воздействие света, температуры, воды, воздуха, почвы и других компонентов неживой среды. Такие факторы не являются организмами, но создают условия для их существования. Например, недостаток воды ограничивает рост растения.

Фактор живой природы — влияние других организмов на жизнедеятельность данного организма. Это влияние бывает полезным, вредным или нейтральным. К нему относятся конкуренция, хищничество, паразитизм и сотрудничество.

Как это устроено

Организм постоянно зависит от среды, потому что получает из неё воду, пищу, кислород и энергию, а также воспринимает изменения условий. Без подходящей температуры, влажности или освещения жизненные процессы нарушаются. Одновременно организм меняет среду: растение выделяет кислород и затеняет почву, животное рыхлит её, а бактерии разлагают остатки организмов.

Водная среда отличается плотностью воды, её движением, давлением и меньшим количеством кислорода, чем в воздухе. Наземно-воздушная среда изменяется сильнее: здесь заметны перепады температуры, влажности и освещения. Почва содержит воду, воздух и минеральные вещества, а организменная среда предоставляется телом хозяина паразитам или полезным сожителям.

Свет нужен растениям для образования органических веществ, а животным помогает ориентироваться и определять время активности. Температура влияет на скорость жизненных процессов: при сильном охлаждении они замедляются, а при перегреве нарушаются. Вода участвует почти во всех процессах организма, поэтому засуха часто ограничивает рост и размножение.

Воздух поставляет кислород для дыхания и углекислый газ для фотосинтеза растений. Почва закрепляет растения, снабжает их водой и минеральными солями, а также служит местом жизни многих организмов. Недостаток любого из этих ресурсов может стать ограничивающим фактором, даже если остальные условия благоприятны.

Организмы влияют друг на друга, потому что используют общие ресурсы или связаны питанием. При конкуренции они соперничают за свет, воду, пищу или убежища, хищник получает пищу за счёт жертвы, а паразит — за счёт хозяина. Взаимовыгодное сотрудничество помогает обоим участникам, например растение получает помощь опылителя, а насекомое — нектар.

Деятельность человека выделяют в особую группу антропогенных факторов, поскольку она быстро и в больших масштабах меняет природные условия. Вырубка лесов, загрязнение воды, строительство и охрана редких видов влияют на сообщества. Такие изменения могут разрушать пищевые связи, уменьшать численность видов или, наоборот, создавать более подходящие условия.

Группы экологических факторов и их влияние на организмы

Сначала определите, к какой группе относится воздействие, затем оцените его результат для организма. Один и тот же фактор может быть полезным или вредным при разной силе и для разных видов. Последнюю строку удобно использовать, чтобы отличать настоящее приспособление от случайного изменения.

Разбор задач

Задача 1. Распределение воздействий

Условие: распределите засуху, затенение деревом, вытаптывание травы, нападение хищника и загрязнение воды по группам экологических факторов. Нужно определить источник каждого воздействия.

1. Засуха относится к факторам неживой природы, потому что связана с недостатком воды, а не с деятельностью организма.
2. Затенение деревом и нападение хищника являются факторами живой природы: в обоих случаях воздействует другой организм.
3. Вытаптывание травы и загрязнение воды — антропогенные факторы, если они вызваны действиями людей.

Ответ: к неживым факторам относится засуха; к живым — затенение деревом и нападение хищника; к антропогенным — вытаптывание травы и загрязнение воды. При классификации нужно учитывать не только результат, но и причину воздействия.

Задача 2. Комнатное растение в темноте

Условие: объясните, почему растение в тёмном месте растёт слабее, чем на свету, и назовите ограничивающее условие. Сравниваются два растения при примерно одинаковых остальных условиях.

1. Определим различие: растения получают неодинаковое количество света.
2. Свет нужен листьям для фотосинтеза, при котором образуются органические вещества для роста.
3. При недостатке света образование питательных веществ уменьшается, поэтому побеги становятся слабыми и развиваются медленнее.

Ответ: ограничивающий фактор — недостаток света. Растению не хватает энергии и органических веществ для нормального роста.

Задача 3. Исчезновение опылителей

Условие: предскажите последствия исчезновения насекомых-опылителей для цветкового растения, насекомоядной птицы и человека. Нужно проследить цепочку связей, а не рассматривать виды отдельно.

1. Без опылителей у многих цветковых растений снизится образование семян и плодов.
2. Насекомоядным птицам станет труднее находить пищу, поэтому их численность может уменьшиться или они покинут место.
3. Человек получит меньше плодов, семян и урожая культур, зависящих от опыления; нарушатся и другие связи сообщества.

Ответ: исчезновение опылителей затрагивает растение, птиц и человека через последовательность взаимосвязей. Это пример того, как изменение одного фактора отражается на нескольких организмах.

Типичные ошибки

Ошибка: считать средой обитания только неживые компоненты природы. Так думают, потому что свет, вода и температура легко заметны, но среда включает также организмы и взаимодействия. Проверьте себя: спросите, влияет ли на организм соседство с другими видами.

Ошибка: путать фактор живой природы с антропогенным. Причиной воздействия может быть организм, но если его действие вызвано человеком, фактор относят к антропогенным. Для проверки назовите источник воздействия и спросите, участвовала ли деятельность человека.

Ошибка: считать организм приспособленным к любым условиям. Приспособление помогает только при определённых пределах температуры, влажности или другого фактора. Проверьте себя: представьте, что воздействие стало слишком сильным.

Ошибка: рассматривать экологические факторы независимо друг от друга. На практике недостаток воды может усилить действие жары, а затенение уменьшить влияние света. Проверяйте вывод, учитывая сразу несколько условий среды.

Связь с другими темами

До этой темы нужно знать признаки живого организма, основные процессы жизнедеятельности и различия между живой и неживой природой. Эти знания помогают понять, почему организм реагирует на условия среды.

Тема связана с клеткой, органами растений и животных: условия среды влияют на работу клеток и органов, а значит, на весь организм. Позже знания пригодятся при изучении пищевых цепей, сообществ, экосистем, охраны природы и влияния человека на окружающую среду.

Что запомнить

• Организм и среда обитания постоянно взаимодействуют.
• Экологический фактор — любое воздействие среды на организм.
• Факторы делятся на факторы неживой природы, живой природы и антропогенные факторы.
• Один и тот же фактор может быть полезным или вредным в зависимости от его силы.
• Организмы имеют приспособления к определённым условиям среды.
• Изменение одного компонента среды может повлиять на многие организмы.
• Деятельность человека способна нарушать природные связи и изменять среду обитания.