§ 2. Животные и окружающая среда

Определения и обозначения

Среда обитания — совокупность условий, в которых живёт животное, получает ресурсы и взаимодействует с другими организмами. Это не только лес, река или почва, а также температура, вода, пища, враги и соседи. Понятие помогает рассматривать жизнь животного в связи с окружающим миром.

Фактор среды — любое воздействие или условие среды, влияющее на жизнедеятельность животного. Например, недостаток кислорода может затруднять дыхание, а наличие укрытий — повышать безопасность. С помощью этого термина определяют, что именно изменяет жизнь организма.

Абиотические, биотические и антропогенные факторы — соответственно воздействия неживой природы, других организмов и деятельности человека. Температура относится к абиотическим факторам, хищник — к биотическим, а вырубка леса — к антропогенным. Такое разделение позволяет установить источник влияния и предсказать его последствия.

Приспособленность — особенности строения, жизнедеятельности и поведения, помогающие животному выживать в определённой среде. Обтекаемое тело облегчает движение рыбы, а сильные передние конечности помогают кроту прокладывать ходы. Этот термин связывает признаки животного с условиями, в которых они полезны.

Как это устроено

Животные освоили четыре основные среды: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную. В воде живут рыбы, медузы и многие ракообразные, в воздухе и на суше — птицы, млекопитающие и насекомые, в почве — кроты и дождевые черви. Организменная среда представлена телом другого организма, где обитают, например, паразиты.

Условия этих сред различаются, потому что вода, воздух, почва и тело хозяина имеют разную плотность, влажность и освещённость. В воде температура меняется медленнее, но движение затрудняет плотная среда; в почве почти нет света и мало свободного пространства. Количество кислорода также неодинаково: в воде и почве его обычно меньше, чем в воздухе, поэтому животным нужны особые способы дыхания.

Абиотические факторы напрямую влияют на жизненные процессы животных. Температура изменяет скорость обмена веществ, свет помогает ориентироваться и определяет активность, а влажность важна для дыхания и предотвращения высыхания. От условий среды зависят возможность двигаться, находить пищу, расти и размножаться.

Животные связаны друг с другом и с другими организмами несколькими способами. Хищник получает пищу, поедая жертву, конкуренты используют одни и те же ограниченные ресурсы, а паразит живёт за счёт хозяина и причиняет ему вред. При взаимовыгодных связях оба участника получают пользу, поэтому такие отношения могут повышать выживаемость видов.

Деятельность человека стала самостоятельным фактором, потому что быстро меняет условия существования животных. Вырубка лесов, загрязнение, шум, строительство и осушение водоёмов сокращают кормовые ресурсы или разрушают укрытия. Одни виды исчезают, другие меняют поведение, переселяются, переходят к питанию новой пищей или осваивают изменённые местообитания.

Среды обитания животных и их особенности

При работе с таблицей сначала определите условия среды, затем найдите признак, который помогает животному справляться именно с ними. После этого проверьте связь между приспособлением и примером животного. Один признак может выполнять сразу несколько функций, например защищать от повреждений и уменьшать потерю воды.

Разбор задач

Задача 1. Определение групп факторов

Условие: определите, к какой группе факторов относятся температура воды, наличие хищников и вырубка леса. Нужно распределить примеры по источнику воздействия, а не по тому, полезны они или вредны.

1. Температура воды относится к неживой природе и влияет на скорость процессов в организме.
2. Наличие хищников связано с деятельностью других животных, поэтому это биотический фактор.
3. Вырубка леса выполняется человеком и изменяет местообитание, следовательно, это антропогенный фактор.

Ответ: температура воды — абиотический фактор, хищники — биотический, вырубка леса — антропогенный. Проверка выполняется вопросом: кто или что является источником воздействия?

Задача 2. Приспособления рыбы и крота

Условие: объясните, какие приспособления помогают рыбе жить в воде, а кроту — в почве. Нужно связать каждый признак не просто с животным, а с трудностями конкретной среды.

1. У рыбы обтекаемое тело уменьшает сопротивление воды, плавники помогают управлять движением, а жабры извлекают кислород из воды.
2. Слизь снижает трение и защищает поверхность тела, поэтому рыба легче перемещается и меньше повреждается.
3. Крот имеет сильные передние конечности, приспособленные к рытью, и продолговатое тело, удобное для движения в узких ходах.
4. Небольшие глаза крота не мешают подземной жизни: в почве мало света, зато особенно важны обоняние и осязание.

Ответ: признаки рыбы связаны с плотной водой и дыханием в ней, а признаки крота — с темнотой, теснотой и необходимостью прокладывать ходы. Значение признака становится понятным только при сравнении его с условиями среды.

Задача 3. Последствия осушения болота

Условие: проанализируйте, как осушение болота изменит условия жизни земноводных, насекомых и птиц. Нужно проследить цепочку от действия человека к изменению факторов, численности организмов и связей между ними.

1. Осушение уменьшает влажность и площадь водоёмов, поэтому земноводным становится сложнее размножаться и сохранять кожу влажной.
2. Часть насекомых, связанных с водой и болотными растениями, сокращается, а сухолюбивые виды могут увеличиться.
3. Птицы теряют места кормления и укрытия, поэтому одни переселяются, а другие уменьшают численность.
4. Из-за изменения количества насекомых меняется питание птиц, а исчезновение одних видов нарушает пищевые связи.

Ответ: осушение болота меняет влажность, растительность и доступность пищи; вслед за этим изменяются численность земноводных и насекомых, состав птиц и связи между ними. Это пример косвенного влияния человека на животных.

Типичные ошибки

Ошибка — считать средой обитания только место, где находится животное. Так думают, потому что слово «среда» часто связывают с территорией, но забывают об условиях и связях. Проверьте себя: назовите не только участок, но и воду, пищу, температуру, врагов и соседние организмы.

Ошибка — путать абиотические и биотические факторы, например относить хищничество к неживой природе. Причина путаницы в том, что оба фактора могут одинаково сильно влиять на численность животных. Чтобы проверить ответ, спросите: источник воздействия — природное явление или другой организм?

Ошибка — считать любую особенность животного сознательным приспособлением. Признак называют приспособлением только тогда, когда он связан с условиями среды и повышает вероятность выживания или размножения. Проверяйте себя вопросом: какую конкретную трудность среды помогает преодолеть этот признак?

Ошибка — видеть влияние человека только в прямом уничтожении животных. Загрязнение, шум, вырубка леса, изменение водоёмов и беспокойство тоже меняют условия жизни. Для проверки составьте цепочку: действие человека — изменение фактора — последствия для животного или его связей.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно знать уровни организации живой природы, признаки животных и основные жизненные процессы. Это позволяет понять, на что именно воздействуют условия среды: на дыхание, питание, движение, рост или размножение. Без таких представлений трудно объяснить значение приспособлений.

Дальше знания пригодятся при изучении экосистем, пищевых цепей, природных сообществ и охраны животных. Факторы среды определяют состав сообщества, а связи между организмами формируют цепи питания. Изменение одного условия может повлиять на множество видов.

Связь с темой разнообразия животных особенно тесная. Разные среды предъявляют разные требования, поэтому у видов возникают различия в строении, поведении и образе жизни. Приспособленность помогает объяснить распространение животных и их способность занимать определённые местообитания.

Что запомнить

• Среда обитания включает все условия, в которых живёт животное.
• Факторы среды бывают абиотическими, биотическими и антропогенными.
• Животные зависят от условий среды и одновременно влияют на другие организмы.
• Каждая среда обитания имеет особые условия жизни.
• Приспособления животных связаны с конкретными условиями среды.
• Деятельность человека может изменять среду и нарушать связи между организмами.