§ 50. Условия жизни на Земле. Среды жизни и экологические факторы

Определения и обозначения

Среда обитания — часть природы, окружающая организм и влияющая на его жизнь. Организм не просто находится в определённом месте: он постоянно испытывает воздействие условий и других существ. В ответ он приспосабливается, например меняет поведение или особенности строения.

Экологический фактор — условие или компонент среды, воздействующий на организм. Влияние бывает прямым, когда фактор непосредственно меняет состояние организма, и косвенным, когда действует через другие условия или живые существа. Это понятие помогает разделять сложную среду на отдельные воздействия и изучать их последствия.

Абиотические факторы — факторы неживой природы. К ним относятся свет, температура, вода, а также состав воздуха и почвы. Их выделяют отдельно, чтобы понять, какие физические и химические условия нужны организму и что может ограничить его существование.

Биотические факторы — влияние живых организмов друг на друга, а антропогенные факторы — воздействие деятельности человека на природу. К первым относятся, например, конкуренция и хищничество, ко вторым — осушение болота или загрязнение водоёма. Такое деление показывает источник воздействия и помогает оценить последствия для организмов.

Как это устроено

Жизнь на Земле возможна там, где сочетаются вода, источники энергии, подходящая температура и необходимые вещества. Вода участвует в жизненных процессах, а энергия нужна организму для роста и работы. Если условия выходят за пределы, которые вид способен переносить, его жизнедеятельность нарушается. Поэтому нехватка воды, чрезмерный холод или отсутствие света могут ограничить распространение организмов даже при наличии пищи.

В водной среде тело поддерживается водой, но передвижению мешает её плотность, поэтому многие обитатели имеют обтекаемую форму или органы плавания. Растворённый кислород нужен для дыхания, и его количество может различаться в разных водоёмах. С глубиной света становится меньше, потому что верхние слои воды поглощают и рассеивают его. Это ограничивает фотосинтез и влияет на то, какие организмы могут жить на разных глубинах.

Наземно-воздушная среда получает много света и кислорода, но воздух почти не поддерживает тело, а температура и влажность быстро меняются. Чтобы не перегреваться или не переохлаждаться, животные используют поведение, например прячутся в укрытиях, а растения — особенности строения и роста. Потерю воды помогают уменьшать плотные покровы, восковые слои и закрывание устьиц у растений. Эти приспособления важны потому, что на суше организм не окружён водой постоянно и сильнее зависит от погоды.

Почва состоит из твёрдых частиц, промежутков с воздухом и воды, поэтому её условия неодинаковы на разных глубинах. Свет в толще почвы почти отсутствует, а передвигаться мешает плотность грунта; одновременно в нём можно найти влагу и органические остатки. Условия различаются с водной средой, где тело окружено водой, и с наземно-воздушной, где организм открыт свету и перепадам погоды. Организм тоже может стать средой: он даёт другим существам пищу и место обитания, но жизнь в нём зависит от его состояния.

Экологические факторы действуют не поодиночке: например, жара усиливает потерю воды, а недостаток влаги меняет рост растений. Эффект зависит от силы и продолжительности воздействия: кратковременное похолодание может быть переносимым, а длительное — опасным. Один и тот же фактор по-разному влияет на виды, потому что у них разные потребности и приспособления. Поэтому при объяснении влияния среды нужно учитывать и сам фактор, и организм, и другие условия вокруг него.

Среды жизни и характерные условия

Сравнивая строки, ищи не только различия, но и ограничения, с которыми сталкиваются обитатели каждой среды. Затем сопоставь трудность с особенностью организма: так легче понять, зачем ему нужны определённые приспособления. Примеры показывают типичных обитателей, но не означают, что условия одинаковы во всех местах этой среды.

Разбор задач

Задача 1. Рыба и условия её существования

Нужно определить среду жизни рыбы и назвать два особенно важных для неё условия. В условии не указано, какой это вид и где именно он живёт. Поэтому выбираем общие признаки среды, без которых рыба не сможет нормально существовать.

1. Рыба постоянно находится в воде, значит, относится к водной среде жизни. Это определение среды по основному месту существования организма.
2. Первое важное условие — наличие воды подходящей температуры и солёности: разные виды приспособлены к разным водоёмам. Второе — достаточное содержание растворённого кислорода, необходимого для дыхания.
3. Проверяем, что оба условия связаны именно с жизнью в воде и названы конкретно. Не следует подменять условие названием приспособления, например плавниками.

Ответ: рыба обитает в водной среде; для её существования особенно важны подходящие свойства воды и достаточное количество растворённого кислорода. У конкретного вида значение температуры, солёности и других условий может различаться. Это показывает, почему нельзя без уточнений считать водоём одинаково подходящим всем рыбам.

Задача 2. Классификация факторов

Нужно распределить освещённость, хищника и осушение болота человеком на три группы факторов. Основание классификации — источник воздействия, а не то, полезно оно или вредно. Проверим каждый пример по этому признаку.

1. Освещённость связана со светом, то есть с неживой природой. Поэтому это абиотический фактор.
2. Хищник — живой организм, который воздействует на другую живую особь. Такое взаимодействие относят к биотическим факторам.
3. Осушение болота выполняет человек, и оно меняет природные условия. Значит, это антропогенный фактор.

Ответ: освещённость — абиотический фактор, хищник — биотический, осушение болота человеком — антропогенный. Само последствие воздействия не определяет группу: например, вредное действие света всё равно остаётся абиотическим. Для проверки спроси себя, откуда происходит воздействие: от неживого условия, другого организма или деятельности человека.

Задача 3. Засуха и связи организмов

Нужно объяснить, почему засуха ограничивает рост растений и влияет на животных, которые ими питаются. Здесь требуется проследить не только прямое действие условия, но и его передачу по связи между организмами. Разберём цепочку последовательно.

1. Засуха означает длительную нехватку воды. Растениям вода нужна для жизненных процессов и роста, поэтому при её недостатке они хуже развиваются, могут сбрасывать листья или погибать.
2. Если растений становится меньше, животным-растительноядным труднее находить пищу. Это косвенное влияние засухи: фактор действует на животных через изменение количества растений.
3. Проверяем цепочку: засуха воздействует на растения, изменение растительности отражается на питании животных. Значит, один абиотический фактор способен влиять на несколько связанных видов.

Ответ: засуха прямо ограничивает рост растений из-за нехватки воды, а затем косвенно влияет на животных, уменьшая доступность пищи. Сила последствий зависит от длительности засухи и от того, могут ли организмы найти воду или другой корм. Пример показывает совместное действие факторов и значение пищевых связей.

Типичные ошибки

Ошибка — считать средой обитания только место, где организм находится. Такое понимание кажется естественным, потому что часто называют конкретное место, например лес или озеро, но среда включает также условия и организмы, воздействующие на живое существо. Проверь себя: перечисли, что вокруг организма влияет на его жизнь, а не только укажи точку на карте.

Ошибка — путать абиотические и биотические факторы. Это происходит, когда фактор классифицируют по его влиянию, например считают вредное воздействие живым или неживым. Температура относится к неживой природе, а конкурент — живой организм; проверь группу по источнику воздействия.

Ошибка — думать, что один фактор одинаково действует на все организмы. Такое предположение возникает, если забыть о различиях между видами и рассматривать только само условие. Проверь себя, учитывая потребности и приспособления конкретного организма, а также силу воздействия.

Ошибка — отождествлять среду жизни с местом обитания конкретного вида. Водная или почвенная среда обозначает общий тип условий, а местообитание уточняет, где именно живёт вид. Чтобы не смешивать понятия, спроси себя: речь идёт о большой группе условий или о конкретном участке, например пруде либо лесной поляне?

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать основные признаки живых организмов и отличать живую природу от неживой: это помогает классифицировать экологические факторы. Представление о факторах пригодится при изучении приспособленности, потому что признаки и поведение организмов связаны с условиями среды. Оно также помогает разбираться в экосистемах и пищевых связях: изменение одного условия может отразиться на нескольких видах. Знание антропогенных факторов нужно, чтобы оценивать, как деятельность человека меняет природу.

Что запомнить

• На Земле выделяют водную, наземно-воздушную и почвенную среды жизни; организм может служить средой для других организмов.
• У каждой среды есть свой набор условий и ограничений.
• Экологические факторы воздействуют на организмы прямо или косвенно.
• Абиотические факторы связаны с неживой природой, биотические — с живыми организмами.
• Деятельность человека создаёт антропогенные факторы.
• Действие фактора зависит от его силы, длительности и особенностей организма.