Раздел 2. Земля и жизнь на ней

Определения и обозначения

Биосфера — оболочка Земли, где существуют живые организмы. Она охватывает всю воду планеты, верхнюю часть твёрдой оболочки Земли и нижнюю часть воздушной оболочки. Понятие помогает увидеть, что жизнь распространена не только на суше, но и в воде, почве и воздухе.

Среда обитания — место и условия, в которых живёт организм. Например, для щуки среда обитания — водоём, а для дождевого червя — почва; при этом важно учитывать не только место, но и его свойства. Это понятие помогает объяснить, почему один и тот же организм не может жить где угодно.

Живой организм — отдельное живое существо, которому свойственны питание, дыхание, рост, размножение и другие признаки жизни. Организмом может быть, например, дерево, гриб, рыба или бактерия. Понятие нужно, чтобы отличать отдельное живое существо от неживого объекта и от группы организмов.

Приспособление — особенность строения или поведения, помогающая организму жить в определённых условиях. У рыбы форма тела облегчает движение в воде, а крот роет подземные ходы. Приспособления помогают понять связь между тем, как устроен организм, и тем, где он живёт.

Как это устроено

Земля подходит для жизни не случайно: на ней есть вода, воздух, свет и области с умеренной температурой. Вода нужна организмам для жизненных процессов, а воздух содержит газы, участвующие в дыхании многих существ. Свет служит источником энергии для растений, которые создают органические вещества, а подходящая температура позволяет процессам в организме идти нормально. Если одного из необходимых условий нет или оно сильно изменено, жить становится труднее.

Живые организмы встречаются в разных частях планеты, потому что вода, почва и воздух создают разные места для жизни. Однако распространение каждого вида ограничено его потребностями: например, водному животному нужны условия, позволяющие дышать и двигаться в воде. На границе подходящих условий организмам может не хватать тепла, влаги, пищи или кислорода. Поэтому биосфера охватывает те области Земли, где условия позволяют существовать жизни.

В воде организмы окружены влагой, но количество света и кислорода может меняться с глубиной, а движение иногда затрудняют течения. На суше есть доступ к свету и воздуху, зато организму приходится сохранять воду и переносить изменения температуры. В почве темно, мало свободного пространства и воздуха, а перемещаться бывает трудно. Эти отличия влияют на то, какие организмы могут жить в каждой среде и как они добывают пищу.

Строение и поведение организмов связаны с условиями их жизни, потому что именно там им приходится добывать пищу, дышать и защищаться. Обтекаемое тело рыбы помогает ей преодолевать сопротивление воды, а жабры позволяют получать из воды кислород. У крота сильные передние лапы помогают копать плотную почву, где обычное передвижение затруднено. Такие особенности называют приспособлениями: они полезны в определённых условиях, но могут быть неудобны в других.

Организмы зависят от неживой природы: им нужны вода, воздух, подходящая температура, свет или минеральные вещества. Но они зависят и друг от друга: одни животные питаются растениями или другими животными, а насекомые опыляют цветки. Если условия среды или численность одного вида меняются, последствия могут затронуть другие виды. Поэтому жизнь сообщества складывается из множества связей между организмами и окружающей природой.

Условия жизни в разных средах обитания

Сравнивая строки, сначала определите, какие условия характерны для среды, а затем найдите связанные с ними трудности. Примеры организмов показывают, кто обитает в каждой среде, но не означают, что все её обитатели устроены одинаково. Такая таблица помогает объяснить, почему организмы одной среды не всегда могут жить в другой.

Разбор задач

Комнатное растение

Условие. Назовите условия, необходимые комнатному растению для жизни, и объясните, зачем нужно каждое из них. Начните с потребностей самого организма, а затем свяжите их с окружающей средой. Для ответа не нужно перечислять любые условия подряд: каждое должно быть обосновано.

1. Растению нужна вода: она участвует в жизненных процессах и помогает переносить вещества внутри растения. При недостатке воды растение увядает, поэтому его поливают с учётом потребностей конкретного вида. Избыток воды тоже может повредить корням.
2. Растению нужны свет и подходящая температура. Свет необходим для образования питательных веществ, а при слишком низкой или высокой температуре нормальная жизнедеятельность затрудняется. Разным растениям подходит разное количество света и тепла.
3. Корням нужны воздух и вещества из почвы, а листьям — доступ к воздуху. Поэтому полезны рыхлая подходящая почва и проветривание комнаты, но сквозняк может навредить. Учитывайте, что точные потребности зависят от вида растения.

Ответ. Комнатному растению нужны вода, свет, подходящая температура, воздух и вещества из почвы. Каждое условие поддерживает определённые процессы жизни, а их количество и сочетание следует соотносить с видом растения.

Рыба и крот

Условие. Сравните жизнь рыбы и крота: укажите их среды обитания и по одному приспособлению каждого организма. Чтобы ответ был точным, сначала определите, с какой средой связано передвижение животного. Затем подберите такую особенность, которая помогает именно в этой среде.

1. Рыба живёт в водной среде, где нужно перемещаться сквозь воду и получать кислород. Её обтекаемая форма тела помогает плавать, а жабры — извлекать кислород из воды. Это примеры особенностей, связанных с условиями водоёма.
2. Крот обитает в почвенной среде, где темно и приходится прокладывать ходы. Его сильные передние лапы помогают раздвигать почву при рытье. Такое строение полезно под землёй, но не означает, что крот лучше приспособлен к передвижению в воде.
3. Сравните выбранные особенности с трудностями каждой среды. Рыбе важно двигаться и дышать в воде, а кроту — перемещаться в грунте. Так можно проверить, что приспособление связано не просто с животным, а с условиями его жизни.

Ответ. Рыба обитает в воде; плавать ей помогает обтекаемая форма тела. Крот живёт в почве; копать ему помогают сильные передние лапы.

Насекомые-опылители на участке

Условие. На участке стало меньше насекомых-опылителей. Объясните, как это может повлиять на растения и какие условия участка могли бы поддержать численность насекомых. Важно не только назвать возможное последствие, но и связать его с ролью опылителей. Предложения по улучшению должны учитывать потребности организмов.

1. Опылители переносят пыльцу между цветками, благодаря чему многим растениям легче образовывать семена и плоды. Если насекомых стало меньше, опыление может происходить реже. Это способно снизить образование семян у растений, которые зависят от насекомых.
2. Подумайте, чего насекомым может не хватать. Им нужны цветущие растения, пища и подходящие места, где можно укрыться или размножаться. На участке можно высадить разные местные цветы с разными сроками цветения и сохранить подходящие природные уголки.
3. Проверьте, не мешают ли насекомым другие условия. Частое применение химических средств может быть опасным для опылителей, а отсутствие укрытий делает участок менее подходящим. Уменьшение таких воздействий вместе с наличием цветущих растений может поддержать их численность.

Ответ. При уменьшении числа опылителей растениям может стать труднее образовывать семена и плоды. Численность насекомых поддержат цветущие растения, подходящие укрытия и сокращение опасного воздействия химических средств.

Типичные ошибки

Считать, что жизнь существует только на поверхности суши, — ошибка: организмы обитают также в воде и почве. Её допускают, потому что наземных животных и растений легко заметить, а многих подземных или водных существ увидеть сложнее. Проверьте себя, перечислив три основные среды обитания и приведя пример организма для каждой.

Путать среду обитания с конкретным местом — значит забывать об условиях жизни. Например, одного слова «лес» недостаточно: для организма имеют значение влажность, температура, наличие пищи и другие особенности. Проверка простая: назовите не только место, но и то, что в нём нужно организму или может ему мешать.

Считать, что всем организмам нужны одинаковые условия, неверно: потребности зависят от вида и среды. Такое мнение возникает, если переносить требования знакомого растения или животного на всех остальных. Проверьте себя вопросом: одинаково ли подходят рыбе и кроту вода, воздух и способ передвижения? Различия показывают, почему условия нужно связывать с конкретным организмом.

Объяснять приспособление сознательным выбором организма тоже неправильно. Животное не решает по желанию обзавестись нужным строением; полезные особенности связаны с выживанием в определённых условиях. Чтобы проверить объяснение, скажите, какую трудность среды помогает преодолеть особенность, и не описывайте её как намеренное решение отдельного существа.

Связь с другими темами

Перед изучением этой темы полезно знать основные оболочки Земли и уметь различать живую и неживую природу. Тогда легче понять, где проходит область жизни и какие условия создаёт окружающая среда. В дальнейшем эти знания пригодятся при изучении природных сообществ и пищевых связей между организмами. Они также помогают разбираться, почему охрана одного вида или места может быть важна для других обитателей.

Что запомнить

• Жизнь на Земле связана с наличием воды, воздуха, света и подходящей температуры.
• Биосфера охватывает области Земли, в которых встречаются живые организмы.
• Организмы обитают в водной, наземно-воздушной и почвенной средах.
• Условия жизни в разных средах отличаются.
• Особенности строения и поведения помогают организмам жить в своей среде.
• Живые организмы зависят от неживой природы и друг от друга.