Шпаргалка по "Экологии"

В жаркое время года наоборот, включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева.  У растений усиливается испарение влаги через устьица, что приводит к снижению температуры  листьев. У животных усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожу.

Организмы с постоянной температурой тела. (птицы, млекопитающие)

У этих организмов произошли  изменения во внутреннем строении органов, что способствовало их приспособленности  к постоянной температуре тела. Это, например – 4-х камерное сердце и наличие одной дуги аорты, обеспечивающие полное разделение артериального и венозного кровотока, интенсивный обмен веществ благодаря снабжению тканей артериальной кровью, насыщенной кислородом, перьевой или волосяной покров тела, способствующий сохранению тепла, хорошо развитая нервная деятельность). Все это позволило представителям птиц и млекопитающим сохранять активность при резких перепадах температур и освоить все места обитания.

В природных условиях температура  очень редко держится на уровне благоприятности  для жизни. Поэтому у растений и животных возникает специальные  приспособления, которые ослабляют  резкие колебания температуры. У  животных, например слонов большая  ушная раковина, по сравнению с  его предком  мамонтом,  живущем в холодном климате. Ушная раковина кроме органа слуха выполняет функцию  терморегулятора. У растений для защиты от перегрева появляется восковой налет, плотная кутикула.

Виды  приспособленностей организмов к колебаниям температуры, влажности и света:

1. теплокровность – поддержание организмом постоянной температуры тела;
2. зимняя спячка – продолжительный сон животных в зимнее время года;
3. анабиоз – временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни (наблюдается у холоднокровных и у животных зимой и в жаркий период времени);
4. морозостойкость – способность организмов переносить отрицательные температуры;
5. состояние покоя – приспособительное свойство многолетнего  растения, для которого характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности, отмирание наземных побегов у травянистых форм растений и опадение листьев у древесных форм;
6. летний покой – приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь.

8.Закон лимитирующего  фактора и оптимума

 

Для разных видов растений и животных условия, в которых  они особенно хорошо себя чувствуют, неодинаковы. Например, одни растения предпочитают очень влажную почву, другие - сухую. Одни требуют сильной  жары, другие лучше переносят более  холодную среду и т.п. В лабораторных экспериментах эти различия проявляются  особенно четко.

 
Проведены  следующие  лабораторные  исследования.  Растения выращивают в различных камерах, где контролируются все абиотические факторы. При этом один фактор изменяется, а остальные остаются неизменными. В данном случае изменяется температура / Результаты показывают, что по мере повышения температуры от некоторой величины, ниже которой рост вообще не возможен,,. растение развивается всё лучше и лучше, пока скорость роста не достигнет максимального значения. При дальнейшем повышении температуры растение будет чувствовать себя всё хуже и хуже и в конечном итоге погибнет. Графически это можно изобразить следующим образом .

 
          
У каждого фактора, влияющего на рост, размножение и выживание организма, есть оптимум, зона стресса и далее зона, в которой существование данного организма не возможно.

 
Зона оптимума - это обычно диапазон температур, а не конкретная величина т.е. диапазон температур, при которых максимальна скорость роста.

 
Слева и справа от зоны оптимума находятся  зоны стресса, в них растение испытывает стресс с скорость роста резко уменьшается. 
Диапазон устойчивости - диапазон температур, в котором возможен рост растения.

 
Предел устойчивости - минимальная  и максимальная температура пригодная  для жизни.

 
Сходные эксперименты можно провести и дня проверки влияния других факторов, причём результаты графически всегда одинаковы.

 
Подобные эксперименты показывают, что виды могут существенно различаться  с точки зрения оптимальных условий  и пределов устойчивости. Например, количество воды оптимальное для  одного вида вызывает стресс у другого  и приводит к гибели третий вид. Некоторые  растения вообще не переносят заморозков (t<0°C), это ведёт к их гибели, другие растения способны выжить при небольших холодах, а есть растения, для которых несколько недель отрицательных температур - необходимое условие завершения жизненного цикла. То же самое справедливо и для других экологических факторов.

 
В описанном выше эксперименте изменялся  только один фактор, а остальные  как бы соответствовали зоне оптимума. Таким образом мы наблюдали действие закона лимитирующего фактора.

 
Даже единственный фактор за пределами  своего оптимума приводит к стрессовому  состоянию организма, а в пределе - к его гибели. 
Такой фактор называется лимитирующим. Это относится к любому влияющему на рост параметру, которого «слишком мало» или «слишком много». Например, гибель растений вызывается и чрезмерным поливом и избытком удобрений, так и недостатком воды и питательных веществ. Это известно садоводам.

 
Закон лимитирующего фактора был  сформулирован Либихом в 1840 году в ходе его наблюдений за влиянием на растения минеральных удобрений. Он обнаружил, что ограничение дозы любого удобрения ведёт к одинаковому  результату - замедлению роста.

 
Дальнейшие наблюдения показали, что  он относится ко всем влияющим на организм абиотическим и биотическим факторам. Это может быть и конкуренция, хищничество и паразитизм.

9.Взаимодействие  организмов по типу нейтрализма,  комменсализма, мутуализма, паразитизма, хищничества, сапрофитизма

Экологические взаимодействия организмов. В природных условиях каждый живой организм живет не изолированно. Его окружает множество других представителей живой природы. И все они взаимодействуют  друг с другом. Взаимодействия между  организмами, а также влияние  их на условия жизни представляют собой совокупность биотических  факторов среды. Наиболее ярко экологические  взаимодействия организмов проявляются  в пищевых и пространственных связях. 
Все биотические взаимодействия можно разделить на 6 групп: 
—    (0 0) — организмы не оказывают влияния друг на друга; 
—    (+ +) — между организмами существуют взаимовыгодные полезные связи — так называемые симбиотические отношения; 
—    (- -) — отношения, вредные для обоих организмов; 
—    (+ -) — один из организмов получает выгоду, другой испытывает угнетение; 
—    (+0) — один вид получает пользу, другой не испытывает вреда; 
—    (- 0) — один вид угнетается, другой не извлекает пользы.

В природе часто встречается  сожительство двух или более видов, которое в ряде случаев становится необходимым для обоих партнёров. Такое сожительство называют симбиотическим взаимоотношением организмов (от сочетания  сим — вместе, био — жизнь) или симбиозом. Симбиоз — неразделимые взаимополезные связи двух видов, предполагающие обязательное тесное сожительство организмов, иногда даже с элементами паразитизма. Термин «симбиоз» является общим, им обозначают сожительство, обязательным условием которого является совместная жизнь, определённая степень сожительства организмов.

Гетеротипические реакции — это взаимоотношения между особями разных видов. Влияние, которое оказывают друг на друга два вида, живущих вместе, может быть нейтральным, благоприятным или неблагоприятным. Отсюда типы взаимоотношений могут быть следующими:

Нейтрализм — оба вида независимы и не оказывают друг на друга никакого влияния.

Конкуренция — каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное  действие. Виды конкурируют в поисках пищи, укрытия, мест кладки яиц и т. п. Оба вида называют конкурирующими.

Мутуализм — симбиотические взаимоотношения, когда оба сожительствующих вида извлекают взаимную пользу.

Сотрудничество — оба  вида образуют сообщество. Оно не является обязательным, так как каждый вид  может существовать отдельно, изолированно, но жизнь в сообществе им обоим  приносит пользу.

Комменсализм (дословно - "питание  вместе за одним столом") — взаимоотношения  видов, при которых один из партнеров  получает пользу, не нанося ущерб другому.

Амменсализм — тип межвидовых взаимоотношений, при котором в совместной среде обитания один вид подавляет существование другого вида, не испытывая противодействия.

Паразитизм — это форма  взаимоотношений между видами, при  которой организмы одного вида (паразита, потребителя) живут за счет питательных  веществ или тканей организма  другого вида (хозяина) в течение  определённого времени. Хозяевами, как и паразитами, могут быть и  животные, и растения.

Хищничество — такой тип  взаимоотношений, при котором представители  одного вида поедают (уничтожают) представителей другого, т. е. организмы одного вида служат пищей для другого.

Протокооперация (буквально: первичное сотрудничество) — простой тип симбиотических связей. При этой форме совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них, т.е. не является непременным условием выживания видов (популяций).

При комменсализме как  полезно-нейтральных взаимосвязях выделяют:

Сотрапезничество — потребление разных веществ или частей одной и той же пищи.

Нахлебничество — потребление  остатков пищи хозяина.

Квартиранство — использование одними видами других (их тел или их жилищ) в качестве убежища или жилища.

Следует помнить, что типы взаимоотношений конкретной пары могут  изменяться в зависимости от внешних  условий или стадий жизни взаимодействующих  организмов. К тому же в природе  во взаимоотношения оказывается  вовлечённой не пара, а гораздо  большее число. Межвидовые отношения  в природе бесконечно разнообразны.

Нейтрализм.

Если два вида не влияют друг на друга, то имеет место нейтрализм.

При нейтрализме особи  не связаны друг с другом непосредственно. Оба вида живут на одной территории, не вступая в контакт, поэтому  их сожительство не влечёт для них  как положительных, так и отрицательных  последствий, но зависит от состояния  сообществ в целом. Так, лоси и  белки (или дятлы и дрозды), обитающие  в одном лесу, практически не контактируют. Отношения типа нейтрализма развиты  в насыщенных видами сообществах.

Истинный же нейтрализм в  природе очень редок, поскольку  между всеми видами возможны опосредованные взаимодействия, эффекта которых  мы не видим в силу неполноты наших  знаний. 

Мутуализм.

Тесные взаимовыгодные отношения, при которых присутствие каждого  из видов - партнёров становится обязательным, называются мутуализмом. Можно привести многочисленные примеры мутуализма или обоюдовыгодных отношений особей разных видов. Таковы, например, взаимоотношения  узкоспециализированных к опылению растений (инжир, дурман, орхидейные) с  опыляющими их видами насекомых. Или  взаимоотношения воловьих птиц и  носорогов. Птицы кормятся насекомыми-паразитами на коже носорога, а их взлёт служит ему сигналом об опасности (см. приложение рис. 6.7.).

Комменсализм.

Взаимоотношения, при которых  один из партнёров получает пользу, не нанося ущерба другому, как уже  было отмечено ранее, называются комменсализмом. Проявления комменсализма разнообразны, поэтому в нём выделяют ряд  вариантов:

«Нахлебничество» — потребление  остатков пищи хозяина. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной  пищи, или акул с рыбами-прилипалами (см. приложение рис. 6.5.)

«Сотрапезничество» — потребление разных веществ или частей одной и той же пищи. Например: взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов, перерабатывающих разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли.

«Квартиранство» — использование одними видами других (их тел или их жилищ) в качестве убежища или жилища. Такой тип взаимоотношений широко распространён у растений.

Наглядный пример комменсализма  дают некоторые усоногие рачки, прикрепляющиеся  к коже кита. Они получают при  этом преимущество — более быстрое  передвижение, а киту не причиняют  практически никаких неудобств.

В целом же у партнёров  нет никаких общих интересов, и каждый отлично существует сам  по себе. Однако подобные союзы облегчают  одному из участников передвижение или  добывание пищи, поиск убежища  и т.д. Иногда такие союзы могут  быть абсолютно фиктивными. Так, в раковинах моллюсков и панцирях ракообразных порой встречаются различные виды мшанок. Этот союз совершенно случаен, так как мшанки способны прикрепляться к любой твёрдой поверхности, и всё же многие животные, ведущие сидячий образ жизни, оказываются в выигрыше, прикрепившись к живому существу. Хозяин переносит их с места на место. Нередко при движении поток воды облегчает им добывание пищи.

Комменсализм особенно часто  встречается среди морских животных. Хорошо известны отношения, связывающие  некоторых рыб с акулами. Рыбки-лоцманы, питающиеся объедками со «стола»  акулы, беспрестанно снуют небольшими косячками у её носа. Другим примером являются животные, нора которых служит убежищем для различных «гостей», питающихся объедками со стола хозяина. В норах млекопитающих, гнёздах птиц и жилищах общественных насекомых (см. приложение рис. 6.6.) насекомые-комменсалы представлены большим числом видов (например, в норах альпийского сурка до 110 видов жуков).