Принципы экологической классификации организмов

Экологические классификации отражают сходство, возникшее у представителей самых разных групп, если они используют сходные пути адаптации. В основу экологической классификации могут быть положены самые разнообразные критерии: способы питания, передвижения, отношение к температуре, влажности, солености среды и т.п. Разделение всех организмов на эврибионтных и стенобионтных по широте диапазона приспособления к среде – это пример простейшей экологической классификации.

Классификация по способу питания: автотрофы, которые используют для построения своего тела неорганические соединения и энергию солнечного света, и гетеротрофы, которые нуждаются в пище органического происхождения.

Классификация по функции в биогеоценозе: продуценты (автотрофы, способные синтезировать органические вещества из неорганических), консументы (гетеротрофы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов), редуценты (живут за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганические соединения).

Есть классификации по способу добывания пищи, по местам обитания, по жизненным формам, то есть по типу внешней морфологии, отношения вида к среде. В одних случаях за основу классификации берут особенности размножения, в других – способы передвижения или добывания пищи, приуроченность к определенным экологическим нишам.

11.4. Характеристика основных экологических факторов

Свет

В спектре солнечного света выделяют области, различные по своему биологическому действию. Ультрафиолетовые лучи в небольших дозах необходимы живым организмам (бактерицидное действие, стимуляция роста и развития клеток, синтез витамина D), в больших дозах губительны из-за способности вызывать мутации. Значительная часть ультрафиолетовых лучей отражается озоновым слоем. Видимые лучи – основной источник жизни на Земле, дающий энергию для фотосинтеза. Инфракрасные лучи – основной источник тепловой энергии.

По отношению к условиям освещенности растения делят на следующие экологические группы:

- гелиофиты (светолюбивые) – растения, обитающие в условиях хорошего освещения; они имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, значительное количество пигментов в листьях.

- факультативные гелиофиты (теневыносливые) – растения, способные обитать как в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения.

- сциофиты (тенелюбивые) – растения, плохо переносящие прямые солнечные лучи; для них характерны крупные, тонкие листья, расположенные горизонтально с меньшим количеством устьиц.

Для животных свет – это условие ориентации. Животные бывают с дневным, ночным и сумеречным образом жизни.

По отношению к продолжительности дня организмы (в основном растения) делят на короткодневные (обитатели низких широт) и длиннодневные(обитатели умеренных и высоких широт). Реакция организмов на продолжительность дня называется фотопериодизмом. Это очень важное приспособление, регулирующее сезонные явления у организмов (листопад, перелёты птиц).

Температура

От температуры окружающей среды зависит температура организмов, а, следовательно, скорость всех химических реакций, составляющих обмен веществ. В основном живые организмы способны жить при температуре от 0 до + 50 ^оС, что обусловлено свойствами цитоплазмы клеток. Верхним температурным пределом жизни является 120-140 ^оС (близкие к нему значения температуры выдерживают споры, бактерии), нижним – (- 190 - 273^оС (переносят семена).

По отношению к температуре организмы делят на криофилов (обитающих в условиях низких температур) и термофилов (обитающих в условиях высоких температур).

Организмы могут использовать два источника тепловой энергии: внешний (тепловая энергия Солнца или внутреннее тепло Земли) и внутренний (тепло, выделяемое при обмене веществ).

В зависимости от того, какой источник преобладает в тепловом балансе, живые организмы делят на пойкилотермных и гомойотермных.

Пойкилотермные организмы – организмы с непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды. К ним относятся микроорганизмы, растения, беспозвоночные и низшие позвоночные животные. Температура их тела обычно на 1-2^оС выше температуры окружающей среды или равна ей.

Гомойотермные организмы – организмы, способные поддерживать внутреннюю температуру тела на относительно постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Это птицы и млекопитающие.

Среди гомойотермных организмов выделяют группу гетеротермных организмов–организмов, у которых периоды сохранения постоянно высокой температуры тела сменяются периодами её понижения при впадении в спячку в неблагоприятный период года (суслики, сурки, ежи, летучие мыши).

У живых организмов различают три механизма терморегуляции. Химическая терморегуляция осуществляется путем изменения величины теплопродукции за счёт изменения интенсивности обмена веществ. Физическая терморегуляциясвязана с изменением величины теплоотдачи. Этологическая (или поведенческая) терморегуляция заключается в избегании условий с неблагоприятными температурами.

Вода

Среднее содержание воды в клетках большинства живых организмов составляет около 70%. Вода в клетке присутствует в двух формах: свободной 95% всей воды клетки) и связанной (4-5% связаны с белками).

Наиболее важные функции и свойства воды следующие:

§ вода является лучшим растворителем, в ней растворяется большинство веществ;

§ в качестве реагента вода участвует во многих химических реакциях: полимеризации, гидролиза, в процессе фотосинтеза;

§ вода является термостабилизатором и терморегулятором, эта функция обусловлена такими свойствами воды, как высокая теплоёмкость, высокая теплопроводность, высокая теплота испарения;

§ вода осуществляет транспортную функцию, способствуя передвижению веществ к различным частям организма и выведению ненужных продуктов из организма;

§ вода выполняет структурную функцию – цитоплазма клеток содержит от 60 до 95% воды, и именно вода придает клеткам их нормальную форму.

По отношению к воде среди живых организмов выделяют следующие экологические группы: гигрофилы (влаголюбивые), ксерофилы (сухолюбивые) и мезофилы (промежуточная группа).

В частности среди растений различают гигрофитов, мезофитов и ксерофитов.

Гигрофиты – растения влажных местообитаний, не переносящие водного дефицита. К ним, в частности, относятся водные растения – гидрофиты и гидатофиты. Гидатофиты – водные растения, целиком или большей своей частью погруженные в воду (например, кувшинка). Гидрофиты – водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду только нижними частями (например, тростник).

Ксерофиты – растения сухих местообитаний, способные переносить перегрев и обезвоживание. К ним относятся суккуленты и склерофиты. Суккуленты – ксерофитные растения с сочными, мясистыми листьями (например, алоэ) или стеблями (например, кактусовые), в которых развита водозапасающая ткань. Склерофиты – ксерофитные растения с жёсткими побегами, благодаря чему при водном дефиците у них не наблюдается внешней картины завядания (например, ковыли, саксаул).

Мезофиты – растения умеренно увлажненных местообитаний; промежуточная группа между гидрофитами и ксерофитами.

Вопросы для самоконтроля

1.Что такое экологические факторы? Как их классифицируют?

2.Каковы основные закономерности действия экологических факторов?

3.Что такое лимитирующий фактор?

4. Охарактеризуйте свет как экологический фактор.

5. Охарактеризуйте температуру как экологический фактор.

6. Охарактеризуйте воду как экологический фактор

7. Какие принципы экологической классификации организмов Вы знаете?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1.Биология с основами экологии /Д.В. Вахненко и [ др].- Ростов н/Д.:Феникс,2005.- 512 с.

2.Колесников, С.И. Экология /С.И. Колесников.- М.: Академцентр, 2008.- 315 с.

3.Маринченко, А.В. Экология./А.В. Маринченко- М.: Дашков и К⁰, 2008.- 328 с.

4. Лысов, П.К. Биология с основами экологии./П. К. Лысов.– М.: Высшая школа, 2007. – 655 с.

5.Пехов, А.П.Биология с основами экологии /А.П. Пехов.- СП/б.: Лань, 2007. – 688 с.

Дополнительная

1. Экологические основы природопользования /Э.А. Арустамов, и [др]. - М.: Дашков и К⁰, 2005. – 320 с.

2.Виноградова, Н.Ю. Глобальная экология /Н. Ю. Виноградова. - М.: Просвещение, 2001.- 310 с.

3. Гальперин, М.В. Общая экология: учебник /М.В. Гальперин. - М.: ФОРУМ-ИНФРА, 2006.- 336 с.

4. Ручин, А.Б. Экология популяций и сообществ./ А.Б. Ручин - М.: Академия,2008.- 352 с.

5. Степановских, А.С. Экология. /А.С. Степановских. – Курган.: Зауралье, 1997.- 612 с.

6. Шамилева, И.А. Экология: уч. пособие /И.А. Шамилева.- М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004.- 144 с.

7. Шилов, И.А. Экология./И.А. Шилов.- М.: Высшая школа.,2003. – 512 с.