В высокогорных областях содержание кисло-
рода в воздухе служит границей распространения мно-
гих видов животных.
За последние десятилетия резко возросло потребле-
ние кислорода промышленностью и увеличился выброс
в атмосферу диоксида углерода. Например, при сгора-
нии 100 л бензина расходуется количество кислорода,
достаточное для дыхания одного человека в течение
года. Вместе с тем в промышленных центрах содержа-
ние СО2 в атмосфере в безветренные дни может в
десятки раз превышать обычную норму (0,03 % по
объему). Источником пополнения запасов кислорода
в атмосфере служат в основном леса. Один гектар
соснового леса дает в год около 30 т кислорода - столь-
ко, сколько требуется для дыхания 19 человек в течение
года. Один гектар лиственного леса выделяет в год
около 16 т, а гектар сельскохозяйственных угодий - от
3 до 10 т в год. Отсюда понятно, что сведение лесов
наряду с возрастающим выбросом в атмосферу СО2
может серьезно изменить соотношение этих газов и
повлиять на животный мир планеты.
Удовлетворение потребности в кислороде у живущих
в воде животных осуществляется по-разному: одни
создают постоянный ток воды над своими дыхательными
поверхностями (например, движениями жаберных кры-
шек у рыб), другие имеют очень большую (по отноше-
нию к объему) поверхность тела или разнообразные
выросты (многие водные ракообразные), третьи часто
возвращаются на поверхность, чтобы сделать вдох
(киты, дельфины, черепахи, тритоны).
-199-
Потребности корней растений в кислороде только
отчасти удовлетворяются из почвы. Часть кислорода
диффундирует к корням от побегов. У растений, живу-
щих на бедных кислородом почвах (тропические бо-
лота), образуются дыхательные корни. Они поднима-
ются вертикально вверх, на их поверхности имеются
отверстия, через которые воздух поступает в корни,
а затем в части растения, погруженные в болотистую
почву.
Магнитное поле Земли. Магнитное поле Земли -
важный фактор окружающей среды, под влиянием кото-
рого протекала эволюция и который оказывает постоян-
ное влияние на живые организмы. Напряженность
магнитного поля возрастает с широтой. При изменении
интенсивности потоков частиц, движущихся от Солнца
(<солнечного ветра>), возникают кратковременные на-
рушения в магнитном поле Земли - <магнитные бури>.
Напряженность магнитного поля Земли не остается
постоянной и на протяжении суток. Резкие колебания
напряженности геомагнитного поля нарушают у челове-
ке функционирование нервной и сердечно-сосудистой
системы. Насколько глубоко геомагнитное поле влияет
на растения, показано на рис. 70: скорость роста
растения зависит от ориентации семени по отношению
к магнитным силовым линиям.
Рис. 70. Зависимость скорости
роста растения от ориентации
семян в геомагнитном поле
-200-
Биотические факторы среды
Взаимоотношения между организмами. Животные
и растения, грибы и бактерии существуют не изолиро-
ванно друг от друга, а вступают в сложные взаимоотно-
шения. Различают несколько форм взаимодействия
популяций:
1. Нейтрализм, при котором совместно обитающие
популяции разных видов не влияют друг на друга.
Например, можно сказать, что белка и медведь, волк
и майский жук прямо не взаимодействуют, хотя обитают
в одном лесу.
2. Антибиоз, при котором обе взаимодействующие
популяции или одна из них испытывают вредное, подав-
ляющее жизнедеятельность влияние.
3. Симбиоз-форма взаимоотношений, при которой
оба партнера или один из них извлекают пользу при
совместном обитании. Антибиоз и симбиоз - важней-
шие компоненты естественного отбора, участвующие
в процессе дивергенции видов, поэтому разберем под-
робнее их основные формы.
Отрицательные, антагонистические взаимоотноше-
ния между растениями могут проявляться следующим
образом.
1. Взаимное конкурентное подавление. Например,
при смешанных посевах разных видов клевера они
сосуществуют, но конкуренция за свет приводит к
уменьшению плотности каждого из них.
2. Подавление одной популяции другой. Так, грибы,
вырабатывающие антибиотики, подавляют рост микро-
организмов. Взаимодействие организмов с помощью
химических веществ свойственно и высшим растениям.
Разные виды растений испытывают неодинаковую
потребность в азоте. Те из них, которые могут расти на
бедных почвах, через корневую систему выделяют
вещества, подавляющие деятельность свободноживу-
щих азотфиксирующих бактерий, а также образование
клубеньков у бобовых. Таким путем они предотвращают
накопление в почве азота и заселение ее видами,
нуждающимися в большом его количестве.
3. Конкуренция из-за пищевых ресурсов. Эта форма
конкуренции была изучена советским ученым Г. Ф. Гау-
зе. При совместном выращивании двух видов инфузорий
через некоторое время в питательной среде оставался
только один из них. При этом инфузории не нападали
-201-
на особей другого вида и не выделяли вредных веществ.
Объяснение заключается в том, что изученные виды
отличались неодинаковой скоростью роста. В конкурен-
ции за пищу побеждал быстрее размножающийся вид.
В естественных условиях конкуренция между близко-
родственными видами ослабевает, если один из них
переходит на новый источник пищи. Надо сказать, что
совместное обитание близкородственных видов возмож-
но в тех случаях, когда они расходятся в своих экологи-
ческих требованиях, т. е. занимают разные экологиче-
ские ниши. Этим обусловлены имеющиеся у них разли-
чия в строении, физиологии, выборе мест и сроков
размножения, поведения, способах и источниках пита-
ния и т. д. Например, зимой насекомоядные птицы
избегают конкуренции за счет разных мест поиска
пищи: на стволе деревьев, в кустарниках, на пнях, на
крупных или мелких ветвях и т. д.
Таким образом, конкуренция, возникающая между
близкими видами, может иметь два следствия: или
вытеснение одного вида другим, или разная экологиче-
ская специализация видов, дающая им возможность
существовать совместно. Конкурентные взаимоотноше-
ния-один из важнейших механизмов формирования
видового состава сообщества, распределения видов в
пространстве и регуляции их численности.
4. Паразитизм - форма взаимоотношений организ-
мов, относящихся к разным видам, при которой один
организм (паразит) использует другой организм (хозя-
ина) в качестве среды обитания и источника питания.
Различают паразитов постоянных и временных. Посто-
янные паразиты не могут существовать во внешней
среде и всю жизнь обитают в теле или на наружных
покровах хозяина (аскарида, бычий цепень, вши и др.).
Временные паразиты посещают хозяина только для
питания (кровососущие клещи, комары).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
рода в воздухе служит границей распространения мно-
гих видов животных.
За последние десятилетия резко возросло потребле-
ние кислорода промышленностью и увеличился выброс
в атмосферу диоксида углерода. Например, при сгора-
нии 100 л бензина расходуется количество кислорода,
достаточное для дыхания одного человека в течение
года. Вместе с тем в промышленных центрах содержа-
ние СО2 в атмосфере в безветренные дни может в
десятки раз превышать обычную норму (0,03 % по
объему). Источником пополнения запасов кислорода
в атмосфере служат в основном леса. Один гектар
соснового леса дает в год около 30 т кислорода - столь-
ко, сколько требуется для дыхания 19 человек в течение
года. Один гектар лиственного леса выделяет в год
около 16 т, а гектар сельскохозяйственных угодий - от
3 до 10 т в год. Отсюда понятно, что сведение лесов
наряду с возрастающим выбросом в атмосферу СО2
может серьезно изменить соотношение этих газов и
повлиять на животный мир планеты.
Удовлетворение потребности в кислороде у живущих
в воде животных осуществляется по-разному: одни
создают постоянный ток воды над своими дыхательными
поверхностями (например, движениями жаберных кры-
шек у рыб), другие имеют очень большую (по отноше-
нию к объему) поверхность тела или разнообразные
выросты (многие водные ракообразные), третьи часто
возвращаются на поверхность, чтобы сделать вдох
(киты, дельфины, черепахи, тритоны).
-199-
Потребности корней растений в кислороде только
отчасти удовлетворяются из почвы. Часть кислорода
диффундирует к корням от побегов. У растений, живу-
щих на бедных кислородом почвах (тропические бо-
лота), образуются дыхательные корни. Они поднима-
ются вертикально вверх, на их поверхности имеются
отверстия, через которые воздух поступает в корни,
а затем в части растения, погруженные в болотистую
почву.
Магнитное поле Земли. Магнитное поле Земли -
важный фактор окружающей среды, под влиянием кото-
рого протекала эволюция и который оказывает постоян-
ное влияние на живые организмы. Напряженность
магнитного поля возрастает с широтой. При изменении
интенсивности потоков частиц, движущихся от Солнца
(<солнечного ветра>), возникают кратковременные на-
рушения в магнитном поле Земли - <магнитные бури>.
Напряженность магнитного поля Земли не остается
постоянной и на протяжении суток. Резкие колебания
напряженности геомагнитного поля нарушают у челове-
ке функционирование нервной и сердечно-сосудистой
системы. Насколько глубоко геомагнитное поле влияет
на растения, показано на рис. 70: скорость роста
растения зависит от ориентации семени по отношению
к магнитным силовым линиям.
Рис. 70. Зависимость скорости
роста растения от ориентации
семян в геомагнитном поле
-200-
Биотические факторы среды
Взаимоотношения между организмами. Животные
и растения, грибы и бактерии существуют не изолиро-
ванно друг от друга, а вступают в сложные взаимоотно-
шения. Различают несколько форм взаимодействия
популяций:
1. Нейтрализм, при котором совместно обитающие
популяции разных видов не влияют друг на друга.
Например, можно сказать, что белка и медведь, волк
и майский жук прямо не взаимодействуют, хотя обитают
в одном лесу.
2. Антибиоз, при котором обе взаимодействующие
популяции или одна из них испытывают вредное, подав-
ляющее жизнедеятельность влияние.
3. Симбиоз-форма взаимоотношений, при которой
оба партнера или один из них извлекают пользу при
совместном обитании. Антибиоз и симбиоз - важней-
шие компоненты естественного отбора, участвующие
в процессе дивергенции видов, поэтому разберем под-
робнее их основные формы.
Отрицательные, антагонистические взаимоотноше-
ния между растениями могут проявляться следующим
образом.
1. Взаимное конкурентное подавление. Например,
при смешанных посевах разных видов клевера они
сосуществуют, но конкуренция за свет приводит к
уменьшению плотности каждого из них.
2. Подавление одной популяции другой. Так, грибы,
вырабатывающие антибиотики, подавляют рост микро-
организмов. Взаимодействие организмов с помощью
химических веществ свойственно и высшим растениям.
Разные виды растений испытывают неодинаковую
потребность в азоте. Те из них, которые могут расти на
бедных почвах, через корневую систему выделяют
вещества, подавляющие деятельность свободноживу-
щих азотфиксирующих бактерий, а также образование
клубеньков у бобовых. Таким путем они предотвращают
накопление в почве азота и заселение ее видами,
нуждающимися в большом его количестве.
3. Конкуренция из-за пищевых ресурсов. Эта форма
конкуренции была изучена советским ученым Г. Ф. Гау-
зе. При совместном выращивании двух видов инфузорий
через некоторое время в питательной среде оставался
только один из них. При этом инфузории не нападали
-201-
на особей другого вида и не выделяли вредных веществ.
Объяснение заключается в том, что изученные виды
отличались неодинаковой скоростью роста. В конкурен-
ции за пищу побеждал быстрее размножающийся вид.
В естественных условиях конкуренция между близко-
родственными видами ослабевает, если один из них
переходит на новый источник пищи. Надо сказать, что
совместное обитание близкородственных видов возмож-
но в тех случаях, когда они расходятся в своих экологи-
ческих требованиях, т. е. занимают разные экологиче-
ские ниши. Этим обусловлены имеющиеся у них разли-
чия в строении, физиологии, выборе мест и сроков
размножения, поведения, способах и источниках пита-
ния и т. д. Например, зимой насекомоядные птицы
избегают конкуренции за счет разных мест поиска
пищи: на стволе деревьев, в кустарниках, на пнях, на
крупных или мелких ветвях и т. д.
Таким образом, конкуренция, возникающая между
близкими видами, может иметь два следствия: или
вытеснение одного вида другим, или разная экологиче-
ская специализация видов, дающая им возможность
существовать совместно. Конкурентные взаимоотноше-
ния-один из важнейших механизмов формирования
видового состава сообщества, распределения видов в
пространстве и регуляции их численности.
4. Паразитизм - форма взаимоотношений организ-
мов, относящихся к разным видам, при которой один
организм (паразит) использует другой организм (хозя-
ина) в качестве среды обитания и источника питания.
Различают паразитов постоянных и временных. Посто-
янные паразиты не могут существовать во внешней
среде и всю жизнь обитают в теле или на наружных
покровах хозяина (аскарида, бычий цепень, вши и др.).
Временные паразиты посещают хозяина только для
питания (кровососущие клещи, комары).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19