Влажность и отношение к ней животных и растений

Вода – основа живой материи. Она обеспечивает протекание в организме процессов метаболизма и нормальное функционирование организма в целом. Одни организмы живут в воде, другие приспособились к постоянному недостатку влаги. Среднее содержание воды в клетках большинства живых организмов составляет около 70%. Вода в клетке присутствуете двух формах: свободной (95% всей воды клетки) и связанной (4-5% связано с белками).

Одной из основных характеристик воды как экологического фактора, а также климата и погоды является влажность воздуха. Наибольшее значение в жизни растений и животных имеют абсолютная и относительная влажность воздуха, а также дефицит насыщения.

Абсолютная влажность воздуха (p) – это масса водяного пара в 1 м 3 воздуха в граммах (в Беларуси колеблется от 1,5 г/м 3 зимой до 14 г/м 3 летом.) Обычно она выражается через упругость водяного пара (давление водяного пара, которое удерживается в воздухе).

Относительная влажность воздуха характеризует степень насыщения воздуха водяными парами при определенной температуре и показывает в процентах соотношение абсолютной влажности и максимальной (ps)(масса водяного пара в граммах, способная создать полное насыщение 1 м 3 воздуха).

В Беларуси среднегодовая относительная влажность воздуха – около 80%, максимальная среднемесячная в ноябре-декабре – 88-90%, минимальная в мае – 65-70%. При тумане она достигает 100%. Максимальное значение относительная влажность имеет перед восходом солнца, минимальное – в 15-16 ч.

Наибольшее значение для организмов имеет дефицит насыщения воздуха водяными парами, т. е. разность между максимальной и абсолютной влажностью при определенных температуре и давлении.

Дефицит насыщения наиболее четко характеризует испаряющую силу воздуха и для экологических исследований играет особую роль.

По отношению к влажности среди растений выделяют следующие экологические группы:

1 Гидатофиты – полностью или большей своей частью погруженные в воду растения. Листовая пластинка у них тонкая, часто сильно рассечена. Имеются плавающие листья с хорошо развитой аэренхимой. Корни сильно редуцированы. Цветки располагаются над водой. Созревание плодов идет под водой. Это обычные водные растения (кувшинка, кубышка, стрелолист, элодея, рдест, валлиснерия).

2 Гидрофиты – наземно-водные растения. Растут по берегам водоемов. Имеют хорошо развитую проводящую и механическую ткани. Хорошо выражена аэренхима, имеется эпидермис с устьицами (тростник, частуха, рогоз, калужница).

3 Гигрофиты – наземные растения, приуроченные к избыточно увлажненным местообитаниям, где воздух насыщен водяными парами, имеют водяные устьица для выделения воды. Листья часто тонкие. Обводненность тканей высокая. Это рис, росянка, сердечники, подмаренник, чистяк.

4 Мезофиты – растения местообитаний с умеренным увлажнением. В наших условиях это наиболее обширная экологическая группа растений (клевер, ландыш, майник, папоротник орляк, осина, береза, клен, ольха и др.).

5 Ксерофиты – растения, приспособившиеся к местам с засушливым климатом и способные переносить большой недостаток влаги. Способны регулировать водообмен. Среди них выделяют две подгруппы, имеющие разные стратегии приспособления к условиям жизни при дефиците влаги:

а) суккуленты растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой, листьями или стеблями с толстой кутикулой, восковым налетом, погруженными устьицами и неглубокой корневой системой (кактусы, очитки, молочаи, молодило);

б) склерофиты – растения, сухие на вид. Листья узкие, иногда свернуты трубочкой, часто сильно опушены. В клетках преобладает связанная вода. Без вредных последствий могут терять до 25% влаги. Сосущая сила корней у этих растений составляет несколько десятков атмосфер (ковыли, полыни, саксаул, верблюжья колючка, оливковое дерево, пробковый дуб).

Животные также подразделяются на ряд экологических групп по отношению к влажности:

1 Гигрофилы – животные, обитающие в переувлажненных участках или по берегам водоемов и болот (озерная лягушка, жабы, выдра, норка, жуки-прицепыши и др.).

2 Мезофилы – животные, обитающие в нормально увлажненных условиях. Как и у растений это наиболее обильно представленные группы животных (лиса, лось, медведь, зяблики, дрозды, большинство жужелиц, дневных бабочек и др.).

3 Ксерофилы – животные, обитающие в аридных условиях. Это, в первую очередь, степные и пустынные виды (страусы, дрофы, вараны, верблюды, жуки-чернотелки, жуки-скакуны, некоторые змеи).

Источник: http://studopedia.ru/1_123372_vlazhnost-i-otnoshenie-k-ney-zhivotnih-i-rasteniy.html

Влажность и животные. Основные экологические группы животных по их потребности в воде.

Животные получают воду тремя основными путями: через питье, вместе с сочной пищей и в результате метаболизма, т. е. за счет окисления и расщепления органических веществ – жиров, белков и углеводов.

Некоторые животные могут впитывать воду через покровы из влажного субстрата или воздуха, например, личинки некоторых насекомых – мучного хрущака, жуков‑щелкунов и др.

Потери воды у животных происходят через испарение покровами или со слизистых оболочек дыхательных путей, путем выведения из тела мочи и непереваренных остатков пищи.

Хотя животные могут выдерживать кратковременные потери воды, но в целом расход ее должен возмещаться приходом. Потери воды приводят к гибели скорее, чем голодание.

Читайте:  Ротала энье

Виды, получающие воду в основном через питье, сильно зависят от наличия водопоев. Это особенно характерно для крупных млекопитающих. В сухих, аридных районах такие животные совершают иногда значительные миграции к водоемам и не могут существовать слишком далеко от них. В африканских саваннах слоны, антилопы, львы, гиены регулярно посещают водопои.

В питьевой воде нуждаются и многие птицы. Ласточки и стрижи пьют на лету, проносясь над поверхностью водоема. Рябки в пустынях ежедневно совершают многокилометровые перелеты к водопоям и приносят воду птенцам. Самцы рябков используют исключительный в своем роде способ переноса воды – они пропитывают ею оперение на груди, а птенцы отжимают клювами набухшие перья.

В то же время многие животные могут обходиться совсем без питьевой воды, получая влагу иными способами.

Влажность воздуха также очень важна для животных, так как от нее зависит величина испарения с поверхности тела. Потери воды через испарение обусловлены также строением покровов. Некоторые виды не могут обитать в сухом воздухе и нуждаются в полном насыщении его водяными парами. Другие без вреда для себя населяют самые засушливые районы.

Животные подразделяются на ряд экологических групп по отношению к влажности:

1 Гигрофилы – животные, обитающие в переувлажненных участках или по берегам водоемов и болот (озерная лягушка, жабы, выдра, норка, жуки-прицепыши и др.).

2 Мезофилы – животные, обитающие в нормально увлажненных условиях. Как и у растений это наиболее обильно представленные группы животных (лиса, лось, медведь, зяблики, дрозды, большинство жужелиц, дневных бабочек и др.).

3 Ксерофилы – животные, обитающие в аридных условиях. Это, в первую очередь, степные и пустынные виды (страусы, дрофы, вараны, верблюды, жуки-чернотелки, жуки-скакуны, некоторые змеи).

Способы регуляции водного баланса у животных разнообразнее, чем у растений. Их можно разделить на поведенческие, морфологические и физиологические.

К числу поведенческих приспособлений относятся поиски водопоев, выбор мест обитания, рытье нор и т. п. В норах влажность воздуха приближается к 100 %, даже когда на поверхности очень сухо. Это снижает необходимость испарения через покровы, экономит влагу в организме.

В эффективности поведенческих приспособлений для обеспечения водного баланса можно убедиться на примере пустынных мокриц. Мокрицы – типичные ракообразные, не отличающиеся особыми анатомо‑морфологическими приспособлениями к наземному образу жизни. Тем не менее представители рода Hemilepistus освоили самые сухие и жаркие места на Земле – глинистые пустыни. Там они роют глубокие вертикальные норки, где всегда влажно, и покидают их, выходя на поверхность лишь в те часы суток, когда высока влажность приземного слоя воздуха. Когда почва иссушается особенно сильно и возникает угроза снижения влажности воздуха в норке, самки закрывают отверстие сильно склеротизованными передними сегментами тела, создавая замкнутое, насыщенное парами пространство и оберегая молодь от высыхания.

К морфологическим способам поддержания нормального водного баланса относятся образования, способствующие задержанию воды в теле: раковины наземных улиток, ороговевшие покровы рептилий, развитие эпикутикулы у насекомых и т. п.

Физиологические приспособления к регуляции водного обмена – это способность к образованию метаболической влаги, экономии воды при выделении мочи и кала, развитие выносливости к обезвоживанию организма, величина потоотделения и отдачи воды со слизистых.

Выносливость к обезвоживанию, как правило, выше у животных, подвергающихся тепловым перегрузкам. Для человека потеря воды, превышающая 10 % массы тела, смертельна. Верблюды переносят потери воды до 27 %, овцы – до 23, собаки – до 17 %.

Экономия воды в пищеварительном тракте достигается всасыванием воды кишечником и продуцированием сухого кала.

У насекомых, обитающих в аридных районах, выделительные органы – мальпигиевы сосуды – свободными концами входят в тесный контакт со стенкой задней кишки и всасывают воду из ее содержимого. Таким образом вода вновь возвращается в организм (пустынные жуки‑чернотелки, муравьиные львы, личинки божьих коровок и др.).

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Источник: http://cyberpedia.su/8×1993.html

Систематическая и экологическая классификации организмов. Систематические категории и таксоны

Урок 3. Подготовка к ЕГЭ по биологии

Конспект урока «Систематическая и экологическая классификации организмов. Систематические категории и таксоны»

В эпоху Великих географических открытий люди стали находить все больше различных растений и животных.

Читайте:  Диверсифолия вариегатная

Описаний новых видов накопилось так много, что появилась необходимость их классифицировать, связать в группы.

Эту задачу поставил перед собой шведский естествоиспытатель Карл Линней.

Он разделил природный мир на три царства: минеральное, растительное и животное.

Совокупность особей, сходных по строению, Линней назвал видом. Вид ─ это наименьшая единица классификации организмов, основная единица систематики.

Растения, относящиеся к одному виду, не только сходны по строению и жизнедеятельности, но при половом размножении могут давать плодовитое потомство.

Линней установил, что соседние категории связаны не только сходством, но и родством: чем дальше расположены категории друг от друга, тем меньше степень их родства.

Растения Линней распределил по 24 классам, положив в основу классификации число, величину и расположение тычинок и пестиков. Классы, в свою очередь, он поделил на отряды.

Созданная Линнеем система растительного и животного мира завершила огромный труд ботаников и зоологов первой половины 18 века. Карл Линней заложил основы научной классификации живой природы.

Сейчас приведение организмов в систему является основной задачей одного из разделов биологии — систематики.

Систематика — это наука о разнообразии, классификации всех существующих и вымерших организмов, о взаимоотношениях и родственных связях между их различными группами (таксонами) — популяциями, видами, родами, семействами и т. д.

К началу XX века в систематике сформировались основные таксономические категории. Любое растение или животное должно последовательно к ним принадлежать.

Особи, которые происходят от общего предка и имеют сходное строение и жизнедеятельность, относят к одному виду. Родственные виды объединяют в роды, роды ― в семейства, семейства ― в порядки, порядки ― в классы, классы ― в отделы, а отделы — в царства.

Современная система классификации учитывает признаки родства видов как с ныне живущими, так и с уже вымершими видами.

Также Карл Линней предложил двойное, или биноминальное, название видов, бинарную номенклатуру — систему научного наименования растений и животных, которая существует около 200 лет.

Что это значит? Для видового названия к имени рода прибавляется видовой эпитет, которым описывают характерные видовые признаки.

Например, растение с очерёдными, сердцевидными и пильчатыми листьями, а также с цветками, собранными в виде ложных зонтиков, многочисленными тычинками у основания, которые срастаются в пять пучков, называется липой европейской.

Традиционным научным языком считается латынь. Поэтому ботаники и зоологи использовали этот язык для названия организмов.

Например, липа европейская на латыни читается как Tilia Europaea (тилия еуропеа).

В настоящее время латынь относится к числу так называемых мёртвых языков, так как на нем не разговаривают, подобно древнеиндийскому (санскрит) и древнегреческому.

Однако современный Кодекс биологической номенклатуры требует, чтобы научные названия живых организмов были по форме латинскими.

Каждая последующая систематическая категория отражает сходство все более и более общих характеристик, входящих в неё организмов.

Например, в класс млекопитающих входят позвоночные животные, имеющие молочные железы для вскармливания детёнышей.

К отряду хищных причисляются звери, питающиеся животной пищей и имеющие для этого специальные приспособления (клыки, например).

По внешнему виду и образу жизни хищные распадаются на разные семейства. В данном случае лисица степная принадлежит к семейству псовых.

Сходные группы внутри семейства формируют роды, которые состоят из отдельных видов.

Таким образом, мы наблюдаем иерархическую последовательность причастия того или иного организма к системе классификации.

Таксон более высокого уровня объединяет организмы по самым крупным и существенным признакам. Чем ниже уровень (ранг) таксона (например, класс), тем более частные признаки определяют объединение организмов в данный таксон.

Основным принципом объединения организмов в один таксон является степень их родства. Поэтому чем далее они отстоят друг от друга по своим родственным связям, тем большую таксономическую группу они образуют.

Современная систематика использует для классификации и описания организмов не только частные признаки, но и различные особенности строения, экологии, поведения, характеризующие организмы.

Например, сходство летучей мыши и птицы (летающих теплокровных позвоночных).

Летучая мышь — это живородящее животное, вскармливающее детёнышей молоком, поэтому относится к классу млекопитающих.

Рассмотрим отличие между классификацией животных и растений.

Несмотря на очевидную схожесть рассмотренных нами схем отнесения организмов к тем или иным категориям, существуют отличия классификации растений от классификации животных. А именно:

Животные классифицируются исходя из отнесения к типу, растения ― исходя из отнесения к отделу;

в классификации животных предусмотрен — отряд, а растений — порядок.

В остальном с точки зрения отнесения организмов к таким категориям, как надцарство, царство, класс, семейство, род, а также вид, классификация растений и животных совпадает.

Читайте:  Анубиас гигантский

Экологическая классификация, в отличие от систематической, в которой есть главный критерий — филогенетическая близость организмов, — не имеет такого единого признака.

В её основу положены самые разнообразные критерии, например способы питания, передвижения, места обитания, отношение к отдельному фактору (свету, температуре, влажности) и другие.

Итак, по способу питания все живые организмы подразделяются на две большие группы ― автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы ― это организмы, которые синтезируют из неорганических минеральных соединений ― органические вещества с использованием солнечной энергии; к ним относятся в основном зелёные растения, осуществляющие фотосинтез и фотосинтезирующие бактерии.

Гетеротрофы ― это организмы, использующие органические вещества; к ним относятся животные, грибы и большинство микроорганизмов. Среди гетеротрофов различают фитофагов, использующих растительную пищу, и зоофагов, питающихся животными.

Также выделяют некрофагов (от греч. nekros — мёртвый) — потребителей трупов животных. Копрофагов (от греч. kopros — помет) — потребителей экскрементов. Сапрофагов (от греч. sapros — гнилой) — потребителей мёртвых растительных остатков и детритофагов (от греч. detritis — истёртый) — потребителей полуразложившихся органических веществ.

Выделяют ещё миксотрофные организмы (от греч. mixis — смешение и trophe — пища, питание), которые, в зависимости от условий внешней среды, сочетают автотрофный и гетеротрофный способы питания (сине-зелёные водоросли, некоторые растения-паразиты, растения-хищники и эвгленовые).

В основу экологической классификации могут быть также положены места обитания. Например, водные организмы — гидробионты ― подразделяются на бентосные (от греч. benthos — глубина) — живущие на дне водоёма (это губки, актинии, придонные рыбы), планктонные (от греч. planktos — блуждающий) — обитающие в толще воды и пассивно переносимые водными течениями (это одноклеточные водоросли, медузы, икра, мальки рыб и др.) и нектонные (от греч. nektos — плавающий) — активно плавающие (рыбы, дельфины, головоногие моллюски).

Растения можно классифицировать по их отношению к свету, влаге, плодородию.

По отношению к свету растения подразделяются на: светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые.

Светолюбивые растения живут только на хорошо освещённых местах (это сосна, акация, растения тундры, пустынь, степей);

Тенелюбивые растения обитают только в затенённых местах (это мхи, кислица, вороний глаз, папоротники и другие);

Теневыносливые растения переносят некоторое затенение, но могут жить и на хорошо освещённых местах (это берёза, липа, луговые травы и другие).

По отношению к влаге можно выделить следующие экологические группы растений: гидрофиты ― это водные растения, прикреплённые к почве и погруженные в воду только нижними своими частями; гидатофиты ― это растения, большей частью или полностью погруженные в воду; гигрофиты ― это растения, растущие в чрезмерной влажности; мезофиты ― растения, умеренно требовательные к увлажнённости местообитания; ксерофиты ― растения, которые переносят очень засушливые условия местообитания.

Экологические группы растений по отношению к богатству почв (плодородию): эвтрофные ― способные произрастать только на почвах богатых питательными веществами; олиготрофные растения способные развиваться на бедных питательными веществами почвах; и мезотрофные растения умеренно требовательные к наличию в почве питательных веществ.

Животных можно классифицировать по их отношению к свету, водному режиму, кислороду и другим критериям.

Выделяют следующие экологические группы животных по отношению к свету ― это животные, ведущие дневной образ жизни, и животные, ведущие ночной образ жизни, которые хорошо видят и охотятся ночью.

Экологические группы животных по отношению к водному режиму: гидрофилы ― это организмы, приспособленные к жизни в воде или близ воды; гигрофилы ― влаголюбивые наземные организмы; мезофилы ― умеренно влаголюбивые животные; ксерофилы ― организмы, обитающие в условиях крайне низкой влажности и не переносящие высокую влажность.

Экологические группы животных по отношению к кислороду ― это морские животные, дышащие кислородом, растворённым в воде; и морские животные, дышащие кислородом воздуха.

Источник: http://videouroki.net/video/03-sistematicheskaya-i-ehkologicheskaya-klassifikacii-organizmov-sistematicheskie-kategorii-i-taksony.html