Какие свойства характерны для водной среды
- ГДЗ к учебнику Пасечника 5 класс
- ГДЗ к рабочей тетради Пасечника 5 класс
- Все рабочие тетради (главная страница сайта)
Вопросы в начале параграфа
1. Что такое биосфера?
Биосфера — это оболочка планеты, внутри которой обитают живые организмы. Биосфера включает в себя почву, гидросферу, верхние слои литосферы и нижние слои атмосферы.
2. Какие среды обитания организмов вам известны?
Живые организмы на Земле обитают в четырёх средах:
- в почве;
- в наземно-воздушной среде;
- в водной среде;
- в организмах других живых существ.
Вопросы в конце параграфа
1. Какие среды обитания живых организмов вы знаете?
К основным средам обитания живых организмов относится:
- наземно-воздушная среда;
- водная среда;
- почва;
- тела живых организмов.
2. Какие свойства характерны для водной среды обитания?
Для водной среды обитания характерно:
- наличие выталкивающей силы;
- большая плотность среды, чем у воздуха;
- способность накапливать и удерживать тепло;
- солёный состав воды.
3. Почему считают, что наземно-воздушная среда более сложная и разнообразная, чем водная?
Наземно-воздушная среда более сложная и разнообразная чем водная потому, что:
- плотность воздуха намного ниже плотности воды, что стало причиной особой развитости опорных тканей (внутреннего и наружного скелета) у живых организмов;
- очень быстро может меняться температура воздуха, что привело к образованию различных приспособлений помогающих выдерживать резкие перепады температуры (например, шерсть);
- различные условия влажности окружающей среды также привели к развитию специальных приспособлений у живых организмов;
- особенности химического состава воздуха (загрязнение) могут оказывать негативное воздействие на развитие живых организмов;
- различные климатические условия, а также свойства и состав воздушных масс в разных областях планеты, создали условия для большого разнообразия живых организмов.
4. Что такое почва?
Почва — это верхний плодородный слой суши который состоит из неорганических веществ (воды, воздуха и минеральных веществ), а также содержит органические вещества (остатки растений и животных, перегной — продукт разложения живых организмов).
5. Какова роль почвы в жизни растений?
Почва является питательной средой необходимой для жизнедеятельности растений. Именно из почвы растения получают воду, минеральные и органические питательные вещества, часть воздуха для дыхания. Чем более насыщена почва питательными веществами, влагой и воздухом, тем более плодородной (благоприятной для выращивания растений) она является.
6. В чём состоят основные особенности организмов, использующих тела других организмов как среду обитания?
Живые организмы, средой обитания которых являются другие живые организмы, часто частично или полностью утрачивают органы или системы органов, необходимые для организмов живущих в воде, в почве или в наземно-воздушной среде. Это происходит потому, что внутренняя среда живого организма-носителя отличается большим постоянством: нет перепадов температуры, стабильная влажность, плотность среды и т.д.
7. Какие вы знаете организмы, живущие внутри других организмов? Ощущали ли вы влияние таких обитателей на себе?
К организмам, обитающим внутри других организмов относятся вирусы, бактерии, подкожный клещ и плоские черви. Многие из этих существ вызывают разнообразные болезни у организма-носителя.
Так, попадание под кожу клеща может привести к возникновению у животного или человека клещевого энцефалита — опаснейшего заболевания, которое может закончится поражением серого вещества головного мозга, поражением спинного мозга или даже смертью больного.
Бактерии, живущие внутри живых существ, могут быть как вредными, так и полезными. Полезные бактерии помогают людям и животным усваивать витамины и микроэлементы, снижают риск возникновения аллергии, обеспечивают противоопухолевый и антиоксидантный эффект, расщепляют непереваренные компоненты пищи, поддерживают водно-солевой обмен и поддерживают тепловой баланс организма.
Вредные бактерии, напротив, попадая в организм человека или животного могут вызвать самые разнообразные заболевания: туберкулёз, дифтерию, стоматит, менингит, коклюш, скарлатину и т.д. К счастью, вредных болезнетворных бактерий всего 1% от общего количества этих организмов. Они могут попадать в организм человека с водой, из почвы или воздушно-капельным путём (по воздуху). Вот почему так важно всегда мыть руки перед едой и после прогулки, стараться не находиться рядом с кашляющим человеком и пить только очищенную воду.
Вирусы, попадая в организм человека или животного, также как и вредные бактерии вызывают различные заболевания. Так, человек может заразиться такими вирусными заболеваниями как грипп, ангина, герпес, ветряная оспа, а также другими очень опасными заболеваниями. Передаются вирусы обычно от человека к человеку, например через кровь, в капельках жидкости при кашле, при использовании больным и здоровым человеком одной посуды, полотенец и т.д.
Плоские черви, которые также называют глисты, приносят организму-носителю только вред. Зараженный плоскими червями организм ощущает боль в животе, приступы тошноты и рвоты, потерю аппетита, резкое снижение веса, нарушение сна, быструю утомляемость, раздражимость и другие неприятные симптомы. Для того чтобы не допустить попадания плоских червей в организм, необходимо соблюдать правила гигиены и использовать в пищу только качественные проверенные продукты прошедшие тепловую обработку, особенно эта рекомендация касается мяса.
Подумайте
Почему организмы, обитающие в наземно-воздушной среде, более многообразны, чем обитатели водной?
Наземно-воздушная среда отличается большим разнообразием условий для обитания живых организмов, чем водная среда.
Так, благодаря особенностям воды, в водной среде не бывает резкого изменения температуры, количества кислорода, солнечного света, солёности воды, плотности воды или давления. Эти параметры могут меняться при погружении на глубину или при перемещении из одной части мирового океана в другую, но вариантов таких изменений не так много.
Например, условия глубоководной среды почти одинаковы по всему миру, независимо от близости к полюсам или экватору. Поэтому на глубине обитает ограниченное количество видов живых существ.
А вот для наземно-воздушной среды характерно огромное количество сочетания самых разных характеристик окружающего мира. Условия среды изменяются в зависимости от климатической зоны, от высотности местности, от уровня влажности, от удаления от океанов и морей, от природной зоны, от деятельности человека и даже от исторических особенностей материков и континентов.
Например, некоторые животные (коалы, кенгуру и прочие) обитают только на одном материке — в Австралии, хотя и на других материках существуют схожие по климатическим условиям местности. Это произошло потому, что материк Австралия отделился от существовавшего ранее единого материка Пангеи значительно раньше других и на его территории развитие эволюции происходило независимо от остального мира.
Задания
Составьте план параграфа.
План параграфа «§ 4. Среды обитания организмов»
- Среда обитания:
- что называют средой обитания;
- виды сред обитания;
- влияние среды обитания на живые организмы.
- Наземно-воздушная среда обитания:
- свойства наземно-воздушной среды обитания;
- разнообразие видов наземно-воздушных сред обитания.
- Вода как среда обитания:
- свойства водной среды обитания;
- особенности обитателей водной среды.
- Почва как среда обитания:
- свойства и характеристики почвы;
- обитатели почвы;
- значение почвы в жизни растений.
- Тела живых организмов как среда обитания живых существ:
- условия жизни внутри других организмов;
- особенности существ, обитающих в других организмах.
Словарик
Водная среда — это вид среды обитания, для которого характерна высокая плотность, наличие выталкивающей силы, незначительный перепад температур и различный уровень давления на разных глубинах.
Наземно-воздушная среда — это среда обитания, характеризующаяся большим разнообразием условий (климатических, природных и т.д.), а также отличающаяся низкой плотностью, резким перепадом температур и изменением влажности среды.
Почва как среда обитания — это верхний плодородный слой суши в котором обитают грибы, бактерии, черви, насекомые, некоторые зверьки (кроты, землеройки) и растения.
Организм как среда обитания — это тела живых организмов, в которых могут обитать вирусы, бактерии, подкожный клещ и плоские черви.
- ГДЗ к учебнику Пасечника 5 класс
- ГДЗ к рабочей тетради Пасечника 5 класс
- Все рабочие тетради (главная страница сайта)
Вода издавна является не только необходимым условием жизни, но и средой обитания многих организмов. Она обладает рядом уникальных свойств, о которых мы расскажем в нашей статье.
Водная среда обитания: характеристика
В каждой среде обитания проявляется действие ряда экологических факторов — тех условий, в которых обитают популяции различных видов. По сравнению с наземно-воздушной, водная среда обитания (5 класс изучает эту тему в курсе биологии) характеризуется высокой плотностью и ощутимыми перепадами давления. Ее отличительной особенностью является небольшое содержание кислорода. Водные животные, которые называются гидробионты, по-разному приспособились к жизни в таких условиях.
Экологические группы гидробионтов
Большая часть живых организмов сосредоточена в толще воды Мирового океана. Их объединяют в две группы: планктонные и нектонные. К первой относятся бактерии, сине-зеленые водоросли, медузы, мелкие ракообразные и т. п. Несмотря на то что многие из них могут самостоятельно плавать, они не способны противостоять сильным течениям. Поэтому перемещаются планктонные организмы с током воды. Приспособленность к водной среде обитания проявляется у них в мелких размерах, небольшом удельном весе и наличии характерных выростов.
К нектонным организмам относятся рыбы, головоногие моллюски, водные млекопитающие. Они не зависят от силы и направления течения и перемещаются в воде самостоятельно. Этому способствует обтекаемая форма их тела и хорошо развитые плавники.
Еще одну группу гидробионтов представляет перифетон. К нему относятся водные обитатели, которые прикрепляются к субстрату. Это губки, некоторые водоросли, коралловые полипы. На границе водной и наземно-воздушной среды обитает нейстон. В основном это насекомые, которые связаны с водной пленкой.
Свойства водной среды обитания
Среди экологических факторов водной среды ведущая роль принадлежит температурному режиму и освещенности. Их можно считать ограничивающими. Так, максимальная глубина, на которой встречаются растения составляет около 270 м. Именно там красные водоросли поглощают рассеянный свет. Глубже условий для осуществления фотосинтеза просто нет.
Водная среда обитания, характеристика которой весьма обширна, отличается еще и таким показателем, как давление. Благодаря его влиянию животные могут обитать только на определенных глубинах.
Температурный режим
Главной особенностью водной среды обитания является то, что по сравнению с воздухом здесь меньше ощутимы перепады температур. К примеру, в поверхностных океанических слоях этот показатель не превышает 10-15 градусов выше ноля. А на глубине температура воды постоянна. Ее нижний предел достигает -2 градусов шкале Цельсия. Такой температурный режим обеспечивается высокой удельной теплоемкостью воды.
Освещенность водоемов
Еще одной главной особенностью водной среды обитания является то, что с глубиной количество солнечной энергии уменьшается. Поэтому организмы, жизнь которых зависит от этого показателя не могут обитать на значительных глубинах. Прежде всего это касается водорослей. Глубже 1500 м свет не проникает вообще. Некоторые ракообразные, кишечнополостные, рыбы и моллюски обладают свойством биолюминесценции. Эти глубоководные животные сами производят свет путем окисления липидов. С помощью таких сигналов они общаются друг с другом.
Давление воды
Особенно сильно с погружением ощущается повышение давления воды. На 10 м этот показатель возрастает на атмосферу. Поэтому большинство животных приспособлены только к определенной глубине и давлению. К примеру, кольчатые черви живут только в приливно-отливной зоне, а латимерия опускается до 1000 м.
Перемещение водных масс
Движение воды может иметь разный характер и причины. Так, изменение положения нашей планеты по отношению к Солнцу и Луне обусловливает наличие в морях и океанах приливов и отливов. Сила земного тяготения и влияние ветра вызывает течение в реках. Постоянное движение воды играет важную роль в природе. Оно вызывает миграционные перемещения различных групп гидробионтов, источников пищи и кислорода, что особенно важно. Дело в том, что содержание этого жизненноважного газа в воде в 20 раз ниже, чем в наземно-воздушной среде.
Откуда вообще кислород появляется в воде? Это происходит благодаря диффузии и деятельности водорослей, которые осуществляют фотосинтез. Поскольку их количество с глубиной уменьшается, сокращается и концентрация кислорода. В придонных слоях этот показатель минимален и создает практически анаэробные условия. Главной особенностью водной среды обитания является и то, что концентрация кислорода уменьшается с повышением солености и температуры.
Показатель солености воды
Всем известно, что водоемы бывают пресными и солеными. К последней группе относятся моря и океаны. Показатель солености измеряется в промиле. Это количество твердых веществ, которые находятся в 1 г воды. Средняя соленость Мирового океана составляет 35 промиле. Самый низкий показатель имеют моря, расположенные у полюсов нашей планеты. Это связано с периодическим таянием айсбергов — огромных замерзших глыб пресной воды. Самым соленым на планете является Мертвое море. В нем нет ни одного вида живых организмов. Его соленость приближается к 350 промиле. Из химических элементов в воде преобладает хлор, натрий и магний.
Итак, главной особенностью водной среды обитания является ее высокая плотность, вязкость, низкий показатель перепада температур. Жизнь организмов с увеличением глубины ограничена количеством солнечной энергии и кислорода. Водные обитатели, которые называются гидробионты, могут перемещаться потоками воды или двигаться самостоятельно. Для жизни в данной среде у них существует ряд приспособлений: наличие жаберного дыхания, плавников, обтекаемая форма тела, небольшая относительная масса тела, наличие характерных выростов.
В пределах биосферы можно выделить четыре основные среды обитания. Это водная среда, наземно-воздушная среда, почва и среда, образуемая самими живыми организмами.
Водная среда
Вода служит средой обитания для многих организмов. Из воды же они получают все необходимые для жизни вещества: пищу, воду, газы. Поэтому, как бы ни были разнообразны водные организмы, все они должны быть приспособлены к главным особенностям жизни в водной среде. Эти особенности определяются физическими и химическими свойствами воды.
Гидробионты (обитатели водной среды) обитают как в пресной, так и в солёной воде и по месту обитания делятся на (3) группы:
- планктон — организмы, живущие на поверхности водоёмов и пассивно передвигающиеся за счёт движения воды;
- нектон — активно передвигающиеся в толще воды;
- бентос — организмы, обитающие на дне водоёмов или зарывающиеся в ил.
В толще воды постоянно парит множество мелких растений и животных, ведущих жизнь во взвешенном состоянии. Способность к парению обеспечивается не только физическими свойствами воды, обладающей выталкивающей силой, но и специальными приспособлениями самих организмов, например многочисленными выростами и придатками, значительно увеличивающими поверхность их тела и, следовательно, повышающими трение об окружающую жидкость.
Плотность тела таких животных, как медузы, очень близка к плотности воды.
Удерживаться в толще воды помогает им к тому же характерная форма тела, напоминающая парашют.
У активных пловцов (рыб, дельфинов, тюленей и др.) веретенообразная форма тела, а конечности — в виде ласт.
Их передвижение в водной среде облегчается, кроме того, благодаря особому строению внешних покровов, выделяющих специальную смазку — слизь, снижающую трение о воду.
Вода обладает очень высокой теплоёмкостью, т. е. свойством накапливать и удерживать тепло. По этой причине в воде не бывает резких колебаний температуры, которые часто случаются на суше. Очень глубокие воды могут быть очень холодными, однако благодаря постоянству температуры у животных смог развиться ряд приспособлений, обеспечивающих жизнь даже в этих условиях.
Животные могут жить на огромных океанских глубинах. Растения же выживают только в верхнем слое воды, куда попадает лучистая энергия, необходимая для фотосинтеза. Этот слой называют фотической зоной.
Так как поверхность воды отражает большую часть света, даже в наиболее прозрачных океанских водах толщина фотической зоны не превышает (100) м. Животные больших глубин питаются либо живыми организмами, либо останками животных и растений, постоянно опускающимися вниз из верхнего слоя.
Подобно наземным организмам водные животные и растения дышат, им требуется кислород. Количество растворённого в воде кислорода снижается с увеличением температуры. Причём в морской воде кислород растворяется хуже, чем в пресной. По этой причине воды открытого моря тропического пояса бедны живыми организмами. И наоборот, полярные воды богаты планктоном — мелкими рачками, которыми кормятся рыбы и крупные китообразные.
Очень важен для жизни солевой состав воды. Особенное значение для организмов имеют ионы (Ca2+). Моллюскам и ракообразным кальций необходим для построения раковины или панциря. Концентрация солей в воде может сильно изменяться. Вода считается пресной, если в одном её литре содержится менее (0,5) г растворённых солей. Морская вода отличается постоянством солёности и содержит в среднем (35) г солей в одном литре.
Наземно-воздушная среда
Наземно-воздушная среда, освоенная в ходе эволюции позже водной, более сложна и разнообразна, и её населяют более высокоорганизованные живые организмы.
Наиболее важным фактором жизни обитающих здесь организмов являются свойства и состав окружающих их воздушных масс. Плотность воздуха гораздо ниже плотности воды, поэтому у наземных организмов сильно развиты опорные ткани — внутренний и наружный скелет. Формы движения очень разнообразны: бегание, прыгание, ползание, полёт и др. В воздухе летают птицы и некоторые виды насекомых. Потоки воздуха разносят семена растений, споры, микроорганизмы.
Воздушные массы постоянно находятся в движении. Температура воздуха может меняться очень быстро и на больших пространствах, поэтому живущие на суше организмы имеют многочисленные приспособления, позволяющие выдерживать резкие перепады температуры или избегать их.
Наиболее замечательным из них является развитие теплокровности, возникшее именно в наземно-воздушной среде.
Большое значение для жизни растений и животных имеет химический состав воздуха ((78) % азота, (21) % кислорода и (0,03) % диоксида углерода). Диоксид углерода, например, является важнейшим сырьевым источником для фотосинтеза. Азот воздуха необходим для синтеза белков и нуклеиновых кислот.
Количество водяных паров в воздухе (относительная влажность) определяет интенсивность процессов транспирации у растений и испарения с кожи некоторых животных. Организмы, живущие в условиях низкой влажности, имеют многочисленные приспособления, предотвращающие сильные потери воды. Так, например, у пустынных растений мощная корневая система, способная насасывать в растение воду с большой глубины. Кактусы запасают воду в тканях и экономно её расходуют. У многих растений для уменьшения испарения листовые пластинки превращены в колючки. Многие пустынные животные в самый жаркий период впадают в спячку, которая может длиться несколько месяцев.
Почва
Почва — это верхний слой суши, преобразованной в результате жизнедеятельности живых существ. Это важный и очень сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими её частями. Жизнь почвы необычайно богата. Некоторые организмы проводят в почве всю жизнь, другие — часть жизни. Между частицами почвы имеются многочисленные полости, которые могут быть заполнены водой или воздухом. Поэтому почву населяют как водные, так и воздуходышащие организмы. Огромную роль играет почва в жизни растений.
Условия жизни в почве во многом определяются климатическими факторами, важнейшим из которых является температура. Однако по мере погружения в почву колебания температуры становятся всё менее заметными: быстро затухают суточные, а по мере увеличения глубины — и сезонные изменения температур.
Даже на небольшой глубине в почве царит полная темнота. Кроме того, по мере погружения в почву падает содержание кислорода и растёт содержание углекислого газа. Поэтому на значительной глубине могут обитать лишь анаэробные бактерии, в то время как в верхних слоях почвы помимо бактерий в изобилии встречаются грибы, простейшие, круглые черви, членистоногие и даже относительно крупные животные, прокладывающие ходы и строящие убежища, например кроты, землеройки, слепыши.
Среда, образуемая самими живыми организмами
Тела многих организмов служат жизненной средой для других организмов. Это относится не только к паразитизму, но и к некоторым другим формам взаимоотношений между организмами, о чём более подробно будет сказано в следующих разделах.
Очевидно, что условия жизни внутри другого организма характеризуются большим постоянством по сравнению с условиями внешней среды.
Поэтому организмы, находящие себе место в теле растений или животных, часто полностью утрачивают органы и системы, необходимые свободноживущим видам. У них не развиты органы чувств или органы движения, зато возникают приспособления (часто весьма изощрённые) для удержания в теле хозяина и эффективного размножения.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.