0

Organismens aktive rolle i deres forhold til miljøet blev bemærket ovenfor. Derfor er det nødvendigt at overveje dyrs og planters økologiske egenskaber.

Abiotiske og biotiske faktorer, der virker i enhed på en levende organisme under alle forhold, er karakteriseret ved en vis regelmæssig manifestation i forskellige livsmiljøer. Men hver art, der er en kvalitativt defineret tilstand af levende natur, adskiller sig i sine krav. medium. Samtidig kan der identificeres grupper af arter, der på den ene eller anden måde har økologiske ligheder.

Økologi af mikroorganismer. Selvom mikrober i det væsentlige tilhører planter, er de i en række af deres egenskaber så unikke, at de normalt klassificeres som en særlig gruppe af organismer, og videnskaben, der studerer dem – mikrobiologi – har længe været isoleret som en selvstændig biologisk disciplin.

Bakterier er bittesmå planter, usynlige for det blotte øje, bestående af en eller flere celler. Bakterier er ikke achromatinobionts, "primitive cytoder" i betydningen Haeckel. Et ejendommeligt træk ved bakterier, som relativt primitive organiske væsener, er den konstante tilstedeværelse af nukleinstoffer i cellen.

Størrelsen af ​​mikrober spænder fra 100 til 2-5 mikron, og for vira er den beregnet i millimikron (Peterson, 1953). Baseret på deres form opdeles bakterier i tre hovedgrupper: stavformede - baciller, sfæriske - kokker ("kæder" - streptokokker) og proptrækker-formede - spirilla ("komma" - vibrios).

Bakterier findes i stort antal i luften, vandet, jorden, på overfladen og inde i organismer. Antallet af bakterier i forskellige miljøer er karakteriseret ved følgende tal: luft 0,01 kopier. /cm 3 vand 10-20 millioner /cm 3 jord 100 tusind - 1 milliard /cm 3

Bakterier formerer sig ved deling. Under gunstige temperaturforhold og tilstedeværelse af mad kan deling forekomme hver 0,5 time. Som et resultat af denne fremgang i reproduktionen producerer en prøve 115.000 milliarder bakterier hver dag. Bakterier formerer sig hurtigere end noget andet levende væsen.

Stoffer produceret af bakterier kan være skadelige (toksiner) eller gavnlige for mennesker (enzymer). Bakteriologi og immunologi behandler spørgsmål om beskyttelse af organismer mod bakterier, og en række industrier (fødevarer, læder osv.) og landbrug bruger bakteriernes gavnlige aktivitet.

Bakteriers rolle i kredsløbet af stoffer, der forekommer i naturen, er enorm. Grønne planter, eller producenter, syntetiserer komplekse organiske stoffer - proteiner, fedtstoffer og kulhydrater - fra mineralsalte (jord og vand) og kuldioxid (luft, vand), med deltagelse af solenergi. Forbrugere, dvs. forskellige planteædende og kødædende dyr, omdanner denne primærproduktion til mellem- og slutprodukter. Efter planter og dyr dør, gennemgår deres lig en proces med rådnende og gæring med deltagelse af bakterier eller nedbrydere.

Som følge heraf dannes der igen mineralsalte og gasser, som frigives under nedbrydning af organismer tilbage til den uorganiske natur. Bakterier er således et nødvendigt led i den generelle cyklus af stoffer, der muliggør eksistensen og udviklingen af ​​ægte plante- og dyreliv på Jorden. Betydningen af ​​mikroorganismer som en faktor i planteproduktivitet er kendt.

Jordens frugtbarhed afhænger ikke kun af mineraler, men også af mikrofloraen, som deltager aktivt i alle de vigtigste processer, der forekommer i jorden og skaber gunstige betingelser for plantenæring. Mikroorganismer er involveret i at tilberede mad til planter, i at skabe betingelser for dets absorption af planter, og endelig er de direkte involveret i at forsyne planter med næringsstoffer.

Vægten af ​​mikrobielle kroppe, hovedsageligt bakterielle, i overfladelaget på 1 hektar frugtbar jord er omkring 5-7 tons, og hvis vi tager højde for den kontinuerlige reproduktion og fornyelse af denne befolkning, vil dens vægt i løbet af vækstsæsonen nå snesevis af tons pr. hektar (Samoilov, 1957).

Bakterier spiller en stor rolle i vandområdernes biologiske produktivitet. Dette er blevet etableret for det fiskerivigtige Nordkaspiske Hav (Osnitskaya, 1954; Zhukova, 1955 osv.) og andre bassiner. Flodstrøm Volga påvirker fordeling, overflod og biomasse af bakterier i havet. I den deltaiske del af havet når antallet af bakterier 2-2,5 millioner per 1 ml vand, og når de bevæger sig ud i det åbne hav falder det til 100-300 tusinde per 1 ml. Bakteriel biomasse: i Volga delta-regionen er 470-600 mg pr. 1 m 3.

Antallet af bakterier pr. 1 g jord i det nordlige Kaspiske Hav varierer fra hundreder af millioner til flere milliarder. Bakteriebiomassen nåede sin største værdi i Volga- og Uralflodernes deltaer og var umiddelbart efter oversvømmelsen i 1951 lig med 50-52 g/m2 af bunden i et lag 1 cm tykt. I siltholdig jord rigere på organisk stof, er antallet af bakterier større end i sandjord.

På spørgsmålet om typen og forholdet mellem mikrober og miljøet i mikrobiologi er der to modsatrettede retninger: monomorfisme og pleomorfisme.

Teorierne om monomorfi og pleomorfisme behandler spørgsmål om artsdannelse og variabilitet af organismer ensidigt og idealistisk. Dominansen af ​​konservative ideer i mikrobiologi hæmmede udviklingen af ​​denne videnskab. Men allerede fra slutningen af ​​det sidste århundrede begyndte materialer om mikrobers variabilitet at akkumulere, hvilket gjorde det muligt at overvinde ensidigheden af ​​disse modsatrettede begreber.

L. Pasteur viste muligheden for målrettede ændringer i mikroorganismers egenskaber og udviklede på dette grundlag metoder til fremstilling af vacciner. N.F. Gamaleya opdagede i 1888 betydelig variabilitet i Mechnikovsky-vibrioen, han opdagede. Med stor opmærksomhed på problemet med variabilitet og artsdannelse var Gamaleya en af ​​de første til at bevise muligheden for at omdanne en type mikrobe til en anden. I. I. Mechnikov fandt ud af betydningen af ​​mikrobielle foreninger, deres symbiose og antagonisme. I 1909 skrev han: "Det var inden for mikrobiologi, at muligheden for at ændre bakteriers natur ved at ændre ydre forhold blev bevist, og varige ændringer, der kan nedarves, kan opnås." Lignende udsagn findes i værker af S. N. Vinogradsky, L. S. Tsenkovsky, D. I. Ivanovsky, V. L. Omelyansky og andre indenlandske mikrobiologer, men først efter sejren i biologien af ​​synspunkterne fra I. V. Michurin begyndte en ægte omstrukturering af mikrobiologi til dialektisk-materialistisk grundlag.

Det arbejde, der for nylig er udført af mikrobiologer, har gjort det muligt at identificere en række mønstre og årsager, der bestemmer processerne for variabilitet og artsdannelse, og at drage nogle generelle konklusioner om dette problem. Af stor betydning i denne henseende er konferencen om rettet variabilitet og udvælgelse af mikroorganismer afholdt af Det Russiske Videnskabsakademi i slutningen af ​​1951.

A. A. Imshenetsky (1952) viser overbevisende, at den tidligere og moderne borgerlige mikrobiologis fiasko er rodfæstet i undervurdering af vigtigheden af ​​biologiens grundlæggende lov. Nye former for mikrober blev undersøgt morfologisk, men der blev ikke taget hensyn til deres fysiologi eller deres krav til visse livsbetingelser (sidstnævnte forblev samlet i laboratoriet).

Mikrobernes arvelighed og variabilitet er karakteriseret ved en række egenskaber, der adskiller dem fra højere planter. De vigtigste er følgende (ifølge Imshenetsky):

1. I langt de fleste mikroorganismer, herunder bakterier og praktisk vigtige gær- og skimmelsvampe, er den seksuelle proces fraværende. Der er vegetativ reproduktion af organismer, hvor egenskaber kan ændres gennem processer tæt på vegetativ hybridisering.

2. Arvelighed i mikroorganismer er ikke mindre stabil end i højere planter, og da de fleste bakterier er fuldstændig blottet for en kerne og kromosomer, er denne kendsgerning i sig selv en glimrende illustration af inkonsistensen i den kromosomale arvelighedsteori.

3. Enestående gengivelseshastighed tillader gentagen eksponering

ændre de ydre forhold på unge celler og gør det muligt at opnå et stort antal generationer på kort tid (vigtigt for selektion).

4. Der er ekstrem tæt kontakt mellem mikroorganismernes celler og det ydre miljø. På grund af den lille størrelse af en mikrobiel celle er den mere udsat for det ydre miljø end en flercellet organisme. Mikroorganismers store tilpasningsevne har ført til fremkomsten af ​​former, der er tilpasset i naturen til en lang række ydre faktorer.

Det største bevis på variabilitet er blevet etableret i mikrober, der forårsager mave-tarmsygdomme hos mennesker og dyr, da der er udført mest forskning på disse mikrober (Muromtsev, 1952). Det er blevet vist mange gange, at fx tyfusmikrobers egenskaber kan ændre sig så dybt i postevand, at disse mikrober ikke kan skelnes fra E. coli eller alkalidannende midler; nogle stammer får endda egenskaber, der fører dem ud over tyfusgruppen .

Fra kulturer af pestens årsagsmiddel blev der opnået en mikrobe, der har alle egenskaberne af det forårsagende middel til falsk tuberkulose hos gnavere. På samme tid er pest- og pseudotuberkulosemikrober uafhængige arter, der adskiller sig i morfologiske, kulturelle og enzymatiske egenskaber, og i forholdet mellem dem observeres fænomenerne interspecifik konkurrence.

Artsvariabiliteten af ​​dysenterimikrober blev unægtelig påvist under eksperimentelle forhold af G.P. Kalina, som opnåede paratyfusmikroben.

Mange forskere har beskrevet de indbyrdes overgange af pneumokokker, hæmolytiske og grønne streptokokker både i forsøg med kunstige medier og i forsøg på dyr.

Som V.D. Timakov (1953) påpeger, er det, når man dyrker mikroorganismer af den enteriske tyfusgruppe under forhold, hvor deres ernæringskilde er nedbrydningsprodukter fra andre beslægtede bakterier, muligt at opnå kulturer, der næsten fuldt ud besidder egenskaberne af den kultur, på hvis henfaldsprodukter den blev dyrket. Forfatteren kommer til den konklusion, at "i mikroorganismernes verden er det muligt målrettet at ændre og skabe nye former og typer af bakterier, der er nyttige for mennesker." S. N. Muromtsev (1952) skriver: "Det er nødvendigt at anerkende som uvidenskabelig den idé, der er udbredt blandt mikrobiologer, at eksisterende typer af mikroorganismer kun opstod i oldtiden og ikke opstår igen under moderne forhold. Speciation i mikroorganismer forekommer også under moderne forhold."

Som vi nævnte ovenfor, er tilstedeværelsen af ​​bakterier tæt forbundet med planter og dyr. I naturen er det umuligt at finde steder, hvor der ville være andre organismer, men bakterier ville være fraværende. I enhver biocenose er mikroorganismer altid til stede som et bestanddel. Men der kan være biotoper, hvor eksistensen af ​​dyr og planter er umulig, og bakterier er de eneste repræsentanter for levende væsener (for eksempel i svovlbrintezonen i Sortehavet).

En idé om det mikrobielle liv i havdybderne er givet af nyere undersøgelser af Kuril-Kamchatka-bassinet i Stillehavet (Kriss og Biryuzova, 1955). Prøver blev taget til en dybde på 9000 m. Det viste sig, at hovedparten af ​​heterotrofe mikrober er repræsenteret af ikke-sporebærende stænger, derefter sporebærende stænger og kokker, samt gær; actinomycetes er sjældne. I en dybde på 0-250 m blev der fundet over 10.000 celler pr. 1 ml; i zonen med udtalt fotosyntese - op til 100.000 celler; i en dybde på 300-400 m - tusinder og hundredvis af celler pr. ml, og på de dybeste steder - snesevis af celler. Biomasse af mikroorganismer: 10-80 mg pr. 1 m 3 vand i et lag på 0-25 m; 1 -10 mg - op til 300 m dybde; under 400 m - tiendedele og hundrededele, og i nærbundsområder - tusindedele af et milligram. Tit, hundreder og tusinder, sjældent mere end 10.000 celler pr. 1 g slam, blev fundet i havets jord. Fordelingen af ​​den mikrobielle befolkning i jorden afhænger ikke af havets dybde og er naturligvis forbundet med fordelingen af ​​fordøjeligt organisk stof i jorden og i vandet over det.

Udviklingen af ​​mikrober er gået og fortsætter i forskellige retninger og er forbundet med deres besættelse af alle mulige levesteder.

Planteøkologi. Planter udgør (sammen med bakterier) en af ​​de to store opdelinger af levende natur. Moderne botanik opdeler hele planteverdenen i to stammer: lavere (lagdelte) og højere (bladrige) planter.

Repræsentanter for lavere planter (bakterier, alger, svampe, laver) i de fleste basale typer forbliver i det oprindelige vandmiljø, hvor mange har bevaret funktionerne i en primitiv organisation den dag i dag. Tidligere var lavere planter først de eneste, derefter de overvejende repræsentanter for planteverdenen, men nu indtager de en underordnet position sammenlignet med de højere.

Højere planter (moser, bregner, padderok, mosser, gymnospermer, angiospermer) er repræsenteret af cirka 300.000 arter. De fleste af dem lever på land (de bruger luft og jord), en mindre del - i vand.

Blandt blomstrende planter er der flere hundrede sekundære akvatiske arter (i forskellige systematiske grupper). Den akvatiske livsstil forårsager øget vækst sammenlignet med landplanter og udskiftning af seksuel reproduktion med vegetativ reproduktion (elodea, andemad, telores). Hos mange vandplanter mister rødderne deres betydning som næringsoptagelsesorganer, da denne proces foregår direkte gennem integumentet. Som følge heraf er træ underudviklet i vandplanternes karbundter. Kroppens beskyttelse mod udvaskning på grund af overskydende vand opstår på grund af slim, der rigeligt dækker undervandsdelene. Mekanisk væv udvikles ikke i vandplanter, da vandet selv, et tæt medium, er en god støtte for kroppen for dem. Få arter af vandplanter er årlige, overvintrende i form af frø (slyngplante, lille naiad osv.). Størstedelen, på grund af bevarelsen af ​​positive temperaturer under isen om vinteren, overvintrer i form af visse vegetative dele - jordstængler (åkander, æggekapsler), knolde (pilespids, kam-damme), overvintrende knopper (blæreurt, vandgræs) eller helt (andenmad, sumpemad, noget dammad).

Under udviklingen af ​​planter fandt forskellige tilpasninger til livsbetingelser sted - abiotisk og biotisk. For eksempel var udviklingen fra lavere planter til højere forbundet med overgangen fra en akvatisk til en levemåde fra luften, men så blev der blandt de højere bemærket en proces med sekundær erobring af hydrosfæren.

Alger er differentieret til solitære og koloniale former (Volvox). Hos alger er der ligesom i mosser en kompleks generationsskifte, kendetegnet ved skiftende krav til levevilkår på individuelle stadier af individuel udvikling.

Mange svampe har indtaget en meget unik plads i naturen, idet de har tilpasset sig en gensidigt gavnlig symbiose med andre organismer. Takket være "gensidig hjælp" er lav (svamp og alger) i stand til at leve på de mest golde jorder og nøgne klipper, hvor hverken svamp eller alger kan leve hver for sig. Bosættelsen af ​​svampe på rødderne af højere planter danner mykorrhiza, som bidrager til en mere fuldstændig optagelse af jordens næringsstoffer af planten. I lyng, der vokser i sandede områder, udvikler embryonet sig ikke engang uden mykorrhiza.

Opblomstringen af ​​frøplanter er forbundet med deres fuldstændige erobring af land og gradvis befrielse fra vandmiljøets deltagelse i processen med seksuel reproduktion. Embryonet i frøet er rigeligt forsynet med fødemateriale og er i stand til at modstå både tørhed og kulde i lang tid. Derfor kunne kun blomstrende planter blive ægte landorganismer, mens mosser og bregner forblev amfibie.

Den vitale fordel ved angiospermer i forhold til gymnospermer er dannelsen af ​​frugter, som mere fuldstændigt sikrer modning og distribution af frø (med deltagelse af dyr). Mikrosporer af gymnospermer er tilpasset til at blive transporteret med vinden. De fleste angiospermer har udviklet tilpasninger til bestøvning af blomster ved hjælp af insekter (lyse perianter, sekretion af nektar og aroma, klæbrig pollen). Denne bestøvningsmetode sikrer bedre krydsbefrugtning, hvilket er biologisk nyttigt.

En vigtig faktor i evolutionen af ​​angiospermer er således deres forhold til dyreverdenen, med bestøvende insekter og med fugle og pattedyr, der letter frøspredning. Som vi ser, som evolutionen skrider frem, intensiveres forbindelsen mellem planter og dyr. Samtidig tjener de ikke kun hinanden gensidigt i fodringsprocessen, men planter, der giver husly til dyr, inkluderer dem ofte i deres udviklingsbetingelser.

Som B. A. Keller (1938) med rette bemærker, har planters forhold til miljøet unikke egenskaber, særlige kvaliteter forbundet med den ernæringsmåde, der er typisk for disse organismer. Grønne planter bruger mad, der er omkring dem, i ekstrem sjælden form. For eksempel er denne mad i luften kuldioxid, hvoraf der kun er 0,03%, i jorden - nærende mineralsalte, normalt i en svag opløsning. Derudover fanger blade, som en energikilde under ernæring, sollys. I denne henseende fulgte den evolutionære udvikling af planter generelt vejen til stærk udadgående dissektion, udviklingen af ​​en meget rig ekstern absorberende overflade (blad og rod). Som et resultat viser planter sig at være særligt tæt relateret til deres miljø, hvilket bestemmer deres øgede intraspecifikke variabilitet.

Planternes rolle som producenter i individuelle livsmiljøer er forskellig. I vand består hovedmassen af ​​autotrofer af alger, og på land - højere planter.

Planternes vedhæftede levevis bestemmer den lodrette lagdeling i deres fordeling. Kun planter udviser nærhed som følge af befolkningstæthed (andemad i dam, skov osv.) under gunstige forhold.

I kombination med klima og jordbund danner vegetation karakteristiske lodrette bælter i bjergområder og landskabszoner i breddegrad inden for den nordlige og sydlige halvkugle (fra ækvator til polerne), hvoraf et integreret element er repræsentanter for dyreverdenen, der er karakteristisk for dem.

Værdien af ​​den årlige stigning i overjordisk plantemasse, ifølge forskning fra E. M. Lavrenko, for tundra-, steppe- og ørkenregioner varierer fra 4 til 56 c/ha. Bruttobestanden (biomassen) af overjordisk plantemasse når sine største værdier i skovsamfund (900 centners/ha i den nordlige taiga, 1300 centners/ha i den midterste taiga, 2600 centners/ha i løvskove). I tundraen er dette tal 6-32 c/ha, i skov-tundraen 73 c/ha. For stepper er den årlige stigning (produktion) af plantemasse næsten lig med dens bruttoreserve (biomasse) på grund af den årlige død af overjordiske dele. Ørkenstepper og halvbusksamfund. ørkener giver den mindste mængde bruttobestand (5-10 c/ha).

Vi taler ikke om de faktorer, der er nødvendige i planters liv: hver art, afhængigt af miljøet og levevilkårene, "på hvert stadium af dens ontogenese har brug for særlige betingelser for eksistens og udvikling. Manualer om planteøkologi indeholder materiale, der er relevant for dette, selvom de langt fra er dækkende til at dække emnet.

Dyreøkologi. Dyr, repræsenteret af mere end 1,2 millioner arter, er meget forskellige i højden af ​​deres organisation og lever i alle levende miljøer.

Som J. Lamarck påpegede, er virkningen af ​​miljøet på dyr meget mere kompleks end på planter. Hvis planter direkte oplever påvirkningen af ​​ydre forhold, så er denne påvirkning hos højt organiserede dyr mere indirekte end direkte. Forskellen her er ikke i hvordan omgivelserne handler, men i hvordan kroppen reagerer på disse handlinger.

En immobil plante under påvirkning af en ny faktor dør eller forbliver; i sidstnævnte tilfælde sker der en ændring, organismen tilpasser sig den tilsvarende ydre påvirkning. En mobil dyreorganisme er i en mere fordelagtig position, da den ikke står over for dilemmaet med at dø eller ændre sig. For ham er et tredje svar på den tilsvarende påvirkning mulig - migration, afgang til mere gunstige forhold. Derudover er nervesystemet af største betydning som betingelse for organismens forbindelse med miljøet hos dyr. Som I.P. Pavlov viste, har dyr historisk udviklet konstante kropsreaktioner på ydre påvirkninger (ubetingede reflekser, instinkter) og midlertidige forbindelser (betingede reaktioner), som er af stor betydning for at etablere forbindelser med omgivelserne.

På grund af de mange forskellige typer af nervesystemer hos dyr og generelle forskelle i organisation og stofskifte, er dyr meget forskellige økologisk. Der er forskelle både i bomiljøer og i systematiske grupper.

Ligesom planter, i dyreverdenen, bestemte miljøet retningen og forløbet af evolutionen.

Udviklingen af ​​et eksternt kitinholdigt dæksel hos akvatiske leddyr, som forsinkede fordampningen, gjorde det muligt for nogle grupper af disse små dyr at forlade vandmiljøet på land og fuldt ud mestre betingelserne for terrestrisk eksistens.

De talrige arter (op til 1 million) og den brede udbredelse af leddyr i alle levende miljøer indikerer velstanden for denne gruppe på nuværende tidspunkt. Som et resultat af nervesystemets høje udvikling og de tilknyttede fænomener med særlig tilpasningsevne til livsbetingelser, dannede artropoder-typen en af ​​de to toppe i hele dyreverdenen.

Kun højere hvirveldyr var sammen med edderkopper, tusindben og insekter i stand til fuldt ud at mestre luftmiljøet og opnå lignende tilpasninger til bevægelse på land (ben, der bøjer i leddene) og i luften (vinger til flyvning). Kun hos højere leddyr og højere hvirveldyr møder vi en så vidtgående differentiering af forskellige dele og organer i kroppen, og endelig viser deres neuro-cerebrale aktivitet (instinkter osv.) sig at være den mest udviklede hos dem begge. .

I dyrenes udvikling er et fundamentalt vigtigt stadium forbundet med divergensen mellem protostomer og deuterostome, hvilket gav anledning til to store grene af dyreverdenen. Begyndelsen på divergensen mellem disse grupper skyldes det faktum, at den ene fulgte tilpasningslinjen til en bentisk levevis (protostomer - orme, bløddyr, leddyr), og den anden gav anledning til former, der var i stand til frit at svømme i vand ( deuterostome - pighuder og chordater).

I udviklingen af ​​lavere hvirveldyr spillede tilpasning til ernæring en vigtig rolle, og derfor opstod to udviklingslinjer: kæbeløse (som gav anledning til pansrede og cyclostomer) og kæbe (en progressiv gren, der førte fra ægte fisk til pattedyr).

De tørre forhold, der herskede over store områder i Devon, gav livsfordele til sådanne ferskvandsfisk, som var i stand til at undvære gællenes vejrtrækning og, i tilfælde af vandfordærvelse eller midlertidig udtørring af reservoiret, bruge atmosfærisk luft til at trække vejret. Sådanne "lungefisk" tilhørte to forskellige grupper: lungefisk og lapfinnede fisk. Ved slutningen af ​​Devon-tiden gav de gamle lappfinnede padder anledning til stegocephalerne, hvis storhedstid var karbon, præget af et fugtigt klima.

De nye klimaændringer i retning af nedsat luftfugtighed gav en afgørende fordel for de modificerede efterkommere af gamle padder, som udviklede liderlige formationer på huden og ikke havde brug for vandmasser for at formere sig. Således begyndte udviklingen af ​​krybdyr med den tørre perm, og i juratiden nåede de stor mangfoldighed og indtog en ledende position på landjorden.

I slutningen af ​​mesozoikum blev to stammer adskilt fra krybdyr - fugle og pattedyr, som uafhængigt udviklede en lignende enhed - den fuldstændige adskillelse af arterielle og venøse blodstrømme. Dette anatomiske træk, på grund af udviklingen af ​​en større åndedrætsflade i lungerne, giver en mere energisk åndedrætsudveksling og skaber mulighed for at opretholde en konstant kropstemperatur.

Udviklingen af ​​begge grupper af "varmblodede" dyr forløb næsten samtidigt og uden gensidig indblanding: de divergerede i to forskellige økologiske nicher og indtog hver sin særlige plads i naturen. Fugle flyttede fra en klatrende trælevende livsstil (Jurassic protobirds) til luftbevægelser og tilhørende metoder til at skaffe føde. Hos pattedyr har evolutionen hovedsageligt bevæget sig mod forskellige muligheder for eksistens og bevægelse på landoverfladen.

Pattedyr skiftede fra at lægge æg til viviparitet, hvilket sikrede markant større overlevelse af afkommet.

Udviklingen af ​​dyr, som fandt sted i forbindelse med ændringer i levevilkårene, kan således kun forstås gennem en økologisk analyse af oprindelsen af ​​visse tilpasninger. Og den moderne artsdannelsesproces, kendetegnet ved visse specifikationer i visse grupper af dyr, kan også kun forstås korrekt gennem en økologisk analyse af materialet.

Lad os tage et kig på nogle af de økologiske træk ved hvirveldyr.

Økologisk adskiller fisk sig ret markant fra andre hvirveldyr. Som det er kendt, udgør fisk den rigeste (ca. 20.000 arter) klasse af hvirveldyr. Fisk er karakteriseret ved en høj grad af intraspecifik variabilitet, hvilket krævede brugen af ​​et særligt differentieret system af taksonomiske enheder. I næsten alle vandområder kan vi finde lokale former for en eller anden fiskeart.

Hvad er årsagerne til denne øgede variabilitet hos fisk?

Der er flere af dem, men hovedårsagen er vandmiljøets usædvanlige dynamik og virkningen i det af en række faktorer, som terrestriske hvirveldyr ikke oplever (store udsving i tryk, lys- og iltforhold, påvirkning af miljøreaktioner , forskellig mineralisering osv.). Den angivne mangfoldighed af levevilkår i vandmiljøet bidrager til den adaptive stråling af fisk, der bestemmer den eksisterende mangfoldighed af arter og den intensivt igangværende proces med dannelse af lokale former.

Isolationsfaktoren påvirker fisk (især akvatiske) i langt højere grad end landdyr. For at bekræfte dette er det nok at huske på, at antallet af søer, der adskiller sig i regime på kloden, er mange gange større end antallet af øer med forskellige levevilkår. Det er ikke svært at identificere to nærliggende søer, der adskiller sig i betingelserne for akvatisk liv, men naboøer er normalt ens i naturen af ​​terrestrisk liv. Det skal tilføjes, at landdyr har et langt større udvalg af midler til at overvinde mekaniske barrierer end fisk.

Isolationsfaktoren har en dobbelt effekt - på reservoiret og på fiskene. I et isoleret reservoir etableres hurtigt et særligt livsregime, bestående af de fysiske og geografiske forhold, der er karakteristiske for reservoiret, dets forhold til det omgivende landskab og afhængigt af komplekset af hydrobionter, der er fanget i det. Det er umuligt at finde to fuldstændig identiske vandmasser på jordens overflade, selv i det samme område, ved siden af ​​hinanden. Isolering af vandområder fører til udviklingen af ​​et specifikt regime, som i sidste ende øger mangfoldigheden af ​​akvatiske levevilkår.

På den anden side bidrager isoleringen af ​​fisk (populationer) til at bevare alle de afvigelser (lokale former), der har mulighed for at udvikle sig i disse forskellige vandområder, og som ville blive udjævnet, når de kommunikerer med hinanden. Isolation fremmer bevarelsen af ​​former, der kunne ødelægges i den interspecifikke kamp for tilværelsen i den åbne forbindelse mellem forskellige vandområder. Endelig fører langvarig isolation til forringelse af arvelighed og degeneration, som følge af manglen på fri krydsning af individer, der har udviklet sig under forskellige forhold.

Den øgede variabilitet af fisk afhænger endvidere af deres betydelige "underordning" til vandmiljøet. Det indre miljø af terrestriske hvirveldyr, dannet i fortiden, muligvis med deltagelse af det ydre vandmiljø, er nu skarpt forskelligt fra det (luft). Tværtimod forbliver det indre miljø for fisk (væske) ens og endda i nogle tilfælde tæt på deres ydre miljø. Livets gasformige og flydende miljøer er meget forskellige i deres fysiske og kemiske egenskaber, og dette skaber naturligvis en fundamental forskel mellem fisk og landlevende hvirveldyr og kan ikke andet end at påvirke karakteristikaene for deres variabilitet.

I evolutionsprocessen har visse grupper af fisk udviklet varierende grader af isolation fra det ydre miljø, men ikke desto mindre, i dem, på grund af den ensartede karakter af de ydre og indre miljøer, bør ændringer i det første finde en større respons i den anden, sammenlignet med landdyr.

Endelig kan fiskens variabilitet ikke andet end at blive påvirket af, at de tilsyneladende er de eneste dyr, der er karakteriseret ved vækst gennem hele deres liv. Det er kendt, at organismer har betydelig plasticitet netop i perioden med dannelse og vækst. Voksne organismer, der har nået maksimal vækst, er de mest modstandsdygtige og derfor mindre modtagelige for de transformative virkninger af levevilkår.

Levetidsvækst af fisk er uden tvivl en faktor, der øger variabiliteten. Hos voksende landlevende hvirveldyr kan der skelnes mellem størrelses- og aldersvariationer, men efter at de når endelige (endelige) størrelser, er der kun aldersvariabilitet tilbage (udover seksuel og sæsonbestemt). Som følge heraf kan en taksonom operere med absolutte måledata for fugle og pattedyr, men for fisk skal han oversætte dem til sammenlignelige relative indeks. Denne omstændighed er i øvrigt indirekte bevis på behovet for at skelne mellem alder og størrelsesvariation hos fisk.

Afhængigt af levevilkår varierer væksten af ​​fisk i individuelle reservoirer ekstremt meget.

De økologiske træk ved fugle og pattedyr blev først undersøgt i detaljer af D.N. Kashkarov og V.V. Stanchinsky (1929). I de efterfølgende år er der ophobet en stor mængde faktuelt materiale på dette område. S. I. Ognevs bog "Essays on the Ecology of Pattedyr" (1951) er af stor værdi, men den er langt fra en generel oversigt, da en række miljøfaktorer, der bestemmer pattedyrs liv, ikke er dækket af den.

D.N. Kashkarov og V.V. Stanchinsky, der karakteriserer fugles og pattedyrs afhængighed af miljøforhold, overvejer klimatiske, økotopiske og biokenotiske faktorer.

Klimafaktorer er af disse forfattere opdelt i varme, lys, tryk og fugtighed. Fugle er ret følsomme over for alle faktorer. Da de er varmblodede dyr, er fugle i stand til at tolerere forskellige temperaturforhold og leve overalt, hvor der er mad. Eurytermiske er: krager, jackdaws, mejser osv., der bliver hos os om vinteren; indbyggere i områder med et udtalt kontinentalt klima, såsom hasselryper, saji og bjergkalkuner; stiger, når man flyver til store højder - gribbe og ørne.

Stenotermiske former omfatter fugle fra tropiske lande med et fladt kystklima og trækfugle i den tempererede zone. For at beskytte kroppen mod afkøling bruges et betræk af fjer og dun. Køleapparatets rolle, i mangel af svedkirtler, overtages af åndedrætsorganerne, der fordamper vand.

I forhold til lysfaktoren opdeles fugle i dagfugle (flest) og natfugle (ugler mv.). I forhold til fugt kan fugle opdeles i tre grupper: hydrofiler (vandelskende - indbyggere i vandbassiner og deres kyster), hygrofiler (fugtelskende - for eksempel vadefugle) og xerofiler (tørelskende - indbyggere i ørkener) .

Hvad angår økotopiske faktorer, kan der skelnes mellem følgende karakteristiske habitater i forhold til fugle: luft (til svaler, svaler, terner osv., der udelukkende lever af flyvende dyr i luften), vand (petreller, måger osv.), sumpe (waders, hejrer, storke, traner, etc.), åbne vidder - enge, stepper, ørkener (strudse), træagtig vegetation (spætter, nødde).

De biocenotiske forhold mellem fugle er meget forskellige på grund af den høje udvikling af forskellige instinkter.

Kashkarov og Stanchineky karakteriserer pattedyrs økologi på en lignende måde; S.I. Ognev nærmer sig dette spørgsmål anderledes. Ifølge den sidste forfatter er der 360 arter af pattedyr i faunaen i Rusland. I økologisk henseende er de blevet undersøgt meget ujævnt og fuldstændig utilstrækkeligt i betragtning af mange arters store praktiske betydning.

S.I. Ognev lægger hovedvægten på at overveje tilpasninger hos pattedyr til forskellige livsbetingelser - under jorden og i åbne rum (hurtigt løb), i træer (klatring, flagrende) og i luften (flyvning), i vand og på bjergene. Han beskriver yderligere huler og reder, dvale, smeltning, migration, reproduktion, fodring og befolkningsudsving. Desværre vurderer forfatteren ikke naturlige faktorer ud fra deres betydning i pattedyrs liv som eksistens- og udviklingsbetingelser.

N.I. Kalabukhov (1951) anser temperatur, lys, termiske og ultraviolette stråler, fugtighed, nedbør, atmosfærens gassammensætning og tryk for at være betingelserne for eksistensen af ​​terrestriske hvirveldyr. Denne forfatter taler således kun om abiotiske faktorer uden at berøre biotiske faktorer. Der er ingen tvivl om, at på trods af vigtigheden af ​​førstnævnte, er eksistensen af ​​dyr uden mad stadig fuldstændig umulig, og derfor spiller biotiske faktorer en lige så vigtig rolle.

Vi må således indrømme, at udviklingen af ​​generelle spørgsmål om dyreøkologi set fra den kreative darwinisme er ekstremt bagud, selvom der findes en række gode økologiske undersøgelser af individuelle arter i forbindelse med deres praktiske betydning (akklimatisering, jagt, udryddelse). ). De fleste økologiske værker er viet til studiet af tilpasninger (morfologiske, fysiologiske, økologiske), der udvikles i individuelle arter under indflydelse af specifikke livsbetingelser.

Men nu er det ikke længere nok. Michurins lære kræver ikke, at den adaptive betydning af muldvarpens pote til forholdene under jorden skal demonstreres igen og igen, eller at flagermusens vinge beskrives som en tilpasning til flugten. Og det er præcis sådan, S.I. Ognev præsenterer økologi. Det er påkrævet at vise, hvilke faktorer der er nødvendige for eksistensen og udviklingen af ​​en muldvarp, flagermus og andre dyr, og hvilken indflydelse andre miljøforhold har på dem. Med den rette viden vil økologi blive en effektiv videnskab.

Nogle videnskabsmænd, især husdyravlere, forsøger at finde metoder til forskning i denne retning. Arbejdet med at skabe Kostroma-kvægracen og andre udført af sovjetiske husdyrspecialister baseret på resultaterne af Michurins lære er eksempler på dybt videnskabelig miljøforskning. Arbejdet med at skabe en ny dyrerace består af to dele: 1) udvælgelse af tyre og krydsning (en eller flere) for at svække arvelighed og forbedre de ønskede egenskaber, 2) et passende regime for uddannelse og fodring. Hvis den første del af arbejdet er genetisk, så er den anden miljømæssig. Kendskab til de bedste forhold for temperatur, motion, ernæring mv., som ungdyr bør opdrættes i for at udvikle nye racekvaliteter, gør det muligt at skabe højproduktive racer af husdyr på en planlagt måde og på kort tid .

Men ikke mindre vigtig praktisk betydning er nøjagtig viden om dyrs økologiske egenskaber, også når de udfører arbejde med akklimatisering af værdifulde arter eller udryddelse af skadelige arter, om rationel udnyttelse af bestande i jagt og fiskeri og andre industrier.

Der er betydelige forskelle i planters og dyrs forhold til miljøet og i karakteren af ​​udvikling af tilpasning til levevilkår.

For det første er planters livsformer meget mindre forskelligartede sammenlignet med mangfoldigheden af ​​dyrebiomorfer. Konvergens er ret almindelig hos planter. Dette forklares af planters mere monotone levevis (fast forankring i jorden) og deres mere ens vitale behov (lys, kuldioxid, vand, jordens mineralsalte). I dyreverdenen er livskravene for forskellige arter mere forskelligartede og komplekse; deres metoder til at skaffe mad og beskytte sig mod fjender er meget forskellige; Forskelle i bevægelsesmetoder afspejles meget stærkt i deres struktur og udseende.

For det andet har naturlig selektion i planteorganismer udviklet en meget bred morfofysiologisk plasticitet som reaktion på ændringer i ydre forhold, dvs. den arvelige evne til at frembringe ændringer af adaptiv karakter. Det er klart, at når planteorganismer er immobile, har en sådan evne meget vigtig vital betydning for dem: planter, der er berøvet denne plasticitet, vil uundgåeligt dø, hvis ydre forhold ændrer sig, da de ikke har evnen til aktivt ly.

Ris. 1. Mælkebøtte dyrket i lavlandet.

Hos dyr er plasticitet af denne art meget mindre udviklet, og tilpasning til ændringer i levevilkårene opnås på en anden måde - ved at udvikle mobilitet, komplikation af nervesystemet og sanseorganer. Når ydre forhold ændrer sig, reagerer dyret på det ikke så meget ved at ændre sin organisation, men ved hurtigt at ændre sin adfærd og kan i et meget stort antal tilfælde ret hurtigt tilpasse sig nye forhold. Naturlig selektion fremmer til de højeste niveauer i dyreverdenen de organismer, hvor der, sammen med en generel stigning i organisationstypen, også var en progressiv udvikling af deres mentale aktivitet.

Således er planters og dyrs interaktion med miljøet, selv om de har meget til fælles, samtidig væsentligt anderledes.

Anvendt litteratur: Fundamentals of Ecology: Lærebog. lit-ra./B. G. Johannsen
Under. red.: A. V. Kovalenok, -
T.: Trykkeri nr. 1, -58

Download abstrakt: Du har ikke adgang til at downloade filer fra vores server.

Emne: Dyrenes økologiske egenskaber i forhold til temperatur.

Mål:

• Vis forskellige tilpasninger af dyr til temperatur som en miljøfaktor.
• Lær at skelne mellem koldblodede og varmblodede dyr.
• Udvikle kognitive interesser og logisk tænkning.
• Dann den rigtige holdning til naturen.

Udstyr: kort "Naturlige områder af verden", multimedieprojektor til visning af præsentationen, opgavekort, uddelingskopier.

Under timerne

1. Organisatorisk del.

-Hej gutter! Sid ned!

2. Kommuniker emnet og målene for lektionen.

–I tidligere økologitimer har du allerede lært, hvad miljøfaktorer er, hvordan de påvirker levende organismer, hvilke egenskaber dyr har i forbindelse med disse miljøfaktorers påvirkning. Se på emnet for vores lektion. Hvilke associationer har du, når du læser den? Hvad skal vi studere i dag?

(ELEVERNES SVAR)

– Du ved meget! Og det er klart, min ven,
Hvad er en vigtig lektie for dig nu!

– Vi har flere opgaver foran os! Det er nødvendigt at finde ud af, hvilke temperaturforhold der er på vores planet, hvilke grupper af dyr der skelnes på grund af temperaturens indflydelse, og vigtigst af alt, hvordan dyr tilpasser sig forskellige temperaturer.

– Åbn dine notesbøger og skriv datoen og emnet for lektionen ned.

III. At lære nyt stof.

1. Lærerens historie med elementer af samtale.

– Så hvad er temperaturforholdene på vores planet?

Bjerge, ørkener, savanner, skove,
Floder, søer, marker og have.
Hvor er du stor, min planet!
Hvor er du mystisk, vores jord!

– Se på kortet "Naturområder i verden." Fra geografitimerne ved du allerede, at der er forskellige naturzoner. Tænk over, hvilke kriterier der bruges til at skelne mellem dem?

(ELEVERNES SVAR)

– De er afbildet i forskellige farver. Den lækreste territorier er placeret nær ækvator - disse er troperne og subtroperne.

– Hvilken farve er det vist på kortet?

(ORANGE)

- Højre. Men denne farve er kunst er klassificeret som varme farver!

- Og her er de vist koldeste zoner – nær polerne er subpolære områder. Hvilken farve er brugt her?

(VIOLET)

- Højre! Den tilhører gruppen af ​​kølige blomster!

- Og mellem dem ligger områder med moderate temperaturer. De er vist os i grønt.

Planeten er enorm!
Hvor det er fugtigt, hvor det er varmt!
Hvor kulden er forfærdelig
Og hård frost.
Og der er intet hjørne på den enorme planet
Hvor nogen slet ikke ville være i stand til at overleve!

(I GANG MED AT LÆSE DIGTET DEMONSTERER JEG NATURSYN)

– Dyr lever i næsten hele det temperaturområde, der findes på planeten. Testatamøber findes ved +58 °C; larverne fra mange dipteraer kan leve ved temperaturer omkring +50 °C. Børstehaler, springhaler og mider, der lever højt i bjergene, overlever godt ved nattemperaturer på omkring -10 °C. Videnskaben kender til den flyveløse myg, jerk, som lever på Himalayas skråninger. Den forbliver aktiv selv ved en temperatur på –16 °C. Der sker konstant stofskifte i dyrets krop. Dens intensitet afhænger af dyrets kropstemperatur. Samtidig giver stofskiftet dyret energi. Dyrenes kropstemperatur er påvirket af den omgivende temperatur. Hvis varmen er for stærk eller kulden er for kold, dør dyret.

2. Arbejde med lærebogen.

– Temperatur, som en miljøfaktor, påvirker naturligvis levende organismer, og afhængigt af dette skelnes der mellem to grupper af dyr: koldblodet og varmblodet.

(JEG danner ET DIAGRAM PÅ TAVLEN)

- Gutter, skriv diagrammet ned i din notesbog.

– KOLDBLODIG...VARMBLODIG

– Disse er sammensatte adjektiver dannet ved at tilføje to rødder: kold og blod, varm og blod.

– Hvad betyder disse udtryk?

(ELEVERNES SVAR)

–Og hvordan siges det i lærebogen? Nick?

- Åbn dine lærebøger. Find § 12 på side 31 4 afsnit fra toppen. Læs definitionen.

(ELEVERNES SVAR)

- Højre. Den koldblodede gruppe omfatter alle hvirvelløse dyr, fisk, padder og krybdyr.

– Vend siden i lærebogen og find afsnit 2 fra bunden. Læs definitionen i kursiv. (STUDENTERS SVAR)

– Gruppen af ​​varmblodede dyr omfatter kun fugle og pattedyr. (UNDER FORKLARINGENS GANG ÆNDRINGER JEG DET TIDLIGERE UDFORMEDE DIAGRAM). Skriv dette ned i din notesbog.

– Vær opmærksom på diagrammet. Hvorfor bruger jeg blå, når jeg betegner koldblodede dyr, og rød, når jeg betegner varmblodede dyr?

(ELEVERNES SVAR)

– Det er rigtigt, i dag vil vi i klassen bruge blå til at repræsentere lave temperaturer og koldblodede dyr, og rød til at repræsentere høje temperaturer og varmblodede dyr.

– Tag blyanter og fremhæv vilkårene i din notesbog.

– Nævn de dyr, som vi kan klassificere som varmblodede.

– Hvad med dyr, der kan klassificeres som koldblodede?

3. Arbejd i små grupper.

– Gutter, jeg foreslår at forenes i grupper på 5 personer. For at gøre dette skal fyrene fra det tredje skrivebord skifte plads. Der ligger pakker med opgaver på dine skriveborde. Du skal afgøre, hvilken gruppe disse dyr tilhører. Der er 5 kort, ligesom dig, og der er også 5 cirkler omkring dyret. Hver person udfylder 1 cirkel og giver den videre til den næste. Skriv dit navn på pakken og husk serienummeret. Hver person farver kun cirklen med deres eget serienummer. Vi bruger farver til varmblodede dyr - røde og koldblodede - blå. Baseret på de opnåede resultater, vil du træffe den eneste rigtige beslutning. Derudover skal du tænke over, hvor dyret bor. Arbejdet skal gøres hurtigt! Jeg giver dig et minut til at diskutere! Kom igang! Tiden er gået!

(INKLUSIVE MUSIK OG VIDEOBILLEDER AF NATUREN)

– Den gruppe, der afslutter arbejdet, ræk hånden op.

(DISKUSSION AF ARBEJDSRESULTATER)

– Lad os nu placere vores dyr på kortet.

(DYRET NÆVNDER DYRET, SIG HVILKEN GRUPPE DET ER TILDELT TIL, NÆVN DET STED, OG PLACER DEM PÅ KORTET).

– Se nu på kortet, gutter! I områder med lave temperaturer lever både varmblodede og koldblodede dyr. Og repræsentanter for disse to grupper lever også i områder med høje temperaturer.

4. Arbejde med en multimedieprojektor.

– Hvordan tilpasser dyr sig til livet under forskellige forhold?

TRIN 1.

Et billede af et firben vises på skærmen.

– Hvilken slags dyr er vist her? Hvilken gruppe tilhører han?

(ELEVERNES SVAR)

– Om morgenen, når det endnu ikke er varmt, farves ørkenleguanen i mørkere toner, og når solens varme stiger, bliver den bleg. Hvorfor tror du det sker?

(MØRK FARVE HJÆLPER ABSORBERE Udvendig VARME, MENS LYSE FARVE REFLEKTERER SOLSTRALING.)

– Ved at skifte farve i løbet af dagen tilpassede skildpadden sig således til at tåle temperaturændringer. Ørkenskildpadden bruger også den samme enhed.

Følgende meddelelse vises på skærmen: Skift i kropsfarve.

TRIN 2.

Et billede af en frø og en krokodille vises på skærmen.

– Hvem er afbildet på skærmen? Hvilken gruppe tilhører disse dyr?

(ELEVERNES SVAR)

– Hvor kan disse dyr leve? Da disse dyr er koldblodede, skal de også tilpasse sig temperaturændringer i løbet af dagen. Det gør de ved at ændre fysisk aktivitet. Efterhånden som temperaturen falder, bliver koldblodede dyr mere aktive.

(ELEVERNES SVAR)

Følgende meddelelse vises på skærmen: Ændringer i fysisk aktivitet på grund af temperaturudsving i løbet af dagen.

TRIN 3.

Et billede af en skildpadde vises på skærmen.

-Og det her er en ørkenskildpadde. Med en stærk stigning i lufttemperaturen stiger hendes spytudskillelse kraftigt. Flyder fra munden og fugter den nederste del af hovedet, nakken og lemmerne - sådan køler skildpadden ned. For at undgå overophedning begraver mange dyr sig i sandet eller forsøger tværtimod at finde en bakke og klatre op på den, fordi Sandet bliver meget varmt. Her kommer adfærdsmanøvrer således til undsætning.

Følgende meddelelse vises på skærmen: Behavioural maneuvers.

TRIN 4.

Et billede af en druesnegl og en bjørn vises på skærmen.

– Se på dette billede, hvad kan forene så forskellige dyr? Og hele pointen er at undgå ugunstige temperaturer for dem; de falder i dvale og slør. Ud over bløddyr kan fisk og padder gå i torpor. Hvilke dyr, der lever i vores område, er i stand til at gå i dvale om vinteren? ( Pindsvin, spidsmus, grævlinger, gophers mv.)

Følgende meddelelse vises på skærmen: Dvaletilstand, slør på grund af sæsonbestemte temperaturændringer.

TRIN 5.

Et billede af en gruppe pingviner vises på skærmen.

– Se på billedet. Det er pingviner.

(ELEVERNES SVAR)

– Nu mangler jeg 10 af de modigste assistenter. Venligst, gutter, kom til bestyrelsen!

(EN GRUPPE GUGE KOMMER UD, GIVER DEM HATTE OG PRØV ALLE SAMMEN AT DEMONSTERE PINGVINES BEVÆGELSER).

– Vi vil nu skildre adfærd hos en gruppe pingviner.

Gutter, stå tæt på hinanden og form en ydre og inderste cirkel.

Sådan er pingviner bygget. De står sådan et stykke tid og skifter fra fod til fod. De bevæger sig derefter i en cirkel og træder til venstre eller højre. Senere går de pingviner, der var inde i gruppen, ud i den ydre cirkel, og de pingviner befinder sig inde i gruppen. Og igen står de og markerer gang på gang efter en vis tid skifter de plads. Sådan varmer de op.

– Hvilken konklusion kan man drage om, hvad det er for en enhed?

(ELEVERNES SVAR)

Følgende meddelelse vises på skærmen: Dannelse af grupper af dyr, når temperaturen falder.

TRIN 6.

Et billede af en isbjørn og en brun bjørn dukker op på skærmen og straks indskriften: Jo varmere klima, jo lavere kropsvægt.

– Her ser man repræsentanter for samme klasse og endda samme orden, men de lever under forskellige forhold. Dette afspejles selvfølgelig i deres udseende. Disse funktioner blev formuleret som følger: Jo varmere klimaet er, jo mindre kropsvægt! I økologien kaldes dette Bergmanns regel efter navnet på den videnskabsmand, der formulerede den.

TRIN 7.

Et billede af ræve og en polarræv vises på skærmen, og inskriptionen vises straks: Jo koldere klimaet er, desto kortere er de fremspringende dele af kroppen (ører, hale, poter). Allens regel.

– Der er også en regel her, men hvilken? Lad os forestille os os selv et øjeblik som forskere og forsøge at formulere denne regel. Her er vist en fennec ræv, en rød ræv og en polarræv. De lever under forskellige klimatiske forhold. JEG KALDER TEMPERATURGRÆNSERNE,

– Hvad kan man sige om de karakteristiske træk ved disse dyrs udseende?

(ELEVERNES SVAR)

– Gutter, gælder Bergmans regel i denne sag?

TRIN 8.

Et billede af en fugl, en bjørn eller en hvalros vises på skærmen.

-Måske har nogen gættet, hvorfor disse dyr er forenet her? Se på baggrunden. den er blå, hvilket betyder, at vi her ser på tilpasning til lave temperaturer.

(ELEVERNES SVAR)

Følgende meddelelse vises på skærmen: Tilstedeværelse af beskyttelsesdæksel.

TRIN 9.

Et billede af en hund vises på skærmen.

- Gutter, hvad plejer der at ske med jer, når I løber et terrænløb?

(ELEVERNES SVAR)

- Det er rigtigt, du sveder, men hunde har på grund af deres fysiologiske egenskaber ikke svedkirtler. Hvordan kommer de ud af denne situation? Hvilken tilpasning har de til at modstå høje temperaturer?

(STIKK TUGEN UD)

Følgende meddelelse vises på skærmen: Fordampningen stiger med stigende temperatur.

TRIN 10.

– Så efter at have undersøgt dyrs tilpasninger til forskellige temperaturforhold formulerede vi følgende konklusioner:

Alle afhandlinger vises på skærmen.

– Så vi har gennemført alle de opgaver, der blev stillet i begyndelsen af ​​lektionen.

Der var mange opgaver
Men alt er afgjort!
Men hvor meget længere har du forude?
Der er så meget at vide!!!
Hvad ved du – vær ikke doven.
Du stræber altid efter at forstå verden!

IV. Konsolidering af nyt materiale.

– Lad os nu tjekke resultaterne af vores fælles arbejde!

– Mind os om, hvilken farve vi brugte i dag til at betegne varmblodede dyr og koldblodede dyr.

– Se på skærmen. Find ud af, hvem der er den mærkelige herude og hvorfor?

– Du har kort på dine borde med navne på dyr; marker de varmblodede med rødt og de koldblodede med blåt.

V. Lektionsresumé.

(BILLEDE AF PLANETEN ER OPLYST OG MUSIK LYDE)

Hvor er vores verden smuk!
Skove og haver, en bæk, der larmer,
Vandet i en stille flod!
Landsbyerne, vejene, markerne blev stille,
Og Jorden sover i universets vugge.
Vær ikke, min ven, du er grusom mod planeten,
Pas på hver blomst og blad,
Beskyt hende, hjælp hende med arbejdet...
Jorden blandt stjernerne er vores eneste hjem.

- Så gutter, vores lektion er ved at være slut. Se igen på kortet og husk, at vores planets temperaturregime er meget forskelligartet, se på diagrammet i din notesbog og husk hvilke dyr vi klassificerer som varmblodede og koldblodede, og husk endelig, hvilke forskellige tilpasninger dyr har for at modstå virkningerne forskellige temperaturer.

VI. Hjemmearbejde:§12.

Bedømmelse.

____________________ fungerede godt i klassen i dag.

Miljømæssige egenskaber

Vokser i løvskove, sjældnere på åbne enge. Den ædle leverurt findes i skyggefulde bredbladede og nåletræ-løvskove (det er derfor, den har det populære navn "copse"). Når skove bliver forstyrret, forsvinder det. I åbne områder blomstrer den mindre voldsomt og formerer sig næsten ikke med frø. Vokser på leret, sandet muldjord, gruset, moderat fugtig jord rig på neutral humus, gerne rig på kalk. Tåler ikke stillestående fugt.

Distribueret i Nordeuropa (Danmark, Finland, Norge, Sverige); Centraleuropa (Østrig, Tjekkoslovakiet, Tyskland, Polen, Schweiz); Sydeuropa (Albanien, Bulgarien, Jugoslavien, Italien, Rumænien, Frankrig (inklusive Korsika), Spanien); på det tidligere USSRs område (Hviderusland, den europæiske del af Rusland, Ukraine, Primorye); i Asien (Kina, Japan (Honshu), Korea).

Sæsonmæssige ændringer

Leverurt er en flerårig urteagtig plante, hvor der i det tidlige forår optræder lange stilke med blåviolette blomster blandt sidste års grønbrune blade. Først herefter udvikles tre-fligede basalblade på lange bladstilke; pubescent nedenfor, bliver de hurtigt læderagtige. Nogle gange vises hvide eller lyserøde blomster. Leverurter blomstrer ret tidligt om foråret, normalt i slutningen af ​​april, få dage efter snesmeltningen.
De holder hele sæsonen uden at miste deres dekorative udseende; hos nogle arter overvintrer bladene grønne. Formeres udelukkende med frø. Leverurtens grønne frugter samles i begyndelsen af ​​juni og sås straks på et skyggefuldt sted med moderat jordfugtighed til en dybde på 1-1,5 cm.Højden på leverurtens frøplanter i det første år er 20 mm, rodsystemet er allerede ret forgrenet, 40-50 mm lang. Om efteråret dannes en knop med en diameter på 1-2 mm. I den næste sæson dannes 2-3 ægte blade, deres form og farve er typiske for denne art. I det tredje år blomstrer liverworts: busken har 4-5 blade og 2-3 blomster med en diameter på 1-2 cm.
Planter opnået fra frø er mere fleksible og lettere at tilpasse til lokale klima- og jordforhold.

Ansøgning

Tidligere blev planten betragtet som medicinsk og blev brugt som et astringerende middel. Nu almindelig i folkemedicin.

Det blev også brugt som teerstatning. Korrekt tilberedt leverurte er effektiv mod sygdomme i leveren og galdeblæren og mod kolelithiasis. Derudover indtages denne te til irritation af strubehovedet og syge lunger.

Den dyrkes i haver som prydplante. Ved at genplante de mest dekorative og sjældne arter af levermoser fra skoven forårsager "amatør" blomsteravlere betydelig skade på naturen, og planten selv dør ofte i uerfarne hænder.

Ivan-da-Maria

1. Udseende

Frugten er en ægformet kapsel, der deler sig, når den åbnes. Kapslen er aflang, 0,6-1 cm lang, 4-4,5 mm bred, spids, bar, åbner på begge sider, ventilernes kanter er fortykkede, glatte. Frøene er 5-6 mm lange, 1,5-1,8 mm brede, sorte.

1. Miljømæssige egenskaber

En plante med et europæisk sortiment. I Rusland er det fordelt over næsten hele den europæiske dels territorium. I det østlige Sibirien findes den i nærheden af ​​Irkutsk. I det centrale Rusland findes den i alle regioner og er en ret almindelig art.

1. Sæsonmæssige ændringer

Den blomstrer fra juni til efterår, frugterne modnes i august - september. De formerer sig kun af frø udstyret med et kødfuldt vedhæng (arylloid), som tiltrækker myrer, som, når de spiser det, fjerner frøene.

1. Ansøgning

Til medicinske formål bruges plantens urt, som høstes i blomstringsperioden. Foder til store og små husdyr. Insekticid, frugter bruges til at dræbe skadelige insekter (giftige frø).

Planten skiller sig ud for sin særligt slående kontrast af blå dækblade og lyse gule kronblade. Den er meget dekorativ, hvorfor den ofte tiltrak sig opmærksomhed hos malere og digtere, men når den plukkes i buketter, falmer den hurtigt.

Ivan da Marya-blomster producerer rigeligt nektar og betragtes med rette som en god honningplante.

Kløver

1. Udseende

Engkløver er en toårig, men oftere en flerårig urteagtig plante, når en højde på 15-55 cm. Bladene er trebladede, med elliptiske eller ægformede småblade, der ligesom andre kløvertyper folder sig opad om natten; stipler er brede, ægformede, straks indsnævret opad til en sylformet spids. Hovedets blomsterstande er løse, kugleformede, ofte arrangeret i par og ofte dækket af to øverste blade. Kronen er rød, lejlighedsvis hvid eller flerfarvet; bæger med ti årer.

Forgrenede stængler oprejst. Der er fra 3 til 8 stængler på en plante.

Bladene er trebladede, med bredt ægformede, fintandede Lapper, Småbladene er hele i Kanterne, med sarte Fimrehår langs Kanterne.

Frugten er en ægformet, enkeltfrøbønne; frøene er runde eller kantede, enten gulrøde eller lilla.

1. Miljømæssige egenskaber

Vokser i hele Europa, Nordafrika (Algeriet, Marokko, Tunesien), Vest- og Centralasien. På Ruslands territorium findes det i den europæiske del, Sibirien, Fjernøsten og Kamchatka.

Vokser i moderat fugtige enge, skovlysninger, langs marker og veje.

1. Sæsonmæssige ændringer

Den blomstrer fra maj til efterår, frugterne modnes i august - oktober.

Formeres både med frø og vegetativt.

1. Ansøgning

Vitaminkoncentrater fås fra bladene. Æterisk olie bruges i aromatiske sammensætninger.

Salater tilberedes af bladene, grønkålssuppe krydres med dem. Tidligere blev tørrede, knuste blade tilsat mel, når man bagte rugbrød, og blev også brugt til at lave saucer og til fremstilling af oste. I Kaukasus gæres unge uåbnede blomsterhoveder som kål og tilsættes grønne salater.

Det er en af ​​de mest værdifulde fodergræsser.

Efter klipning af den overjordiske del ophobes der meget kvælstof i rødderne.

Smørblomst ætsende

1. Udseende

Almindeligt navn: natteblindhed. Smørblomst er en flerårig urteagtig plante. Fra den meget korte, fortykkede rhizom af denne flerårige plante udvikles oprejste stængler, der når en højde på 20-70 cm.. De er hule, forgrenede og let pubescente. I enderne af grenene af den kaustiske ranunkel er der lyse gylden-gule blomster.

De basale blade er 5-7 palmede, på lange bladstilke. Stængelbladene har en enklere struktur, med lineære lapper og er fastsiddende.

Blomsterne er lyse gule, når 2 cm i diameter, solitære eller samlet i en semi-paraplyblomsterstand. Mange støvdragere og støvdragere. Frugten er en multinød.

1. Miljømæssige egenskaber

En af de mest almindelige planter af sparsomme nåle- og birkeskove, skovenge af skov og skov-steppezoner i det vestlige Sibirien.

Den vokser over næsten hele territoriet i den europæiske del af Rusland og det vestlige Sibirien, i oversvømmede og tørre enge, i udkanten af ​​sumpe og som ukrudt på marker.

1. Sæsonmæssige ændringer

Blomstrer sidst på foråret og sommeren.

1. Ansøgning

Anvendes i folkemedicinen til behandling af forbrændinger, sår, hovedpine og tuberkulose.

Dobbeltformen med store knaldgule blomster dyrkes som prydhaveplante.

Planten indeholder et flygtigt, ætsende stof med en skarp lugt - protoanemonin (anemonol) som kamfer, der irriterer slimhinderne i øjne, næse, strubehoved og indre organer.

Miljømæssige egenskaber

En økologisk egenskab er en organismes holdning til et kompleks af miljøfaktorer eller miljøforhold. Miljøfaktorer i sig selv kan defineres som dynamiske elementer i det naturlige eller miljømæssige miljø, der påvirker levende organismers aktivitet og deres levebrød. Med andre ord, uden tilstedeværelsen af ​​nogen miljøfaktor, er det normale liv for en organisme umuligt, selv til dødspunktet; Så miljøfaktorer er levevilkårene for planter, dyr og mennesker.
Sættet af miljøfaktorer for planter omfatter følgende grupper: kosmiske (Solen blev diskuteret i begyndelsen af ​​bogen), abiotiske og biotiske faktorer. Abiotiske faktorer omfatter klimatiske (lys, varme, fugt, luft), jordbund, orografiske (bestemt af relief). Biotiske faktorer er forbundet med levende organismers indflydelse på hinanden: påvirkningen af ​​menneskelige aktiviteter på planter (slåning på enge, fældning af skove, behandling af afgrøder med lægemidler osv.), dyr på planter (på græsgange, påvirkning af bestøvning insekter, planteskadedyr osv.). Det menes, at alle miljøfaktorer er ækvivalente for organismer, herunder planter. Dette er grundlæggende sandt, da hver faktor vil bestemme muligheden for liv. Hvis vi tager højde for den tid, hvor en organisme kan overleve uden en enkelt faktor, så viser sig en vis forskel i faktorernes betydning. Så en plante kan være uden lys i flere timer om dagen (om natten), men uden varme (når den er frosset) - kun et par minutter eller endda sekunder (med et kraftigt temperaturfald); Nogle planter tåler vandunderskud i dagevis (og i ørkener - næsten gennem hele vækstsæsonen), mens andre kun tåler det i et par timer. Skøn over betydningen af ​​faktorer er også forskellige i dyreverdenen.

For eksempel kan de leve uden luft i kun minutter eller endda sekunder, uden tilstrækkelig varme - timer og nogle gange kun sekunder (men nogle dyr tilbringer flere måneder i dvale, efter at have tilpasset sig et særligt termisk regime), uden vand og mad - for flere måneder. dage. Generelt er et kompleks af miljøfaktorer afgørende for organismer; især kosmiske, alle klimatiske og jordbundsfaktorer er ekstremt vigtige for planter.
Det skal bemærkes, at miljøfaktorer er uundværlige. For eksempel kan en yderligere tilførsel af vand ikke kompensere for mangel på et eller andet næringsstof i jorden eller mangel på varme osv. Samtidig observeres der stadig en vis forbedring af planters vækstbetingelser, hvis der, hvis der er en mangel på en faktor eller en faktor, vil andre blive leveret til anlægget i tilstrækkeligt omfang uden mangel. Og alligevel er det umuligt helt at erstatte en miljøfaktor med en anden.
De mange krævede niveauer af miljøfaktorer, deres kombination, underskud og overskud afspejles i en af ​​de vigtigste, generaliserende alle sådanne indikatorer, økologiloven, formuleret af den amerikanske økolog V. Shelford i værkerne 1911-1915. Denne lov kaldes Shelfords lov eller toleranceloven. Dens essens er dette: fraværet eller umuligheden af ​​velstand for enhver organisme bestemmes af en mangel eller overskud i kvalitative og kvantitative sanser (indikatorer) af nogen af ​​faktorerne, hvis niveau kan være tæt på grænserne for tolerance, dvs. , til de grænser, der tolereres af en given organisme (fra latin Shegapye - "tålmodighed").
Organismers tilpasningsevne til visse forhold, hvor deres livscyklus er mulig, udtrykkes ved forskellen mellem minimums- og maksimumsindikatorerne for hver miljøfaktor. Dette interval, eller zone, mellem niveauerne af faktorer, der er acceptable for livet, kaldes grænserne for tolerance, det vil sige grænserne for de forhold, hvor organismen gennemgår hele udviklingscyklussen og kan overleve. Hver type organisme (planter, dyr, mennesker) har individuelle intervaller og adskiller sig fra intervallerne for andre organismer (selvom sådanne zoner i nogle arter kan være ens, i nogle tilfælde næsten sammenfaldende).
Bemærk, at ikke kun repræsentanter for forskellige arter har individuelle miljøkarakteristika, men også former for organismer inden for den samme art, for eksempel forskellige sorter af en bestemt planteart (sorts landbrugsdyrkningsteknikker er også baseret på disse forskelle). Dette kan illustreres med eksemplet med mennesker med forskellige niveauer af sundhed og fitness: Nogle kan tolerere faktorunderskud og overbelastninger, som er meget svære for almindelige mennesker at tolerere. Alle kan nemt forestille sig forskellen på tolerancegrænserne for en svag, syg person og en trænet, garvet atlet eller astronaut eller tester. Efter jordskælv blev svage kvinder og nogle gange gamle mennesker fundet overlevende under murbrokkerne efter mange dage. Men disse er individuelle karakteristika ved mennesker og de særlige forhold ved omstændighederne.
Og en anden forklaring på grundloven: enhver faktor, der nærmer sig niveauet af tolerancegrænser (det betyder ikke noget - til det økologiske maksimum eller minimum) begrænser betingelserne for den normale udvikling af kroppen og kaldes en begrænsende faktor. Den kvantitative indikator for den faktor, hvor kroppen udvikler sig normalt og "trives" kaldes det optimale niveau (fra latin orytt - "bedst").
Det er meget vigtigt, at der er en række indikatorer i henhold til det optimale for hver miljøfaktor, og jo bredere det er for en bestemt organisme (plante eller dyr), jo mere tilpasset er organismen til skiftende forhold. Så optimum -g er ikke et specifikt punkt på indikatorskalaen, men snarere en zone, optimale forhold, hvorunder naturen giver kroppen mulighed for at udvikle sig normalt. I mangel af en række optimale forhold ville levende organismer dø ved den mindste afvigelse af betingelser fra det optimale niveau.
De optimale niveauer af hver faktor for den samme organisme kan ændre sig ("skift af det optimale"). Dette betyder en ændring i organismens krav til forhold både i forskellige udviklingsperioder (i forskellige vækstfaser), og afhængig af konkurrenceforhold til andre organismer, men især på niveauet af andre miljøfaktorer: med en gunstig kombination af faktorer ( når hver af dem er tæt på optimalt niveau, ikke-mangelfulde) bruges dem alle af kroppen mest effektivt og økonomisk. Dette er meget vigtigt, især for praksis med at dyrke planter: Ved at bruge agronomiske teknikker er det muligt at opnå den mest rationelle udnyttelse af miljøforhold for planter i afgrøder, hvilket altid fører til øget udbytte. Dette er den økologiske essens af agronomien: planten skal forsynes med optimale niveauer af alle miljøfaktorer gennem hele plantens udviklingsperiode. Det er klart, at for at opnå de bedste resultater, er det absolut nødvendigt at kende de dyrkede planters miljømæssige egenskaber og deres ændringer gennem hele plantens udviklingscyklus.
Jeg vil også understrege, at kvaliteten af ​​en faktor (dens kvalitative egenskaber) ikke kun bestemmes af den indre essens og karakteristika af denne faktor (sammensætning af lys, luft, vand, jord), men også af ensartetheden af ​​dens forsyning: planter kræver ingen mangel under hele den aktive vækstsæson. I den forbindelse har udsving i vejrforholdene (perioder med tilbagevenden af ​​koldt vejr, perioder med mangel på nedbør osv.) og ujævn tilførsel af planter med næringsstoffer (hvis videnskabelige anbefalinger for korrekt brug af gødning ikke følges) en væsentlig negativ indvirkning på planter.
For at få en klar idé om toleranceloven er det praktisk at overveje et diagram, der viser effekten af ​​denne lov for forskellige organismer.
Diagrammet viser de væsentligste miljøfaktorer for planter i form af sektorer. En kort forklaring er påkrævet her. På grund af tilstedeværelsen af ​​mineralske forbindelser i jorden får planterne næring. Derfor er hvert af de elementer, der er nødvendige for planter (nitrogen, fosfor, kalium, calcium, svovl og en række andre) en miljøfaktor, såvel som hver fysisk egenskab ved jorden (fugtindhold, luftindhold, tæthed osv.). ), da hver af disse faktorer påvirker levevilkårene for planter i jorden. Så alle kemiske og fysiske egenskaber ved jord er miljømæssige jordfaktorer.
Forskellen mellem planter og dyr (II) og mennesker (III) er indlysende: Disse organismer modtager ikke føde fra jorden og luften, som planter, men bruger planter og dyr (organiske stoffer) som føde.
Det er passende her at give yderligere to økologiske udtryk: økologisk niche og fødekæder. En økologisk niche forstås som et kompleks af miljøfaktorer mellem minimums- og maksimumsindikatorerne for en bestemt organisme. Mere generelt er det med andre ord et sæt karakteristika, der viser en arts position i et økosystem. Det er inden for grænserne af dens individuelle økologiske niche, at enhver art udvikler sig, formerer sig og lever.

Agrocenose som en særlig type økosystem

Note 1

Blandt økosystemer skabt med menneskelig deltagelse indtager agrocenoser en særlig plads. Sammen med bysamfund og samfund i industrizoner er agrocenoser specielt skabt af mennesker for at opfylde deres behov. Agrocenoses er beregnet til at give folk mad.

Ligesom naturlige økosystemer har agrocenoser en vis taksonomisk og økologisk sammensætning af organismer og kan karakteriseres i form af visse forhold mellem organismer og abiotiske miljøforhold, såvel som deres egen struktur af trofiske forhold mellem organismer. I agrocenoser er fødekæderne ikke fundamentalt forskellige fra dem, der er karakteristiske for naturlige økosystemer: Der er også producenter, forbrugere af forskellige ordrer og nedbrydere.

Agrocenoser optager omkring en tiendedel af den samlede jordoverflade og leverer mere end 90% af fødevareenergien til menneskeheden. Deres fordel i denne henseende i forhold til naturlige økosystemer er deres meget højere produktivitet. En sådan produktivitet er imidlertid kun mulig med regelmæssig, videnskabeligt baseret menneskelig indgriben i naturlige processer.

Definition 1

Agrocenoser er økosystemer dannet på landbrugsarealer, der anvendes efter målprincippet; grundlaget for disse økosystemer er afgrøder eller beplantning af dyrkede planter. Agrocenoser omfatter:

• felter,
• køkkenhaver,
• haver,
• kunstige græsgange,
• blomstersenge,
• etc.

Økologisk specificitet af agrocenoser

Agrocenosernes specificitet bestemmes af deres kunstige oprindelse og landbrugsformål - deres edifier er en person, der danner agrocenoser og sikrer deres høje produktivitet, for at indsamle og udnytte den maksimale høst. Når man opretter agrocenoser, bruger en person en række landbrugsteknikker til at:

• jordbearbejdning,
• genvinding,
• kunstig kunstvanding,
• såning og plantning af specielle sorter af planter, fodring af dem,
• bekæmpelse af ukrudt, skadedyr og sygdomme hos kulturplanter.

Den vigtigste forskel mellem agrocenoser og naturlige økosystemer er deres manglende stabilitet. Dette er let forklaret, da strukturen af ​​agrocenoser er tæt på de indledende stadier af genoprettende succession af økosystemer, som heller ikke er stabile; tværtimod er den naturlige tilstand af sådanne successioner økosystemernes dynamik. Af denne grund, uden menneskelig deltagelse, konstant at returnere agrocenosis til den indledende fase af succession, bliver samfund af korn og grøntsagsafgrøder erstattet af andre allerede det næste år, afgrøder af flerårige græsser - efter 3-4 år, frugtplantager - efter 20- 30 år.

Menneskelig aktivitet er en vigtig energifaktor i agrocenoser. Ud over solenergi får de noget ekstra energi, som mennesker bruger på produktion af landbrugsmaskiner, gødning, plantebeskyttelsesmidler, landvinding osv. Til gengæld går der årligt en betydelig mængde energi tabt med høsten. Derfor er cirkulationen af ​​stoffer i agrocenoser altid åben.

Den menneskeskabte faktor bidrager i de fleste tilfælde til at reducere den biologiske mangfoldighed. Agrocenoser er ingen undtagelse. Her er biodiversiteten af ​​levende organismer, sammenlignet med naturlige samfund, kraftigt reduceret. Dyrkningsobjekterne er normalt en eller flere plantearter (monokulturer), hvilket bidrager til udtømningen af ​​den taksonomiske sammensætning af dyr, svampe og bakterier. På den anden side bidrager dette til massereproduktion af nogle af deres forbrugere, hvilket overfører disse organismer fra et menneskeligt synspunkt til kategorien "skadedyr".

Note 2

En vigtig forskel mellem agrocenoser og naturlige samfund er kombinationen af ​​naturlige og kunstige selektionsprocesser, som skaber helt andre retninger og pres end i naturen. Dette tjener som en yderligere faktor til at reducere biodiversiteten.