В процессе своего исторического развития живыми существами было освоено 4 среды обитания: водная, наземно-воздушная, почвенная и другие организмы. Каждая из них имеет характерные особенности, и невозможно сказать, какая более важна. Ознакомимся с особенностями наземно-воздушной среды обитания.

Определение

Наземно-воздушная среда обитания представляет собой биологическую среду проживания организмов, располагающуюся на поверхности суши и в низких атмосферных слоях.

Ее нельзя назвать первой из освоенных живыми организмами, поскольку жизнь зародилась в море. В ходе эволюционного развития существа выработали определенные приспособления, которые дали им возможность перебраться на сушу и в атмосферу.

Особенности

Важнейшей из экологических ниш является наземно-воздушная среда. Особенности среды таковы:

• газообразность;
• высокое содержание кислорода;
• низкая влажность;
• наличие давления и плотности.

Это формирует условия, в которых вынуждены проживать организмы. Также существенными особенностями наземно-воздушной среды обитания являются смена сезонов и времен года, колебания температуры, специфика светового дня, ветер. Чтобы жить здесь, живым организмам пришлось изменить свою анатомию, физиологию и поведение, что помогло им приспособиться. К числу наиболее важных (существенных) факторов среды относятся:

• влажность;
• температура.

Другие факторы оказывают на живые организмы гораздо меньшее влияние. Это давление и плотность.

Как приспособились животные?

Многие из известных науке видов животных обитают именно в наземно-воздушной среде. Особенности среды заставили их выработать несколько видов адаптации:

• Наличие легких дает им возможность дышать воздухом.
• Для перемещения по суше развитие получил скелет.

Чтобы нормально существовать в привычных нам условиях наземно-воздушной среды, представителям фауны пришлось пройти длительную эволюцию и выработать широкий комплекс адаптационных механизмов.

Как приспособились растения?

Большинство растений произрастают в наземно-воздушной среде. Особенности среды обусловили появление следующих механизмов адаптации:

• Наличие корней, благодаря которым растения получают из почвы минеральные вещества и влагу.
• Благодаря устьицам представители флоры получили возможность усваивать кислород непосредственно из воздуха.

Нередко растениям приходится выживать в условиях недостаточной влажности, поэтому флора пустынь и саванн выработала свои методы адаптации: длинный главный корень произрастает глубоко в почву, добывая влагу из подземных источников. Мелкие жесткие листья снижают испарения.

Какие еще особенности приспособления растений к наземно-воздушной среде выделяют исследователи?

В тундре произрастают карликовые деревья и кустарники, высота которых редко превышает человеческий рост. Условия здесь очень суровы: длительная зима (морозы более 7 месяцев в году), непродолжительное прохладное лето. Сильные ветры и почва, промерзшая настолько, что летом не успевает оттаять, - таковы особенности среды. И растения научились выживать в них. Отдельные виды могут пережить выпадение снега в состоянии цветения, другие отличаются мелкими листьями, что позволяет избежать испарения влаги.

Влияние факторов среды на особенности обитателей

Итак, существенные особенности наземно-воздушной среды оказали свое воздействие на строение и внешний вид обитателей. Информация о том, как тот или иной фактор отразился на растительном и животном мире, представлена в таблице.

Взаимодействие живых организмов и окружающей среды

	Влияние на растения	Воздействие на животных
Плотность воздуха	Появление корней и механических тканей	Образование плотного скелета и развитие мускулатуры, способность многих видов к полету
	Усложнение обменных процессов	Умение использовать легкие и трахеи
эдафические факторы среды (рельеф и состав грунта)	Корневая система зависит от особенностей почвы	Форма копыт зависит от того, является животное бегающим или прыгающим
	Деревья сбрасывают на зиму листья	Животные стали теплокровными, в северных районах у них появился густой мех, весной линяют

Как видим, факторов среды, которые оказывают существенное влияние на жизнь ее обитателей, достаточно много. Поэтому и механизмов адаптации выработалось немалое количество.

Эдафические факторы

Рассмотрим, как еще растительные и животные организмы приспособились к особенностям почвы и рельефа. Прежде всего, у многих растений видоизменилась корневая система:

• Произрастающие в условиях вечной мерзлоты деревья имеют разветвленную корневую систему, которая вглубь не уходит. Таковы лиственницы, березы, ели. Если эти же виды находятся в более мягком климате, то их корни глубже проникают вглубь грунта.
• Представители флоры, растущие в засушливых условиях, имеют длинный корень, способный доставать влагу из глубины.
• Если почва чрезмерно влажная, то у растений формируются пневматофоры - дыхательные корни.

Почва может иметь различный состав, поэтому на том или ином типе грунта способны произрастать конкретные виды:

• Богатые азотом почвы предпочитают нитрофилы, например, пастушья сумка, крапива, лебеда пырей, белена.
• Соленые почвы любят галофиты (лебеда скрученная, свекла, полынь).
• На каменистых участках растут петрофиты (литофиты). Это камнеломки, можжевельники, сосны, колокольчики.
• Сыпучие пески - благодатный грунт для псаммофитов: саксаулов, песчаных акаций, ив.

Итак, на растения оказывает влияние состав почвы. Для животных же наиболее важен характер грунта и рельеф. Так, для копытных необходим твердый грунт, позволяющий им отталкиваться во время бега и прыжков. Однако для норных зверей плотный грунт неудобен, поскольку мешает им строить убежища.

Животные также неплохо приспособились к эдафическим факторам наземно-воздушной среды. Прежде всего, у тех видов, которым приходится много бегать, развились мощные легкие конечности, у других развитые задние ноги и короткие передние дают возможность совершать прыжки, таковы зайцы и кенгуру.

Приспособление к полету

Птицы - одни из основных обитателей наземно-воздушной среды. Особенности среды обусловили появление следующих форм адаптации:

• обтекаемая форма тела;
• полые кости способствуют снижению веса «летуна»;
• крылья помогают держаться в воздухе;
• способность к полету имеют не только птицы, но и некоторые животные благодаря специальным перепонкам.

Все эти черты помогают представителям фауны взлетать и держаться в воздухе.

Приспособление организмов к меняющимся факторам среды

Основные особенности наземно-воздушной среды могут меняться. Так, в средней полосе зимой выпадает снег, а летом стоит зной. Именно поэтому живым организмам нередко приходится приспосабливаться к меняющимся условиям проживания. Такие механизмы адаптации также выработались в процессе эволюции.

Итак, растения могут развиваться только в благоприятных условиях, при достаточном свете и влаге. Именно поэтому сезон их роста - весна и лето. Зимой же наступает период отдыха. Питательные вещества, необходимые для выживания, накапливаются за лето в корнях, а листву деревья сбрасывают, поскольку сокращение светового дня ведет к невозможности образования в листьях питательных элементов.

Животные также выработали немало способов адаптации к меняющимся условиям среды:

• Некоторые впадают в зимнюю спячку, предварительно накопив необходимый запас питательных веществ (медведи).
• Перелетные птицы с наступлением холодов отправляются в жаркие страны, чтобы весной вернуться к гнездам и заняться выводом птенцов.
• К зиме у многих жителей северных широт образуется плотный подшерсток, благодаря чему животное может без проблем переносить суровые морозы. Весной зверь линяет.

Благодаря таким механизмам становится понятно, как представители растительного и животного мира приспосабливаются к наземно-воздушной среде жизни. Особенности среды подвержены изменениям, поэтому меняется и внешний вид, и особенности поведения ее обитателей. Все эти механизмы - результат длительного эволюционного развития.

Мы рассмотрели существенные особенности одной из основных сред обитания - наземно-воздушной. Все живые организмы, которые проживают на поверхности почвы или в нижних слоях атмосферы, научились приспосабливаться к меняющимся особенностям среды.

Среды жизни Водная Наземная Почвенная Воздушная

Изучи внешнее строение млекопитающих и вставь в предложенный текст пропущенные слова: Тело млекопитающих покрыто _____________ и состоит из тех же отделов, что и у других позвоночных животных: ___________, шеи, ____________, ___________ и двух пар _________________. На голове хорошо различаются ____________ и черепной отделы. Ротовое отверстие окружено мягкими _________, а на конце морды имеется _______. Ближе к боковым поверхностям головы расположены __________, защищенные подвижными ____________, по наружным краям которых находятся длинные ________________.

Общая характеристика млекопитающих 4. Тело подразделено на голову, шею, туловище, парные передние и задние конечности, хвост. Конечности расположены под туловищем, благодаря чему оно приподнято над землей, что дает возможность животным передвигаться с большой скоростью.

Подпушь, или подшерсток – мягкие, густые, короткие волосы Длинные, крупные, чувствующие волосы, в основании которых располагаются нервные волокна, воспринимающие соприкосновение с посторонними предметами. Длинные, прочные, жёсткие остевые волосы Выполняют функцию органов осязания. Хорошо сохраняют тепло, так как между волосами этого типа задерживается много воздуха Предохраняют кожу от повреждения

Типы кожных желез млекопитающих Потовые Пахучие Млечные Сальные 5. Кожа относительно толстая, прочная и эластичная, покрытая волосяным покровом, хорошо удерживающим вырабатываемое организмом тепло. В коже расположены сальные, потовые, млечные и пахучие железы.

Млекопитающие – высшие теплокровные, покрытые шерстью позвоночные животные. Они рождают живых детенышей, выкармливают их молоком. Обладают крупным головным мозгом с хорошо развитыми полушариями переднего мозга, органами обоняния, зрения, слуха. Отличаются разнообразным и сложным поведением. Это наиболее высокоорганизованные в эволюционном плане позвоночные животные, демонстрирующие огромное разнообразие приспособлений к условиям окружающей среды. Известно, около 4 тысяч современных видов, распространенных по всему земному шару и освоивших все среды обитания.
22 Позвоночник состоит из пяти отделов. В шейном отделе всегда семь позвонков. Мускулатура представлена сложной системой дифференцированных мышц. Имеется грудобрюшная мышечная перегородка диафрагма. Развитая подкожная мускулатура обеспечивает изменение положения волосяного покрова, а также различную лицевую мимику. Виды передвижения разнообразны: ходьба, бег, лазание, прыжки, плавание, полет. Пищеварительная система сильно дифференцирована. Слюна содержит пищеварительные ферменты. У растительноядных животных значительно развита слепая кишка. У большинства клоака отсутствует. Сердце четырехкамерное. Все органы и ткани тела снабжаются чистой артериальной кровью. Органы дыхания легкие имеют большую дыхательную поверхность за счет альвеолярного строения. В дыхательных движениях, кроме межреберных мышц, участвует и диафрагма. Органы выделения тазовые почки. Моча выводится по мочеиспускательному каналу наружу.

Задание 1. Изучите внешнее строение млекопитающего.

1. Рассмотрите животное (морскую свинку, хомячка). Выясните, на какие отделы можно мысленно разделить тело млекопитающего. Вспомните, у каких изученных позвоночных животных имеются такие же отделы тела.

2. Напишите, по каким признакам млекопитающие отличаются от других животных.

1. Голова, шея, хвост, туловище, конечности.

2. Шейных позвонков 7; диафрагма, два поколения зубов и их дифференциация, губы и щеки, 4-х камерное сердце, левая дуга аорты, наружное, среднее и внутреннее ухо, три слуховые косточки, волосяной покров, тазовая почка, млечные железы, теплокровность, живорождение.

3. Как передвигается млекопитающее? Рассмотрите отделы конечностей. Сосчитайте количество пальцев на передних и задних ногах. Какие образования имеются на пальцах ног млекопитающих? Запишите свои наблюдения.

Чаще всего они передвигаются на 4 ногах, но есть исключения - человек, кенгуру, человекообразные обезьяны могут ходить на 2 ногах. На пальцах ног есть ногти.

4. Выясните и запишите, равномерно ли расположен волосяной покров на теле млекопитающего. Однороден ли волосяной покров? На каких местах волосяной покров отсутствует?

Нет, он расположен неравномерно и неоднороден. Отсутствует на носу и подушечках лап. У всех млекопитающих шерсть растет на разных местах, но в основном там, где тело наиболее уязвимо к холоду.

5. Напишите, какие органы расположены на голове млекопитающего. Каких из этих органов нет у других позвоночных животных?

Уши, глаза, усы.

6. Сформулируйте вывод об особенностях внешнего строения млекопитающих.

Млекопитающие - класс эволюционно развитых позвоночных, обладающих прогрессивными чертами; они вынашивают, рожают и выкармливают детенышей.

Задание 2. Заполните таблицу.

Задание 3. У одних млекопитающих хорошо развиты как ость, так и подшерсток, у других - преобладает ость или подшерсток. Объясните, почему у млекопитающих наблюдаются такие отличия в волосяном покрове.

Зависит от образа жизни. Ость делает мех прочным, а подшерсток сохраняет температуру тела.

Задание 4. Выпишите номера правильных утверждений.

Утверждения .

1. Копыта, шерсть, ногти, когти - производные эпидермиса кожи.

2.У всех млекопитающих одна пара млечных желез.

3.Во время линьки окраска шерсти никогда не меняется.

4.У млекопитающих развиты органы осязания и обоняния.

5.Чешуйчатый покров пресмыкающихся и шерсть млекопитающих имеют разное происхождение и не являются признаком родства этих классов.

6.У всех млекопитающих хорошо развито зрение.

7.Ушные раковины имеются только у представителей класса млекопитающих.

8.Глаза млекопитающих имеют веки с ресницами.

9.У всех млекопитающих глаза располагаются по бокам головы.

10.У всех млекопитающих млечные железы располагаются на брюшной стороне тела.

Правильные утверждения: 1, 4, 6, 7, 8, 10.

Задание 5. Заполните таблицу.

Животные расселены почти по всей поверхности Земли. Благодаря своей подвижности, способности эволюционно приспособиться к более холодным условиям существования, благодаря отсутствию у них прямой зависимости от солнечного света, животные заняли больше сред обитания, чем растения. Однако, следует помнить, животные зависят от растений, так как растения служат им источником питания (для травоядных животных, а хищники едят травоядных).

Здесь в контексте сред обитания животных мы будем понимать среды жизни животных .

Всего сред обитания животных можно выделить четыре. Это 1) наземно-воздушная, 2) водная, 3) почвенная и 4) другие живые организмы. Говоря о наземно-воздушной среде жизни, иногда ее делят на наземную и, отдельно, воздушную. Однако даже летающие животные, рано или поздно садятся на землю. Кроме того, передвигаясь по земле, животное также находится в воздухе. Поэтому наземную и воздушную среду объединяют в одну наземно-воздушную.

Существуют животные, которые обитают сразу в двух средах. Например, многие земноводные (лягушки) живут и в воде и на суше, ряд грызунов живет в почве и на поверхности земли.

Наземно-воздушная среда обитания

В наземно-воздушной среде больше всего видов животных. Суша оказалась в каком-то смысле наиболее удобной средой для их жизни. Хотя в эволюции животные (да и растения) возникли в воде и лишь позже вышли на поверхность.

На суше обитают большинство червей, насекомых, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Многие виды животных способны к полету, поэтому часть своей жизни проводят исключительно в воздушной среде.

Для животных наземно-воздушной среды обычно характерны высокая подвижность, хорошее зрение.

Для наземно-воздушной среды характерно большое разнообразие условий обитания (тропические леса и леса умеренного климата, луга и степи, пустыни, тундры и многое другое). Поэтому для животных этой среды жизни характерно большое многообразие, они могут сильно отличаться между собой.

Водная среда обитания

Водная среда обитания отличается от воздушной большей плотностью. Здесь животные могут позволить себе иметь очень массивные тела (киты, акулы), так как вода поддерживает их и делает их тела легче. Однако передвигаться в плотной среде труднее, поэтому у водных животных чаще всего обтекаемая форма тела.

В морские глубины почти не проникает солнечный свет, поэтому у глубоководных животных могут быть плохо развиты органы зрения.

Водных животных делят на планктон, нектон и бентос. Планктон пассивно плавает в толще воды (например, одноклеточные), нектон - это активно плавающие животные (рыбы, киты и др.), бентос обитает на дне (кораллы, губки и др.).

Почвенная среда обитания

Почва как среда обитания отличается очень высокой плотностью и отсутствием солнечного света. Здесь животным не нужны органы зрения. Поэтому они у них либо не развиты (черви), либо редуцированы (кроты). С другой стороны, в почве не такие значительные перепады температуры как на поверхности. В почве обитают многие черви, личинки насекомых, муравьи. Также есть почвенные обитатели и среди млекопитающих: кроты, слепыши, роющие норы животные.

Живые организмы как среда обитания

Обычно в других живых организмах обитают паразиты. Так среди паразитов много червей (аскариды, бычий цепень и др.). Преимуществом паразитизма являются избыток пиши и защищенность от негативных влияний внешней среды. Однако паразитизм зачастую ведет к упрощению строения организма, утрате им ряда органов. Чаще всего проблемой для паразитов является попадание в тело хозяина. Поэтому у них очень высокая плодовитость.

В теле млекопитающих различают те же отделы, что и у других наземных позвоночных животных: голову, шею, туловище, хвост и две пары конечностей. Конечности имеют типичные для позвоночных отделы: плечо (бедро), предплечье (голень) и кисть (стопу). Ноги располагаются не по бокам, как у земноводных и пресмыкающихся, а под туловищем. Поэтому туловище приподнято над землей. Это расширяет возможности в использовании конечностей. Среди зверей известны лазающие по деревьям, стопоходящие и пальцеходящие звери, прыгающие и летающие.

Рис. 190. Представители млекопитающих: 1 - бобр; 2 - гепард; 3 - дельфин; 4 - макака; 5 - летучая мышь; 6 - антилопа

Особенности строения млекопитающих позволяют им совершать разнообразные движения, развивать большую скорость при беге, прекрасно летать, плавать в воде. Это свидетельствует о длительной эволюции зверей и способности приспосабливатся к разнообразным условиям.

В строении головы хорошо различимы лицевой и черепной отделы (рис. 191). Спереди находится рот, окруженный мягкими губами. На конце морды имеется покрытый голой кожей нос с парой носовых отверстий. Спереди по бокам головы расположены глаза, защищенные подвижными веками, по наружным краям которых находятся длинные ресницы. Хорошо развиты слёзные железы, секрет которых омывает глаза и обладает бактерицидным действием. Ближе к затылку, выше глаз, по бокам головы выступают крупные ушные раковины, которые поворачиваются в сторону источника звука и позволяют направленно улавливать его.

У большинства млекопитающих хорошо развит шерстный покров, защищающий их от резких перепадов температур - от охлаждения и перегрева.

Рис. 191. Внешнее строение млекопитающего: 1 - лицевой отдел головы; 2 - черепной отдел головы; 3 - рот; 4 - мочка носа; 5 - уши; 6 - туловище; 7 - передние и 8 - задние конечности; 9 - когти

В шерсти различают более жесткие и длинные остевые волосы и короткие мягкие волоски, образующие подшёрсток. Длинные жесткие волосы, расположенные на морде и выполняющие осязательную функцию, называются вибриссами. Звери периодически линяют по сезонам: меняется густота и окраска шерсти. Зимой шерсть более густая, а у зверей, обитающих на снежном покрове, становится белой. Летом шерсть более редкая и окрашена в защитные темные тона.

Нижний конец каждого волоса погружен в кожу, вокруг него имеется волосяная сумка (рис. 192), к ней подходят небольшие мышцы, поэтому шерсть может подниматься так, как у испуганной кошки или лающей собаки. У основания волоса находятся сальные железы. Их секрет смазывает шерстный покров, придавая ему эластичность, уменьшая смачиваемость и слипаемость шерсти. Шерсть млекопитающих происходит из тех же самых зачатков эпителия, что и чешуи рептилий. Об общем их происхождении свидетельствуют роговые чешуйки, расположенные на хвосте крыс, мышей, бобров. Это один из признаков, подтверждающих родственные отношения млекопитающих и рептилий. В зависимости от условий обитания шерстный покров видоизменяется. Так, у роющих зверьков в шерсти нет остевых волосков, она короткая и ровная, может укладываться в любом направлении, не мешая зверькам двигаться под землей. У ехидны, ежа и дикобраза ости видоизменены в жесткие острые иглы, служащие для защиты. К роговым образованиям кожи млекопитающих относятся когти, ногти, рога и копыта.

Рис. 192. Строение кожи млекопитающего: 1 - потовая железа; 2 - сальная железа; 3 - волос; 4 - волосяная сумка; 5 - жировые отложения; 6 - мышцы

В коже млекопитающих много желез. Кроме гроздевидных сальных желез, о которых уже говорилось, имеются трубчатые потовые железы (см. рис. 192). Выделяемый ими пот испаряется, охлаждая тело животного. У многих зверей развиты пахучие железы. Их выделения служат для ме-чения своей территории, предупреждением для врагов и конкурентов, облегчают встречи особей одного вида.

Важное значение имеют млечные железы. Они представляют собой видоизменения потовых желез. Их трубчатые протоки сливаются вместе и открываются на вершине сосков. Число млечных желез обычно соответствует числу детенышей. В млечных железах вырабатывается молоко - высококалорийный продукт, которым матери выкармливают детенышей. По этому признаку и произошло название всего класса - Млекопитающие.

Млекопитающие - класс эволюционно высокоразвитых позвоночных, обладающих прогрессивными чертами: они вынашивают, рождают и выкармливают детенышей молоком. Эти признаки в сочетании с интенсивным обменом веществ, постоянной высокой температурой тела, хорошо развитым мозгом и сложным поведением позволили млекопитающим освоить все среды обитания, широко расселиться по Земле, достигнуть большого разнообразия и высокой численности.

Упражнения по пройденному материалу

1. Назовите общие признаки млекопитающих, используя рисунки 190 и 191.
2. Какое строение имеет кожа млекопитающих?
3. В чем сходство и различие в строении покровов тела млекопитающих и рептилий?
4. Какие роговые образования развиваются из эпидермиса кожи млекопитающих?
5. Какие железы есть в коже млекопитающих?