Войти
Закрыть

Зв’язки між популяціями в екосистемі

11 Клас

Як ми з’ясували в попередньому параграфі, тривале існування екосистеми, її саморегуляція та стійкість забезпечуються популяціями різних видів, що пов’язані між собою в складі біоценозу. Це об’єднання забезпечується різними типами зв’язків (рис. 17.1). Основним типом зв’язку між популяціями різних видів є трофічний1 зв’язок, за якого організми, їхні мертві рештки чи продукти життєдіяльності є джерелом їжі для організмів інших видів. Часто одні популяції створюють умови для існування особин других популяцій. Цей тип зв’язку називають топічним2. Наприклад, птахи, що гніздяться на гілках дерева, пов’язані з ним топічними зв’язками, як і світлолюбні рослини, що створюють під своєю кроною затінені умови для тінелюбних. Завдяки топічним зв’язкам організми одного виду використовують видозмінене іншим видом середовище. Форичний3 зв’язок виникає тоді, коли представники однієї популяції беруть участь у поширенні особин іншої популяції. Яскравими прикладами такого зв’язку є перенесення плодів лопуха на шерсті травоїдних ссавців, яєць глистів — на ногах мух і тарганів (тому важливо не допускати контакту цих тварин зі стравами!), а насіння рослин (вишні, чорниць, горобини) — у травній системі птахів. Якщо особини однієї популяції використовують для побудови власного житла рештки особин інших популяцій, то виникає фабричний4 зв’язок. Так, птахи використовують гілочки дерев, траву й пір’їни для конструювання гнізд, мурахи — хвоїнки для спорудження мурашника тощо. Основним типом зв'язків, що сполучає популяції в єдиний біоценоз, є трофічні. При цьому представники одних видів стають джерелом їжі для інших, яких також хтось з'їдає. Гусінь їсть листя рослин, синиці їдять гусінь, а яструби — синиць. Подібні послідовності «хто кого їсть» утворюють трофічні (харчові) ланцюги. Кожен учасник трофічного ланцюга посідає свій трофічний рівень. На початку трофічного ланцюга перебувають організми, які створюють основу для харчування всієї екосистеми. Такі автотрофні організми, що перетворюють неорганічні речовини в органічні, належать до трофічного рівня продуцентів. Як ви пам'ятаєте, найчастіше це рослини, здатні до фотосинтезу. Ними харчуються рослиноїдні організми, яких відносять до трофічного рівня консументів першого порядку. Консументів першого порядку поїдають уже м'ясоїди — консументи другого порядку, а їх — консументи вищих порядків. Зазвичай на найвищих трофічних рівнях розташовуються великі хижаки чи...
0 Переглянути

Екосистема

11 Клас

Усі організми пов’язані зі середовищем свого мешкання й отримують неорганічні речовини з нього: рослини поглинають воду, вуглекислий газ і мінеральні солі, тварини — кисень і воду. Але запаси цих речовин у певному місці обмежені й вичерпалися б, якби не відновлювалися. Тому організми повертають неорганічні речовини назад до середовища в процесі життєдіяльності (під час видиху чи випорожнення) або після смерті — у вигляді компонентів своїх решток. У результаті формується колообіг хімічних елементів (поглинання — використання — виділення), який і є основою екосистеми — сукупності організмів різних видів, що пов’язані між собою та з навколишнім середовищем колообігом речовин і потоком енергії. Зразками екосистем є міський парк, ліс, березовий гай, лісове озеро, Чорне море (рис. 16.1). Як ви бачите, їхні розміри дуже мінливі: є дуже дрібні, наприклад калюжа чи трухлявий пеньок, а є гігантські — Атлантичний океан чи тропічний ліс басейну Амазонки. Також екосистеми відрізняються ступенем замкненості колообігу речовин. В екосистемах проточних водойм, кам’янистих схилів гір неорганічні речовини безупинно надходять до екосистеми й швидко залишають її, тому в колообігу постійно беруть участь нові атоми хімічних елементів. А в екосистеми лук чи озер ці хімічні речовини надходять у незначній кількості, і, здебільшого, одні й ті ж атоми хімічних елементів повсякчас поглинаються й вивільняються організмами. Популяції різних видів виконують відмінні функції в екосистемі У складі будь-якої екосистеми є два основних компоненти: неживий (абіотичний) і живий (біотичний). Абіотичний компонент є сукупністю всіх абіотичних факторів, що впливають на організми, які існують в екосистемі. Ця ділянка середовища з більш-менш одноманітними умовами існування (неживим компонентом), яку займає екосистема, має назву біотоп1. Основними компонентами біотопу є неорганічні й органічні речовини, що потрібні для існування екосистеми, а також фізичні умови (температура, вологість, освітлення тощо) і джерело енергії. Головним постачальником енергії для водних і наземних екосистем є Сонце....
0 Переглянути

Популяція

11 Клас

Особини одного виду, що мешкають групою на спільній території й певною мірою ізольовані від інших подібних груп, утворюють популяцію. Кожна популяція має власний набір алелей генів — генофонд, який є унікальним і відрізняє її від інших популяцій. Унікальність генофонду зумовлена частковою ізоляцією популяції. Уявімо, що є два озера, у яких мешкає один вид риб (рис. 15.1). Між озерами наявний невеличкий канал, через який риби можуть потрапляти з одного озера в друге. Завдяки каналу стає можливим схрещування між рибами, народженими в різних водоймах. Але якщо ймовірність того, що риба знайде собі партнера зі свого озера, вища за ймовірність знайти партнера з іншого озера, то можна говорити про наявність двох популяцій. А от якщо ці ймовірності будуть однаковими, чи ймовірність зустрічі риб із різних озер більша, ніж з одного, тоді обидва озера населені однією популяцією риб. Оскільки ймовірність зустрічі особин із різних популяцій мала, то алелі з іншої популяції майже не потрапляють до генофондів кожної з них. Із другого боку, саме обмін алелями між популяціями об'єднує їх в один біологічний вид. Популяції класифікують за різними ознаками Через значне різноманіття популяцій учені запропонували кілька їхніх типологій, що відрізняються ознакою, за якою класифікують (табл. 15.1). За подібністю зовнішності й пристосувань виокремлюють підвиди (раси) одного виду. Організми однієї раси відрізняються від організмів інших рас зовнішнім виглядом та особливостями адаптацій (рис. 15.2). Зазвичай раса проживає в регіоні з більш-менш стабільними умовами. У її межах виокремлюють географічні популяції, особини яких мають спільні пристосування до клімату й ландшафту. І зрештою найдрібніші локальні популяції мешкають на невеликих відокремлених територіях. Що нижче ранг популяції за цією класифікацією, то більш подібні між собою її особини. А поділ великих популяцій на дрібніші зумовлений неоднорідністю умов існування....
0 Переглянути

Екологічні закони

11 Клас

Дія екологічних факторів на організми й реакція останніх на них підпорядковуються численним екологічним закономірностям. Одним із основних законів впливу екофакторів на організми є закон оптимуму. Згідно з ним екологічний фактор позитивно впливає на організм лише в певних межах інтенсивності. Цей діапазон позитивного впливу отримав назву «зона оптимуму» (рис. 14.1). Саме в ній виживання й життєдіяльність організму є найкращими. Що далі інтенсивність фактора від зони оптимуму, то більшим буде пригнічення життєдіяльності організму, аж поки не починається зона песимуму — діапазон інтенсивності екологічного фактора, за якого життєдіяльність і виживання організму найгірші. У середині XIX ст. німецький учений Юстус фон Лібіх, досліджуючи ріст рослин, визначив, що брак хоча б одного хімічного елемента в ґрунті зупиняє його, незалежно від кількості інших хімічних елементів. Тобто той фактор, що знаходиться найближче до мінімального значення меж витривалості, буде найсильніше обмежувати життєдіяльність організму. Такі близькі за інтенсивністю до меж толерантності екологічні фактори отримали назву лімітувальні, або обмежувальні. А закон мінімуму Лібіха формулюють так: виживання організму визначається лімітувальним фактором, інтенсивність якого наближається до мінімуму витривалості (толерантності). Цей закон легко проілюструвати на бочці Лібіха (рис. 14.2). Якщо в бочці є дошки різної довжини (діють екологічні фактори різної інтенсивності), то рівень води в ній (життєдіяльність організму) визначатиметься найкоротшою дошкою (екологічним фактором, що є найближчим до мінімуму діапазону толерантності)....
0 Переглянути

Екологічні фактори

11 Клас

Для того, щоб зрозуміти, як діє довкілля на організми та їхні угруповання, екологи аналізують фактори, що впливають на живе, — екологічні фактори, або екологічні чинники. Сукупність усіх екологічних факторів, які діють на біологічну систему, якраз і формує те, що вчені називають навколишнім середовищем, або довкіллям. Як вам уже добре відомо, за походженням усі екологічні фактори поділяють на абіотичні, біотичні й антропічні (антропогенні). Абіотичні — це фактори впливу неживого середовища на організми. Виокремлюють кілька їх основних груп: кліматичні (температура, вологість, тиск повітря, вітер), фізичні (освітлення, звук, радіоактивне випромінювання, сила течії), хімічні (солоність і кислотність води, уміст речовин у повітрі чи ґрунті) та географічні (рельєф місцевості, висота над рівнем моря). Біотичними називають екологічні фактори, що проявляються у взаємодії з іншими організмами. Це можуть бути харчові зв'язки, конкуренція, вплив паразитів тощо. Отже, будь-яка форма взаємодії організмів різних видів між собою в одній екосистемі буде біотичним фактором. А, як ви пам'ятаєте із § 9, такі міжвидові взаємодії називають симбіозом. Тому біотичні фактори проявляються переважно в різних видах симбіозу1. Антропічні (антропогенні) фактори2 полягають у впливі людини на організми. З огляду на характер впливу виокремлюють екологічні фактори прямої й опосередкованої дії. Якщо перші діють на організми безпосередньо (температура, полювання хижака на жертву, збирання грибів людиною), то другі впливають на екологічні фактори прямої дії. Наприклад, рельєф є екологічним фактором опосередкованої дії, тому що із його зміною стають іншими освітлення, температурний режим, вологість, сила вітру тощо. Так само забруднення водойм промисловими відходами змінює видовий склад екосистеми, а це означає, що опосередковано змінює й біотичні взаємодії в ній....
0 Переглянути

Екологія як наука

11 Клас

Тривалий час природодослідників цікавили організми, їхня будова, функціонування та різноманіття. І лише у XIX ст. учені почали приділяти увагу взаємодії організмів із їхнім оточенням. Усі знання в цій галузі згодом об'єднала екологія1 — біологічна наука про взаємодію організмів і їхніх угруповань між собою та з навколишнім середовищем. Часто в побуті можна почути про «погану екологію», «вплив екології на людей», коли термін «екологія» вживається в значенні «навколишнє середовище» чи навіть «чистота навколишнього середовища». Таке використання терміна є некоректним. Варто пам'ятати, що екологія — це наука, а довкілля — один із об'єктів її дослідження. Останнім часом у поняття «екологія» почали включати й вивчення проблем впливу людини на довкілля, ефективного використання та охорони навколишнього середовища. Питання взаємодії людини, суспільства й природи наразі актуалізувалися тому, що в другій половині ХХ ст. стало зрозумілим, що людство є найпотужнішою екологічною силою в природі. Таке розширення робить екологію надзвичайно об'ємною, міждисциплінарною наукою. Утім, більшість зарубіжних науковців уважає, що ці питання є предметом вивчення окремої галузі — науки про довкілля (environmental science). У вітчизняній практиці ними займається прикладна екологія (рис. 12.1). Зрозуміло, що вона використовує знання класичної, або біологічної, екології, але ґрунтується й на здобутках наук про Землю, фізики, хімії, соціології, гігієни тощо. Об'єднання біологічної та прикладної екології утворює сучасну екологію, або панекологію, що вивчає будову, функціонування й взаємозв'язки багатокомпонентних систем із елементів живої й неживої природи та діяльності людини....
0 Переглянути

Біологічні ритми

11 Клас

Важливою властивістю біологічних систем є циклічність процесів, що відбуваються в них: клітини бактерії діляться кожні 20 хвилин, серце людини в стані спокою робить один удар кожні 0,8 секунди, продихи кактусів відкриваються щоночі, листя опадає з дерев щоосені тощо. Такі періодичні зміни біологічних процесів називають біологічними ритмами. Вони проявляються на всіх рівнях організації живого: від молекулярного до біосферного. Причин ритмічності кілька: по-перше, процес не може початися знову, доки не завершено попередній. Наприклад, молекула ферменту мальтази буде періодично розщеплювати молекулу мальтози, але лише після завершення попереднього етапу розщеплення. По-друге, новий процес може розпочатися лише тоді, коли біологічна система буде до нього готовою. Поділ клітин ростового шару епітелію шкіри починається лише після завершення реплікації ДНК і накопичення білків, що братимуть участь у ньому. А нерест риб починається після нагулу — запасання достатньої кількості поживних речовин. По-третє, періодичність є адаптацією до циклічних змін у навколишньому середовищі, наприклад, добової (сон) чи сезонної (цвітіння підсніжників) змін умов існування. Такі періодичні зміни отримали назву адаптивні біологічні ритми. Внутрішні та зовнішні біологічні ритми відрізняються причиною Усі біоритми за причиною їхньої появи поділяють на дві групи: внутрішні й зовнішні (рис. 11.1). Внутрішні ритми пов'язані зі змінами у функціонуванні органів і їхніх систем. Зазвичай, змінити частоту цих процесів дією зовнішніх факторів можливо лише в незначних межах або взагалі не можливо. Внутрішні біоритми — це, наприклад, частота серцебиття, чергування вдиху й видиху, зміна сну й бадьорості, коливання артеріального тиску протягом доби тощо. Вони залежать від процесів усередині організму. Зовнішні ж біоритми пов'язані з періодичними процесами в навколишньому середовищі: зі зміною температури вдень і вночі, зміною пори року тощо....
0 Переглянути

Практична робота. Визначення ознак адаптованості різних організмів до середовища мешкання

11 Клас

Мета: навчитися визначати життєві форми організмів і форми симбіозу, розвинути уміння виявляти адаптації організмів, узагальнити знання про зв'язок між пристосуваннями організму, умовами його існування й життєвою формою. Обладнання: гербарні зразки рослин, мікропрепарати, вологі препарати, колекції й опудала тварин, фотографії й малюнки живих організмів. Хід роботи • 1. Для кожного середовища запишіть відомі вам життєві форми рослин і тварин, а для організмового середовища — форми симбіозу. • 2. Розподіліть запропоновані організми за середовищами мешкання, у яких вони живуть, та визначте життєві форми чи форми симбіозу, характерні для них. • 3. Для кількох організмів різних середовищ опишіть наявні в них адаптації до середовища мешкання та їхню пристосувальну мету. • 4. У висновку проаналізуйте зв'язок між адаптаціями організму, умовами середовища та життєвою формою чи формою симбіозу....
0 Переглянути

Паразитизм

11 Клас

Паразитизм — це співіснування організмів двох видів, коли один із них використовує другий тривалий час, як джерело їжі. Люди звикли, що паразит — це щось погане, що підлягає знищенню, бо через них інші живі істоти страждають і навіть гинуть. Можливо, така відраза й була причиною того, що вчені тривалий час уважали паразитизм досить рідкісним явищем у природі. Однак аналіз останніх десятиліть довів, що, насправді, паразитів дуже багато. Наразі вчені схиляються до кількості в 40-50 % від усіх біологічних видів, тобто майже кожен другий відомий науці вид, вочевидь, є паразитом! Паразитизм як спосіб життя виникав у процесі еволюції багаторазово, тому поширений у різних систематичних групах (рис. 10.1). Як вам відомо з курсу біології попередніх років, усі віруси є внутрішньоклітинними паразитами. Паразитичних бактерій навдивовижу небагато: лише близько 100 видів прокаріотів спричиняють хвороби в людини та ще кілька сотень видів паразитують у рослинах і тваринах. Одноклітинні еукаріоти мають у своєму складі кілька груп, у яких поширений паразитизм. Наприклад, усі апікомплекси, до яких належать малярійний плазмодій і токсоплазма, є паразитами. Паразитичні гриби спричиняють ураження й загибель як рослин, так і тварин. Близько 4,5 тис. видів рослин перейшли до часткового чи повного паразитизму. Ба більше, деякі з них навіть утратили здатність до фотосинтезу й живляться гетеротрофно. Поміж тварин паразити є поширеними серед плоских червів (сисуни, ціп'яки), нематод (аскарида, трихінела), молюсків і особливо членистоногих (багато ос, воші, блохи, комарі, ґедзі). Навіть у групі хребетних наявні паразити — це круглороті міноги й міксини. Отже, зі сказаного зрозуміло, що майже в усіх групах живих організмів є свої паразити....
0 Переглянути

Організм як середовище мешкання

11 Клас

Властивості трьох, згаданих попередньо, середовищ зумовлені різною природою й інтенсивністю дії абіотичних екологічних факторів (факторів неживої природи). На відміну від них, властивості останнього, ще невивченого нами середовища мешкання, значною мірою залежать від живого компонента. Річ у тім, що останнє середовище — це організми інших живих істот, які залюбки заселяють представники різних груп: від бактерій до багатоклітинних тварин і рослин. Співіснування різних видів, що виникає в результаті, називають симбіозом1. Надалі ми називатимемо більший організм, на якому оселяються — хазяїном, а того, хто оселяється — симбіонтом. Організм як середовище має кілька особливостей. По-перше, місця для життя симбіонта не так багато, як у довкіллі: тіло має значно менші розміри. Тому, щоб поміститися, симбіонти мають бути менші за своїх хазяїв у кілька разів2. По-друге, організм хазяїна не вічний і рано чи пізно загине. Отже, симбіонту потрібні шляхи заселення нових особин хазяїв. Найпростіший із них — породження великої кількості нащадків: нехай комусь із них пощастить знайти нового хазяїна. Так, зрілий бичачий ціп'як продукує до 1,5 млн яєць щодня! Задля такої плодовитості симбіонти часто розмножуються нестатево, партеногенетично чи є гермафродитами. Другий шлях — це оселення в тих частинах тіла хазяїна, що забезпечують передавання симбіонта іншим особинам. Наприклад, соски матері є джерелом перших симбіотичних кишкових біфідобактерій, які немовля отримує з грудним молоком. А респіраторні віруси й бактерії розмножуються на слизовій оболонці органів дихання та легко поширюються з краплинками слини. Якщо розглядати тіло організму як середовище, то в ньому є дві окремі зони для життя: ззовні (на поверхні) та всередині (рис. 9.1). Надалі ми проаналізуємо адаптації, що мають мешканці згаданих зон. 1 Цей термін уживають як у значенні тісної взаємодії організмів кількох видів (вузьке розуміння), так і для позначення будь-якого співіснування організмів різних видів у екосистемі (широке розуміння), наприклад, хижацтва чи конкуренції. Детальніше про симбіоз у широкому тлумаченні йтиметься в § 21. 2 Довжина бичачого ціп'яка в кишківнику людини може сягати понад 10 м, що в 5 разів більше за її зріст. Утім об'єм його тіла менший за об'єм людського в кілька сотень разів. Зовнішні симбіонти схожі на споріднені організми, що вільно проживають Оселення ззовні тіла хазяїна насамперед вигідне тим, що...
0 Переглянути
Вперед
1 ... 300 301 302 303 304 305 306 307 308 ... 343
Назад

Навігація