Методичні рекомендації. 1.Пригадайте терміни: анабіоз, аероби, анаероби, гідробіонти, бентос, нектонні організми.

1.Пригадайте терміни: анабіоз, аероби, анаероби, гідробіонти, бентос, нектонні організми.

2.Опрацюйте рекомендовану літературу та зверніть увагу на типи середовища та пристосування організмів до них.

3.Запишіть у конспект типи середовища та пристосування до них живих організмів.

1.Адаптація – це пристосування живих організмів до тих чи інших умов середовища. Адаптації можуть виникати до абіотичних і біотичних факторів і бути спрямовані на підвищення стійкості організмів.

Шляхи адаптації можуть бути різними, а саме:

1.Морфологічні адаптації(захисне забарвлення, колючки, товста кутикула, волосяний покрив, жировий шар).

2.Фізіологічні адаптації (стійкість фізіологічних параметрів: постійна температура тіла, вміст кисню, вуглекислого газу, вміст цукру в крові)

3.Біохімічні адаптації (постійність біохімічних процесів).

4.Етологічні адаптації (поведінкові реакції як адаптації організму).

1.Наземно-повітряне середовище найрізноманітніше за своїми умовами. Провідна роль серед абіотичних факторів тут належить освітленості, температурі, вологості, газовому складу атмосфери.

Ультрафіолетові промені з довжиною хвилі до 0, 29 мкм діють згубно на живу матерію, але вони майже повністю поглинаються озоновим шаром атмосфери.

На частку видимих променів із довжиною хвилі 0, 41-0, 74 мкм припадає понад 50% сонячного випромінюівння, яке досягає поверхні Землі.

Інфрачервоні промені (довжина хвилі понад 0, 75 мкм) є джерелом теплової енергії для живих істот.

Відповідно до потреб освітленості рослини поділяють на світло-любних, тіньовитривалих та тіньолюбних.

По відношенню до світла у тварин можна виділити дві групи: «нічну» (активні вночі) та «денну» (активні у світлу частину доби). У представників денної групи добре розвинутий зір, вони здатні розрізняти кольори. Натомість у представників «нічної» групи колірний зір не розви-нений. Очі можуть мати великі розміри, що дає змогу вловлювати навіть незначну кількість світла.

У тварин, які живуть в умовах відсутності світла органи зору реду-ковані, або можуть втрачатися.

Температура навколишнього середовища відіграє важливу роль в житті організмів, бо впливає на температуру їхнього тіла. У свою чергу вона визначає швидкість реакцій обміну речовин.

Для більшості організмів оптимальні значення температури знахо-дяться у досить вузьких межах - + 10°…30 °С, але в неактивному стані (анабіозі) живі істоти здатні витримувати значно ширші діапазони температур (від – 200 °до +100 ° С).

Температурні адаптації тварин можуть бути пов’язані з особливос-тями будови білків, хімічною або фізичною терморегуляцією, особливос-тями поведінки. Терморегуляція – це здатність підтримувати стале спів-відношення між виробленням тепла в організмі або його поглинанням із довкілля та втратами теплової енергії.

Вологість. У процесі пристосування до існування в наземно-повітряному середовищі в організмів виробилися адаптації до економ-ного споживання вологи і підтримання її вмісту на сталому рівні.

Так, у вищих рослин посушливих місцезростань коренева система або здатна проникати на значну глибину, або добре розгалуджуватися у поверхневих шарах грунту. У них зменшується площа листових пласти-нок, потовщується кутикула, зменшується кількість продихів. Багаторічні трав’яні рослини переживають посушливий період у вигляді підземних видозмінених пагонів. Дерева і кущі зменшують випаровування в посушливий період, скидаючи листя.

Тварини дістають вологу трьома основними шляхами: під час пиття, з їжею, та під час розщеплення жирів. Утриманню вологи в посушливий період сприяють покриви, що запобігають випаровуванню води.

Газовий склад повітря. Головними складовими нижніх шарів атмо-сфери є кисень, вуглекислий газ та азот.

Водне середовище існування за своїми умовами значно відрізняється від наземно- повітряного. Вода має високу густину, менший уміст кисню, значні перепади тиску. Крім того, різні типи водойм відрізняються за концентрацією солей, швидкістю течій тощо. Тому мешканці водойм – гідробіонти - мають адаптації як до існування у водному середовищі взагалі, так і до певного типу водойм чи зони Світового океану. Світовий океан утворений власне океаном та його перефійними частинами – морями. Середня глибина світового океану становить 3760м, а макси-мальна – 11024м.

Екологічні групи гідробіонтів. Мешканці Світового океану присто-совані до існування в тій чи іншій екологічній зоні і складають екологіч-ні групи.

Планктонні організми (бактерії, ціанобактерії, водорості, радіолярії, медузи, дрібні рачки, личинки кісткових риб) нездатні до протидії течіям, якими вони розносяться на значні відстані. Їхні адаптації до існування у товщі води пов’язані із збільшенням питомої поверхні тіла, зниження його щільності.

Нектонні організми (більшість риб, головоногих молюсків, китоподібні) здатні до активного пересування у товщі води незалежно від напрямів течії. Вони мають обтічну форму тіла і добре розвинені органи руху.

До складу бентосу входять організми, які мешкають на поверхні та в товщі грунту водойм. Ці організми пристосовані до прикріплення до дна або пересування по ньому, заглиблення в його товщу.

Основні властивості водного середовища. Різні зони Світового океану розрізняються за характером дії екологічних факторів серед яких провідна роль належить температурі, овітленності, тиску, газовому складу, солоності води, рельєфу дна.

Світло. Освітленість водойм зменшується зі збільшенням глибини. На глибинах понад 150-250 м фотосинтезуючі водорості існувати не можуть. На глибині понад 1500 м світло не проникає взагалі. Оскільки вода поглинає промені світла, то навіть організми, з добре розвиненими очима бачать лише на незначній відстані. Тому для спілкування, орієн-тації в просторі пошуку поживи вони використовують крім світла звуко-ві, електричні, хімічні способи передавання й отримання інформації.

Температурний режим. Висока питома теплоємність водойм зумовлює значно менші коливання температури у поверхневих шарах води порівняно з повітрям (річна амплітуда темпе6ратур у поверхневих шарах не перевищує 10-15 °С, а на великих глибинах вона стала – від -1, 5 до – 2 °С).

Сольовий склад води. Різні типи водойм відрізняються за своїм сольовим складом. В океанічній воді солоність відносно стала і дорівнює 35 проміле. Оскільки солоність води впливає на її надходження в орга-нізм, цей чинник обмежує поширення гідробіонтів. Гідробіонти уникають солоності води вищу за океанічну.

Вміст кисню. Кисень, що міститься у воді, має подвійне походжен-ня: він надходить з атмосфери завдяки дифузії, а також виділяється фото-синтезуючими організмами. Зі збільшенням глибини концентрація кисню зменшується і тому глибоководним організмам доводиться пристосову-ватися до існування в умовах дефіциту кисню.

Густина води – це фактор, з яким пов’язаний тиск. Так, при зануренні на кожні 100 м тиск зростає на 1 атмосферу. Більшість видів водних організмів пристосовані до існування на певних глибинах.

Адаптація гідробіонтів до пересихання водойм. Організми, які насе-ляють періодично пересихаючі або тимчасові водойми, мають певні при-стосування. Вони мають короткі періоди розвитку і здатні за незначний проміжок часу значно збільшувати свою чисельність. Посушливий період ці істоти переживають у неактивному стані (у фазах яйця, цист, спор). На період посухи деякі гідробіонти закопуються у грунт.

Тривалість переживання посушливого періоду гідробіонтами залежить від їхньої здатності утримувати воду в своєму тілі. Коли немає можливості зберегти в організмі необхідну кількість води, гідробіонти часто переходять у стан анабіозу.

Особливості грунту як середовища існування. Грунт – це верхній родючий шар літосфери, утворений внаслідок життєдіяльності різних організмів. Грунт становить собою систему порожнин. Розміри яких зале-жать від діаметру механічних часток, що його складають. Ці порожнини заповнені водою або повітрям. Вологість грунту завжди вища, ніж повіт-ря, і тому різноманітні організми можуть легше переживати там посуш-ливий період.

Виділяють різні типи грунтів, які відрізняються за механічним (роз- міри грунтових часток) та хімічним (співвідношення вмісту органічної та неорганічної речовини) складом.

Грунт – більш стабільне середовище існування різних організмів порівняно з наземно-повітряним.

Склад грунтового повітря значно відрізняється від атмосферного. Так, вміст вуглекислого газу у 10-100 разів вищий, а кисню дещо нижчий.

Адаптації організмів до існування у грунті. Різноманітність умов існування зумовлює багатий видовий склад мешканців грунту.

Грунтові бактерії дуже різноманітні. Серед них є автотрофи (нітри-фікуючи бактерії) і гетеротрофи (сапрофіти, симбіонти).

Грунтові водорості трапляються як на поверхні грунту, так і в його товщі.

Грунтові гриби трапляються як на поверхні грунту, так і в його товщі. Серед грунтових грибів є як сапротрофи, так і паразитичні форми.

Тварини, які мешкають у грунті, належать до різних систематичних груп: найпростіших (амеби, джгутикові, інфузорії), черви (круглі, кільчасті), членистоногих (комахи, багатоніжки, павукоподібні, ракоподібні), черевоногих молюсків, хребетних тварин.

Адаптації до пересування в грунті. Так, є тварини, які можуть актив-но прокладати ходи в грунті за допомогою скорочення м´ язів тіла, рию-чих кінцівок, голови.

Пристосування до низького вмісту в грунті кисню – це здатність вбирати його крізь тоненькі покриви. Під час затоплення грунту дрібні тварини можуть перебувати у пухирцях повітря, які залишаються в його товщі. Пристосуваннями до нестачі кисню, перезволоженності та коли-вань температур є здатність до вертикальних міграцій.

Питання для самоконтролю:

1.Назвіть основні середовища існування організмів.

2.Яку роль відіграє світло, температура, вологість у забезпеченні процесів життєдіяльності організмів?

3.Що таке анабіоз і діапауза? Яке їхнє біологічне значення?

Контроль знань з теми:

1.Пристосуваня організмів до тих чи інших умов середовища:

а) анабіоз; в) адаптація;

б) анаероби; г) мімікрія.

2. Очі великих розмірів, шо дають змогу вловлювати навіть незначну

кількість світла мають:

а) «нічна» група тварин; в) водні організми;

б) «денна» група тварин; г) грунтові організми.

3. Здатність підтримувати стале співвідношення між виробленням

тепла в організмі та втратами теплової енергії:

а) адаптація; в) термопластичність;

б) терморегуляція; г) гомеостаз.

4. Організми, які здатні до активного пересування у товщі води не

залежно від напрямів течії:

а) планктон; в) нектон;

б) періфітон; г) бентос.

5. Організми, які здатні існувати лише за умов наявності кисню в

середовищі:

а) редуценти; в) анаероби;

б) мікроорганізми; г) аероби.

6. Організми, які мають адаптації до існування у водному середовищі:

а) гідробіонти; в) ксілобіонти;

б) ендеміки; г) літобіонти.

Тема №7. Продуктивність екосистем. Розвиток і зміни екосистем.

Мета: ознайомити студентів із різноманіттям екосистем, особливостями їх розвитку, продуктивністю та послідовними змінами в них.

Після вивчення теми студенти повинні

знати: основні характеристики екосистеми; зв’язки компонентів екосистем.

уміти: характеризувати функціонування екосистем; порівнювати природні та штучні екосистеми.

План

1.Поняття екосистеми.

2.Продуктивність екосистем:

-первинна продуктивність;

-вторинна продуктивність

3. Види екологічних пірамід.

4. Сукцесії.

Література: л.1 Загальна біологія: Підручник для учнів 10-11 кл. серед. Загальноосвіт. шк. М.Є. Кучеренко та інш. – К.: Генеза, 2000.- 464.: іл. § 64, 65, 66. Л.2 Малімон С. С. Основи екології. Підручник. – Вінниця: Нова Книга, 2009. – 240 с.: іл., с. 37-45