Середовище життя. Поняття гомеостазу. Матеріал для учнів 10 класу.

Від густини середовища залежать способи руху, вона визначає і осо­бливості будови тварин. Температура середовища певною мірою впли­ває на температуру організму тварини, цей вплив може призвести до його перегріву або переохолодження. Від зволоженості середовища залежить збереження вмісту води в організмі тва­рини. З освітленістю і прозорістю се­редовища, з його звукопровідністю пов'язані способи орієнтування тварин у зовнішньому світі. За всіма переліче­ними ознаками водне, наземно-повіт­ряне середовище і ґрунт суттєво різ­няться між собою.

Пристосування до середовища проживання

Як пристосовані тва­рини до особливостей середовищ, де вони мешкають?

Водне середовище (мал.). Внаслідок високої густини води на тіло, що в ній рухається, діє велика сила опору. Полегшує рух водних тварин, зменшуючи опір середовища, обтічна форма тіла і слиз, який виділяють їх покриви. До пересування у воді пристосовані і подібні до лопастей кінцівки багатьох видів водних тварин.

У тварин, що перемішуються в товщі води, густина тіла внаслідок накопичень жиру, наявності міхура, наповненого газами, наближена до густини води. Силу тяжіння, яка діє на них, урівноважує виштовхуюча сила: вода є своєрідною подушкою, що «підпирає» тіла цих тварин.

Мал. Мешканці водного середовища:

акула (а), медуза (б), дельфін (в).

Отже, для підтримки внутрішніх органів їм непотрібна потужна опорна система: зазвичай скелет становить невелику частку маси тіла тварини або зовсім відсутній.

У водному середовищі, як правило, не існує небезпеки втрати води організмом тварини. Тому в багатьох водних тварин покриви тіла тонкі (медузи, черви, одноклітинні). Газообмін у них відбувається через усю поверхню тіла. У водних тварин зі щільнішими покривами за газообмін відповідають органи дихання. У риб це зябра, поверхня газообміну яких постійно омивається потоком води. Він постачає кисень і виносить вуг­лекислий газ, що виділився. Водні ссавці (дельфіни, кити) дихають за допомогою легенів, і за кожною порцією кисню їм доводиться виринати на поверхню.

Наземно-повітряне середовище. Сама назва цього сере­довища свідчить про його неоднорідність. Серед його мешканців є такі, що пристосовані лише до наземного переміщення — вони плазують, бігають, стрибають, лазять, обпираючись на земну поверхню або на рос­лини (мал.). Інші тварини можуть пересуватися і в повітрі — літати.

Мал. Тварини, що освоїли наземно-повітряне середовище:

бджола (а), ящірка (б), тигр (в)

Тому ор­гани руху в мешканців наземно-повітряного середовища різноманітні. Так, вуж пересувається по землі завдяки роботі м'язів тулуба, пантера, кінь, мавпа використовують для цього всі чотири кінцівки, павук — вісім, а голуб і орел — тільки дві задні. У голуба і орла передні кінців­ки — крила — пристосовані для польоту.

Вода — життєво важлива складова організму тварини. Для мешкан­ців наземно-повітряного середовища є проблемою затримування її в ор­ганізмі. Уберегтися від висихання їм допомагають щільні покриви тіла: це хітиновий покрив у комах, луска в ящірок, раковини в наземних мо­люсків, щільна шкіра у ссавців. Органи дихання наземних тварин «схо­вані» в середину тіла — це запобігає випаровуванню води через їх тонкі поверхні.

Наземні тварини помірних широт вимушені пристосовуватися до значних коливань температури в їх середовищі проживання. Від спеки тварини рятуються в нірках, у тіні дерев. Ссавці охолоджують своє тіло, випаровуючи воду через епітелій ротової порожнини (собака) або під час потіння (людина). З наближенням холодів шерсть звірів густішає, вони накопичують під шкірою запаси жиру. З настанням зими деякі з них, наприклад бабаки і їжаки, впадають у сплячку, що допомагає їм пережити зимову нестачу їжі. Рятуючись від зимового голоду, деякі пта­хи (журавлі, шпаки) відлітають до теплих країв.

Ґрунт як середовище проживання. Коливання темпера­тури в ґрунті невеликі, у ньому достатньо органічних речовин (коріння рослин, інші організми), проміжки між його частинками заповнені во­логою і повітрям. Проте вміст кисню в ньому значно менший, ніж у наземно-повітряному середовищі, а вуглекислого газу набагато біль­ше. Ґрунт дуже щільний, і пересуватися в ньому складно. Тому в цьому середовищі переважають одноклітинні і дрібні багатоклітинні тварини, у яких газообмін відбувається через усю поверхню тіла. Видів тварин, що дихають легенями, у ґрунті мало (кроти, польові миші).

У кротів кінцівки пристосовані для риття ходів і нірок, а дощовий черв'як просто «проїдає» ходи в ґрунті.

Мал. Дощовий черв’як (а), кріт (б).

Середовище проживання — інший організм. Нестача кисню є про­блемою й для тварин-симбіонтів. Тому в деяких червів-паразитів хіміч­ні реакції, що забезпечують тварину енергією, відбуваються без участі кисню. Але «енергетичний ефект» таких реакцій невисокий, тому й тва­рини не виявляють великої активності. Та й куди їм поспішати? Меш­канцям чужого організму їжі завжди достатньо. Черв'якам-паразитам важливо лише міцно закріпитися на місці проживання. Тому багато з них мають гачки, шипики, присоски, за допомогою яких прикріпля­ються до тканин організму хазяїна

Взаємодія між тваринами та іншими компонентами екосистеми

Хоч би де мешкала тварина, її життя неможливе без інших організмів, адже тварини є гетеротрофами і їм необхідне джерело органічних речо­вин. Серед тварин є рослиноїдні (степова черепаха, травневий хрущ, корова), хижаки (тигр, сова, щука), падлоїди (деякі комахи, шакали, грифи). Тварини виділяють у навколишнє середовище вуглекислий газ, що використовують у процесі живлення рослини та інші фотосинтезу-ючі автотрофи.

Основна форма взаємодії організмів в екосистемі — утворення лан­цюгів живлення (мал.). Започатковують їх рослини і деякі бактерії, що є виробниками органічних речовин з неорганічних. Наступні ланки в ланцюгах представлені споживачами органічних речовин — тварина­ми. Завершальною ланкою є організми-руйнівники (гриби, гетеротроф­ні бактерії), які розщеплюють органічні речовини до неорганічних, що надходять у навколишнє середовище. Ці речовини знову використову­ють організми-автотрофи. Отже, тварини в екосистемі є ланкою в кру­гообігу речовин, а разом із ними і енергії.

У більшості екосистем тварини виконують і деякі інші функції. Так, вони запилюють покритонасінні рослини, беруть участь у розповсю­дженні їх плодів і насіння.

Мал. Ланцюги живлення в екосистемі степу (а), моря (б):

1 – виробники ; 2, 3, 4, 5 – споживачі.