Екологія: біологія взаємодії. V-22. Основні середовища існування і їх особливості

V-22. Основні середовища існування та їх особливості

Сфера перебування живих організмів (арена життя) може бути поділена на чотири основні середовища: водне, наземно-повітряне, ґрунтове і внутрішньоорганізмове. Середовища проживання відрізняються за своїми властивостями та відносною важливістю екологічних факторів, що діють у них. Наприклад, для водного довкілля, яке є філогенетично первинним для земних організмів, характерна висока щільність, можливість розподілу біогенів по всьому об'єму, відносно невеликі коливання температур, невисока розчинність газів, особливо О₂. Достатня для фотосинтезу освітленість характерна лише для поверхневих шарів водойм. Ультрафіолетове випромінювання поглинається у поверхневому шарі води. На водний обмін водних організмів основний вплив має такий чинник, як солоність. Істотним у водному середовищі є також його pH-водневий показник.

Оскільки водне середовище є досить щільним, багато водних організмів мають пристосування до ширяння в його товщі (вирости, порожнини з газом, жирові включення тощо). Активно плаваючі організми зазвичай мають обтічну форму тіла та пристосування для відштовхування від води (плавники, ласти) або реактивного руху. Організми, що парять у товщі води, називаються планктоном; ті, що активно переміщаються в її товщі — нектоном; а мешканці дна водойм — бентосом. У водному середовищі переважає дихання, а не фотосинтез, і різноманітність тваринного життя зазвичай вища, ніж рослинна.

Освоюючи суходіл, наземні організми були змушені пристосуватися до особливостей наземно-повітряного середовища. Зокрема це: мала щільність повітря, його досить часта сухість, відносно різкі стрибки температури. Водний обмін організмів залежить насамперед від вологості. Тепловий потік від сонця набагато інтенсивніший, ніж в інших середовищах, а оскільки повітря відрізняється малою теплопровідністю, організми наземно-повітряного середовища часто мають температуру тіла, що відрізняється від температури оточення. У вертикальному відношенні повітряно-наземне середовище складається з двох чітко різних частин: повітряного (прозорого, рухомого середовища з високою доступністю газів і майже повною відсутністю більшості поживних речовин) та наземної (твердої опори, де немає світла, але зазвичай досить багато біогенів та інших необхідних речовин). Ця суперечливість наочно проявляється в будові вищих рослин, що мають підземну частину, що служить для мінерального живлення, і надземну частину, що живиться фототрофно (рис. 5.22.1). Багато наземних тварин відштовхуються від твердої опори кінцівками при ходьбі або бігу, деякі змогли освоїти політ, що вимагає досить глибокого перетворення будови організму.

Рис. 5.22.1. Для наземно-повітряного середовища характерною є чітка межа між умовами в автотрофному (освітленому) та гетеротрофному ярусах 

Ґрунтове середовище існування характеризується дуже високої щільністю. Це складне, багатофазне середовище з виразним вертикальним градієнтом. Для переміщення в ньому треба або використовувати наявні порожнечі (що доступно для дрібних організмів), або мати органи для розгрібання ґрунту чи протискування між його шарами. Для великих організмів проживання у ґрунтовому середовищі нехарактерне. На водний обмін впливає і вологість (зазвичай досить висока), і засоленість (солоність ґрунтового розчину). Динаміка кліматичних факторів у ґрунті згладжена. Наявність у ґрунті водної фази, а також збагаченість газової фази парами води та вуглекислотою (за недостатності кисню) зближує ґрунтове середовище з водним.

Найскладніше для проживання середовище — інші організми як середовище існування. У цьому середовищі зазвичай достатньо поживних речовин і досить сприятливі значення «кліматичних» факторів, проте саме середовище протидіє проживанню в ньому організмів. Середовищем першого порядку стосовно паразита буде тіло хазяїна, органи та інші паразити, що його населяють. Зовнішнє середовище діє на паразитів опосередковано і називається вторинним. Сукупність усіх паразитів, які одночасно мешкають в якомусь організмі, називається паразитоценозом, а всі симбіонти разом з організмом-хазяїном — симбіоценозом. Паразитам постійно доводиться долати опір імунної системи їхніх хазяїв. Ще одна особливість інших організмів як середовища існування полягає в тому, що це середовище є роздробленим на окремі частини, й паразитам доводиться виробляти складні пристосування для заселення нових хазяїв.