Живые организмы среда их обитания. Среды жизни и экологические факторы

Цель урока: систематизировать и обобщить знания учащихся о взаимосвязи организма и окружающей среды.

Задачи урока:

Образовательные: обобщить знания о среде обитания организмов, экологических факторах (биотические, абиотические, антропогенные), о приспособленности растений, животных, грибов и других существ к факторам среды, систематизировать знания о жизненных формах организмах, их разнообразии, об основных компонентах, их взаимосвязях и ролях в круговороте веществ и энергии природных сообществ.

Развивающие: продолжить развитие навыков и приемов умственной деятельности учащихся: сравнение, анализ, обобщение; развивать творческое мышление, внимание.

Воспитательные: воспитывать в учащихся бережное отношение к природе, уважительное отношение друг к другу, чувства взаимопомощи и коллективизма.

Тип урока: обобщение и систематизация знаний и способов деятельности.

Методы:частично - поисковые, репродуктивные, словесные - беседа, опрос; тест; практический; наглядный - презентация

Оборудование: компьютерная презентация, карточки с тестовыми заданиями.

Ход урока

1. Организация класса.

Мотивация учебной деятельности

(сообщение темы, цели и формы проведения урока.)

Откройте рабочие тетради, запишите число и тему урока: "Организмы и среды их жизни".

Цель урока: повторить и обобщить знания о среде обитания организмов, экологических факторах.

2. Актулизация знаний.

Фронтальная беседа по вопросам

1. Среда обитания? Назовите основные среды жизни живых существ?

2. Почему принято говорить о единстве организма и среды обитания?

3. Задание 1. Укажите важнейшие свойства воды, почвы, наземно-воздушной среды, другие живые организмы как среды обитания (заполнение таблиц).

4. В чем проявляется воздействие живых организмов на среду обитания?

5. Перечислите основные виды воздействия живых организмов. Примеры.

Учитель: Не смотря на то, что живые организмы оказывают на влияние на среды обитания, их роль, в целом, на Земле очень велика. Следует отметить основные процессы, которые связанные с деятельностью живых существ.

Сообщение "Основные процессы, связанные с деятельностью живых существ". Презентация.

Учитель: Экологические факторы в жизни живых существ играют большую роль. Они очень разнообразны как по природе, так и по характеру воздействия на организмы.

6. Экологический фактор?

7. Перечислить основные экологические факторы, которые оказывают влияние на организмы?

8.Как проявляется влияние биотических факторов на живые организмы?пример.

9.К чему приводит влияние антропогенных факторов на организмы?

10.Пути решения проблемы?

11. Перечислить абиотические факторы?

Сообщение "Роль абиотических факторов в жизни живых организмов".

Задание 2. Задание "Незавершенная клетка". Распределить!!!

Абиотические факторы

Биотические факторы

Антропогенные факторы

Радиоактивное загрязнение почвы, воды, атмосферы.
Поедание крестоцветной блошкой капусты
Солнечный свет, влажность, температура воздуха
Заражение человека вирусом гриппа
Газовый состав атмосферы
Минеральный состав и содержание гумуса в почве
Симбиоз бобовых растений и клубеньковых бактерий
Эрозия почв в результате загрязнения химическими элементами
Ультрафиолетовое излучение
Рельеф местности
Загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками
Взаимоотношения рыбы - прилипалы и акулы.

Давайте проверим правильность выполнения задания:

Абиотические факторы: "3-5-6-9-10"

Биотические факторы: " 2-4-7-12"

Антропогенные факторы: " 1-8-11"

Задание 3. Объяснить термины.

Стенотермный, эвригалинный, стенобионты, эврибионты, гигрофилы, термофилы,фотофилы, серофиты, ксерофиты.

12. Лимитирующий фактор?

13. Закон минимума?

12. В чем состоит общая закономерность влияния экологических факторов на живые организмы?

15. Как водные животные обеспечивают себя кислородом?

16. Почему в различных экосистемах наблюдается различные сочетания жизненных форм?

17. Экологическая ниша и местообитание?

18. Назовите факторы, которые следует учитывать при описании экологической ниши человека? Почему?

Задание 4. Практическая работа.

Дать характеристику организма (по плану).

1. Название

2. Среда обитания

3. Жизненная форма

4. Приспособления

К условиям обитания;

Климат, погодные условия;

Способы добывания пищи;

Способы передвижения;

К световому режиму

К водной среде.

Сделать вывод

1. Каково значение адаптации организмов к условиям среды?

Общий вывод?

Учитель: Живущие на Земле организмы очень разнообразны. Это разнообразие поддерживает изменчивостью физических условий, как в пространстве, так и во времени. Между организмами и средой имеется соответствие, объясняется действием естественного отбора. В результате эволюции у всех организмов возникли приспособления к условиям местообитаний.

Письменно. Задание 5. Тест (выбрать правильные суждения)

3. Подведение итогов урока. Подсчет жетонов. Оценки.

Задание 4.

Крот, рябина, щука, бурый медведь.

Задание 5. Тест (выбрать правильные суждения)

1. Экологические факторы могут оказывать как непосредственное, так и косвенное влияние на организмы.

2. Толерантность особи остается неизменной в течение всей жизни.

3. Любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

4. Высокая специализация характерна только для организмов с короткой продолжительностью жизни.

5. В ходе эволюции сходные жизненные формы могут возникнуть в сходных экологических условиях у систематически разных групп организм.

6. Экологические ниши совместно живущих видов могут частично перекрываться, а иногда совпадают полностью.

7. Виду свойственна только одна определенная ниша независимо от места его обитания и географического района.

8. Систематически далекие друг от друга организмы могут занимать сходные ниши в экосистемах.

9. Организмы с широким диапазоном толерантности, как правило, имеет больше шансов в борьбе за существование.

10. Любой фактор, влияющий на живые организмы, может стать либо оптимальным, либо ограничивающим, в зависимости от силы своего воздействия.

Правильные 1, 3, 5, 8, 9, 10.

Экологические понятия: «среда обитания», «факторы среды»; закономерности действия факторов среды на живые организмы; основные положения теории Ч. Дарвина, объясняющие пути приспособления организмов к окружающей среде

Организмы, живущие на Земле, очень разнообразны и образуют целые царства и подцарства, которые включают: растения, животных, грибы, бактерии, простейших, архебактерии, цианобактерии.

Среди растений можно встретить виды, живущие всего несколько дней (некоторые водоросли), месяцев (однолетние травы), лет (многолетники), десятилетий (кустарники, деревья), сотни лет (дуб, секвойя).

В толще воды наряду с водорослями встречаются мельчайшие рачки, медузы, разнообразные рыбы, акулы, киты, у дна - морские звезды, двустворчатые моллюски и прочие обитатели водных глубин.

На суше обитают жуки, ящерицы, лягушки, олени, буйволы, волки, а также разнообразные грибы, бактерии и простейшие. В воздухе можно встретить стаи птиц, насекомых - стрекоз, бабочек. Это весьма неполный перечень разнообразных представителей животного и растительного мира. Все эти организмы живут в разных условиях, занимают строго определенное жизненное пространство. Каждый из них для своего нормального развития и размножения требует определенных условий окружающей среды. Что же такое окружающая среда, что входит в понятие «среда обитания»?

Среда обитания - это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует.

Среда - это и физические свойства пространства, окружающего растение, животное или человека, т.е. температура, освещенность, давление, уровень радиации, подвижность частиц. Это и химический состав веществ, это и живые организмы своего и чужих видов, с которыми данный организм вступает в непосредственный контакт.

Разные организмы, даже совместно обитающие, используют различную пищу, выделяют в среду специфические продукты жизнедеятельности, имеют свои особенности газообмена, водообмена, солеобмена, строят свои жилища из разного материала. Это значит, что каждое животное или растение по-своему использует окружающие его вещества, по-разному взаимодействует с другими организмами, живущими на этой территории, в этом водоеме.

Один и тот же элемент среды для двух рядом живущих организмов может иметь совершенно разное значение. Например, ветер как элемент наземной среды, имеет первостепешюе значение для ветроопыляемых растений (пшеница, овес, береза) и почти безразличен для растений, опыляемых насекомыми (яблоня, вишня, многие цветы). Или другой пример - влажность воздуха показатель, который имеет совершенно разную значимость для земноводных и млекопитающих, обитающих в одной и той же местности (лягушка и ёж). Другими словами, в среде обитания любого организма всегда есть элементы, от которых зависит возможность существования организма, т.е. очень важные, и есть компоненты среды, для данного организма безразличные.

Поэтому, кроме понятия «среда обитания», в экологии сложились понятия о факторах среды и условиях существования организмов.

На суше экологически важными факторами среды являются свет, температура и влажность. В водоемах основную роль играют соленость воды и ее температура, концентрация в ней кислорода и иных газов, а также другие факторы.

Элементы среды обитания, оказывающие влияние (положительное или отрицательное) на существование и географическое распространение живых существ, определяют как экологические факторы.

Условно все факторы среды делят на три группы: абиотические, биотические, антропогенные.

Абиотические факторы: температура, свет, радиоактивное излучение, давление и влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности - все свойства неживой природы, прямо или косвенно влияющие на живые организмы.

Антропогенные факторы - это формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению природы как среды обитания других видов. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта изменило природу нашей планеты. И значение антропогенных воздействий на живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.

Однако в характере воздействия разнообразных экологических факторов на организмы и в их ответных реакциях можно выделить определенные закономерности.

Экологические факторы — это отдельные элементы среды, которые воздействуют на организмы. Каждая из сред обитания отличается особенностями воздействия экологических факторов.

Экологические факторы классифицируют на абиотические, биотические, антропогенные и т.д.

Абиотические факторы — компоненты неживой природы. К ним относят:

климатические (свет, температура, влажность, ветер, давление и др.),
геологические (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.),
орографические (рельеф местности),
эдафические , или почвенно-грунтовые (плотность, структура, pH, гранулометрический состав, химический состав и др.),
гидрологические (вода, течение, соленость, давление и др.).

Биотические факторы — воздействие живых организмов друг на друга (взаимодействие, взаимоотношения между особями в популяциях и между популяциями в сообществах). При этом взаимоотношения могут быть:

внутривидовыми (взаимодействия между особями одного вида),
межвидовыми (между особями разных видов).

По типу взаимодействия различают:

В зависимости от воздействующего организма биотические факторы делят на:

фитогенные (влияние растений),
зоогенные (животных),
микробогенные (микроорганизмов).

Антропогенные факторы — деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, вырубка лесов, загрязнение, эрозия почв и др.). При этом различается воздействие человека как биологического организма и его хозяйственная деятельность (техногенные факторы ).

Экологические факторы могут оказывать на организм прямое и косвенное воздействие. Косвенное воздействие осуществляется через другие экологические факторы. Например, высокая температура может вызвать ожог (прямое воздействие), а может привести к обезвоживанию организма (косвенное воздействие).

Разные экологические факторы обладают различной изменчивостью в пространстве и во времени. Одни из них относительно постоянны (например, сила тяготения, солнечная радиация, соленость океана), другие очень изменчивы (например, температура и влажность воздуха, сила ветра).

Изменения факторов среды могут быть периодическими и непериодическими. Периодические факторы регулярно повторяются во времени (например, изменение температуры воздуха и освещенности в течение суток или года). Непериодические факторы не имеют периодичности (например, извержение вулкана, нападение хищника). Периодические факторы делят на первичные и вторичные. Первичные периодические факторы связаны с космическими причинами (освещенность, приливы, отливы и др.). Вторичные периодические факторы возникают как следствие действия первичных факторов (температуре, количество осадков, биомасса, продуктивность и др.).

В природе экологические факторы действуют совместно, т.е. комплексно. Комплекс факторов, под действием которых осуществляются все основные жизненные процессы организмов, включая нормальное развитие и размножение, называет условиями жизни .

Адаптации

В процессе эволюции у организмов выработались различные приспособления к среде обитания — адаптации . Они проявляются на разных уровнях организации живой материи: от молекулярного до биоценотического. Способность к адаптации — одно из основных свойств живой материи, обеспечивающее возможность ее существования. Адаптации развиваются под действием трех основных факторов: наследственности, изменчивости и естественного (а также искусственного) отбора.

Существуют три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды: активный, пассивный, избегание неблагоприятных воздействий.

Активный путь — усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все жизненные функции организма, несмотря на отклонения фактора от оптимума. Например, поддержание постоянной температуры тела у теплокровных животных (птиц и млекопитающих), оптимальной для протекания биохимических процессов в клетках.

Пассивный путь — подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. Например, переход при неблагоприятных условиях среды в состояние анабиоза (скрытой жизни), когда обмен веществ в организме практически полностью останавливается (зимний покой растений, сохранение семян и спор в почве, оцепенение насекомых, спячка позвоночных животных и т.д.).

Избегание неблагоприятных воздействий — выработка организмом таких жизненных циклов и поведения, которые позволяют избежать неблагоприятных воздействий. Например, сезонные миграции животных.

Обычно приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всех трех возможных путей адаптации.

Типы адаптаций

Адаптации можно подразделить на три типа: морфологические, физиологические и отологические.

Морфологические адаптации сопровождаются изменением в строении организма (например, видоизменение листа у растений пустынь). Морфологические адаптации у растений и животных приводят к образованию определенных жизненных форм.

Физиологические адаптации сопровождаются изменением в физиологии организмов (например, способность верблюда обеспечивать организм влагой путем окисления запасов жира).

Этологические адаптации заключаются в изменениях в поведении (например, сезонные миграции млекопитающих и птиц, впадение в спячку в зимний период). Данный тип адаптации характерен для животных.

Поверхность Земли (ее суша, воды) и окружающее воздушное пространство, населенные живыми организмами, образуют биосферу, то есть область жизни. Биосфера -- закономерный продукт эволюции Земли, в преобразованиях которой живое вещество играет огромную роль. К такому выводу пришел Владимир Иванович Вернадский. Исследуя химический состав и химическую эволюцию земной коры, он доказал, что они не могут быть объяснены лишь геологическими причинами, без учета роли живого вещества в геохимической миграции атомов.

Биосфера характеризуется многообразием природных условий, зависящих от географической широты, рельефа местности, от сезонных изменений климата. Но основной источник разнообразия биосферы -- это деятельность самих живых организмов.

Между организмами и окружающей их неживой природой происходит непрерывный обмен веществ, и поэтому в каждый данный момент различные участки суши и моря отличаются друг от друга по физическим и химическим показателям.

В биосфере представлено более двух миллионов видов живых организмов. Многие виды включают в себя миллионы особей, определенным образом распределенных в пространстве. Каждый вид по-своему взаимодействует с окружающей средой. Деятельность живых организмов создает удивительное разнообразие окружающей нас природы. Оно и служит гарантией сохранения жизни на Земле.

В пределах биосферы можно выделить четыре основные среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и среду, образуемую самими живыми организмами.

Вода служит средой обитания многих организмов. Из водной среды они получают необходимые для жизни вещества: пищу, воду, газы. Водные организмы приспособлены к главным особенностям водной среды в своих способах движения, дыхания, питания и размножения.

Наземно-воздушная среда, освоенная в ходе эволюции позже водной, более сложна и разнообразна, требует более высокого уровня организации живого.

Наиболее важным фактором жизни пребывающих здесь организмов являются свойства и состав окружающих их воздушных масс. Плотность воздуха гораздо меньше плотности воды, поэтому у наземных организмов сильно развиты опорные ткани -- внутренний и наружный скелет. Формы движения наземных животных крайне разнообразны, например бег, прыжки, ползание, полет. По воздуху передвигаются птицы и летающие насекомые. Потоки воздуха разносят семена растений, споры, микроорганизмы.

Почва -- верхний слой суши, образованный минеральными частицами, переработанными жизнедеятельностью живых существ. Это важный и очень сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями. Жизнь почвы необычайно богата. Некоторые организмы проводят в почве всю жизнь, другие -- часть жизни. Между частицами почвы имеются многочисленные полости, которые могут быть заполнены водой или воздухом. Поэтому почву населяют как водные, так и дышащие воздухом организмы. Огромную роль играет почва в жизни растений.

Тела многих организмов служат жизненной средой для других организмов. Очевидно, что жизнь внутри другого организма характеризуется большим постоянством по сравнению с жизнью в открытой среде. Поэтому организмы, находящие себе место в теле растений или животных, часто полностью утрачивают органы и системы, необходимые свободноживущим видам. Взамен органов чувств или органов движения у них возникают приспособления (часто весьма изощренные) для удержания себя в теле хозяина и эффективного размножения.

Средой обитания называется пространство, в котором протекает жизнедеятельность живых организмов. Если происхождение среды обитания не связано с жизнедеятельностью организмов, мы имеем дело с неживой, или абиотической, средой. В противном случае среда обитания называется живой, или биотической. Различают четыре типа сред обитания на планете: водная, наземно-воздушная, почвенная и сами живые организмы.

Понятие о среде обитания

Живые организмы всегда находятся во взаимодействии с окружающими их природными образованиями и явлениями. Об историческом единстве живых организмов и их окружения еще в XIX в. писал выдающийся русский физиолог И.М. Сеченов: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него».

Совокупность природных условий и явлений, окружающих живые организмы, с которыми эти организмы находятся в постоянном взаимодействии, называется средой обитания .

Роль среды двояка. Прежде всего живые организмы получают пищу из среды, в которой обитают. Кроме этого, различные среды ограничивают распространение организмов по земному шару. Жаркий и сухой климат пустыни препятствует жизни в ней большинства организмов, точно так же как из-за сильного холода в полярных областях обитать в них могут лишь наиболее выносливые виды. Именно среда изменяет организмы тем, что способствует их совершенствованию путем естественного отбора. Организмы не просто приспосабливаются к среде, но эволюционируют.

В свою очередь, жизнедеятельность организмов оказывает влияние на среду. Средообразующая роль живых организмов велика. Растения выделяют кислород и тем самым поддерживают его баланс в атмосфере планеты. Высокие растения (деревья и кустарники) затеняют почву, способствуют перераспределению влаги, вместе с травами создают особый микроклимат. Растения и животные оказывают влияние на структуру и свойства почвы.

Если происхождение природных явлений не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов, то мы имеем дело с абиотической, или неживой, средой обитания: это различные физические характеристики климата, химические характеристики воды, почвы, характер субстрата, радиационный фон и т.п.

В случае, когда силы и явления природы обязаны своим происхождением жизнедеятельности организмов, среда обитания называется биотической, или живой. Это совокупность живых организмов, оказывающих своей жизнедеятельностью влияние на другие организмы.

Первые три разновидности среды обитания составляют абиотическую среду, четвертая — биотическую.

Организмы могут существовать в одной или нескольких средах жизни. Например, рыбы обитают только в воде. Человек, большинство видов птиц, млекопитающих, голосеменные и покрытосеменные растения обитают в наземно-воздушной среде. Многие насекомые и земноводные начинают свой жизненный путь в одной среде, а продолжают в другой (личинки комаров развиваются в воле, взрослые насекомые обитают в наземно-воздушной среде; тритоны, преимущественно водные животные, зимуют на суше). Некоторые насекомые для продолжения рода нуждаются в почвенной и наземно-воздушной средах (майский жук, бронзовка).