§ 55. Животные и среда обитания

СРЕДА ОБИТАНИЯ И МЕСТООБИТАНИЯ ЖИВОТНЫХ

Все, что окружает живой организм и оказывает на него прямое или косвенное воздействие в месте его жизни, называют средой обитания. Животный мир заселил все оболочки планеты: на Земле выделяют четыре фундаментальные среды жизни — водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную (тело другого организма).

Внутри любой среды животные расселены неравномерно: они занимают наиболее благоприятные для себя участки — местообитания. Например, в морском мелководье пескожилы селятся исключительно на мягком песчаном грунте, а мидии прикрепляются прочными нитями биссуса к скалистым камням и рифам. Специфика факторов среды определяет многообразие морфологических и физиологических адаптаций животных.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ СРЕД ЖИЗНИ

1. Водная среда (гидробионты):

• Исторически первичная колыбель жизни;
• Физические свойства: высокая плотность и вязкость, порождающие значительную выталкивающую силу (закон Архимеда); высокая теплоемкость (отсутствуют резкие суточные и сезонные перепады температур); способность растворять минеральные соли и атмосферные газы;
• Приспособления животных:
  • Пассивное парение в толще воды (планктон: медузы, дафнии, циклопы);
  • Активное скоростное плавание (нектон: рыбы, дельфины, киты, кальмары) благодаря обтекаемой торпедовидной форме тела, скользким покровам и органам движения (плавникам, ластам, реактивным воронкам);
  • Прикрепленный образ жизни фильтраторов на дне (бентос: коралловые полипы, актинии, губки).

2. Наземно-воздушная среда (аэробионты):

• Наиболее сложная, динамичная и экологически контрастная среда;
• Свойства: низкая плотность воздуха (слабая механическая опора), резкие колебания температуры и влажности, колоссальное обилие солнечного света и кислорода;
• Приспособления животных:
  • Развитие мощного внутреннего (скелет хордовых) или наружного (хитин членистоногих) опорного скелета, позволяющего удерживать массу тела в условиях земного притяжения;
  • Рычажные пятипалые конечности для бега, прыжков и лазания, а также крылья для активного полета (птицы, насекомые, летучие мыши);
  • Появление теплокровности (гомойотермии) у птиц и млекопитающих, освободившей их от температурной зависимости;
  • Защита от иссушения: ороговевающий эпителий кожи пресмыкающихся, плотный хитиновый покров насекомых.

3. Почва как среда обитания (педобионты):

• Верхний плодородный органоминеральный слой суши, переработанный микроорганизмами и корнями растений;
• Свойства: полная темнота, высокое механическое сопротивление частиц грунта, сглаженные температурные колебания, повышенная влажность и высокое содержание углекислого газа при дефиците кислорода;
• Приспособления животных:
  • Компактное вальковатое тело без выступающих частей (кроты, дождевые черви);
  • Мощные роющие конечности рычажного или лопатообразного типа (кроты, медведки);
  • Редукция глаз и зрительных центров мозга при мощном развитии обоняния и осязания (вибриссы, щупальца, щетинки).

4. Организм как среда обитания (паразиты и симбионты):

• Тело растения, животного или человека служит домом и источником пищи для эндо- и эктопаразитов (круглые и плоские черви, простейшие, клещи, блохи);
• Преимущества: неисчерпаемый запас готовых органических веществ, постоянство температуры, химического состава и влажности, защита от внешних хищников;
• Трудности и адаптации: агрессивная ферментативная среда кишечника и иммунитет хозяина заставили паразитов выработать прочные защитные кутикулы, органы прикрепления (крючья, присоски), колоссальную плодовитость (миллионы яиц) и сложные циклы со сменой хозяев, приведя к вторичной редукции органов чувств, движения и пищеварения.

ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ ЖИВОТНЫХ И КОНВЕРГЕНЦИЯ

Внешний облик организма, отражающий его образ жизни и приспособленность к определенным факторам среды обитания, называют жизненной формой:

• Даже неродственные, эволюционно далекие животные при обитании в одинаковой среде приобретают удивительно схожие черты внешнего строения — это явление называется конвергенцией (схождением признаков);
• Классические примеры конвергентных жизненных форм:
  • Быстрые пловцы открытых вод (акула — рыба, ихтиозавр — древняя рептилия, дельфин — млекопитающее) имеют одинаковую веретеновидную торпедовидную форму тела и спинной плавник;
  • Подземные землерои (европейский крот — млекопитающее и медведка — насекомое) обладают широкими вывернутыми наружу передними копательными конечностями;
  • Планирующие древесные формы (белка-летяга, австралийский сумчатый летяга и ящерица летучий дракон) независимо развили складки кожи по бокам тела для планирующего полета;
• Спектр жизненных форм в экосистеме служит чутким биоиндикатором состояния природного сообщества.