Курсовая теория на тему Морфофизиологические приспособления к жизни в наземно-воздушной среде амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих.

Содержание:

Введение 3
Глава 1. Наземно-воздушная среда обитания 5
1.1. Воздух как экологический фактор для наземных организмов 9
1.2. Почва и рельеф. Погодные и климатические особенности наземно-воздушной среды 11
Глава 2. Обитатели наземно-воздушной среды 16
2.1. Условия обитания в наземно-воздушной среде 17
2.2. Основные адаптации амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих 20
Заключение 25
Список использованной литературы 26

Введение:

Организмы живут в определенных местах, и каждый из них обязательно адаптирован к своей среде. Поскольку все, живущие здесь, должны адаптироваться к одним и тем же внешним воздействиям, организмы в окружающей среде становятся похожими. Зная это экологическое правило, мы уже можем судить, эти существа живут вместе или нет, но также и в какой среде живет тот или этот организм.
На планете имеются 4 среды обитания: водная, почвенная, наземно-воздушная и организменная. Существуют комбинации адаптивных черт в организме для жизни в различных средах. Эти параллельные адаптации выполняются всеми амфибиями. Некоторые чисто плавающие водные организмы также имеют летательные приспособления: летающая рыба или даже кальмар.
Наземно-воздушная среда представляет для нас особый интерес, поскольку именно здесь — на границе двух оболочек Земли — обитает подавляющее большинство животных и растений. Нетрудно заметить, что эта среда качественно отличается от водной по своим физическим параметрам.
Основными особенностями наземно-воздушной среды является большая амплитуда изменения экологических факторов, неоднородность среды, действие сил земного тяготения, низкая плотность воздуха. Комплекс физико-географических и климатических факторов, свойственных определенной природной зоне, приводит к эволюционному становлению морфофизиологических адаптаций организмов к жизни в этих условиях, многообразию форм жизни.
Высокое содержание кислорода в атмосфере (около 21%) определяет возможность формирования высокого (энергетического) уровня обмена веществ.
Воздух атмосферного воздуха характеризуется низкой и переменной влажностью. Это обстоятельство во многом ограничивало (ограничивало) возможности развития наземно-воздушной среды, а также направляло эволюцию водно-солевого обмена и структуры дыхательной системы.
В ходе эволюции живые организмы разработали необходимые анатомические, морфологические, физиологические, поведенческие и другие приспособления. Животные в наземно-воздушной среде движутся через почву или через воздух (птицы, насекомые). В связи с этим легкие и трахея появились у животных, то есть в органах, через которые жители планеты Земля поглощают кислород непосредственно из воздуха.
Актуальность работы связана с тем, что наземно-воздушная среда обитания в течение всей эволюции была изучена гораздо позже водной. Ее отличительная особенность в том, что она газообразная, поэтому в составе преобладает значительное содержание кислорода, а также низкое давление, влажность и плотность.
Цель работы: изучить морфофизиологические приспособления к жизни в наземно-воздушной среде амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих.
Задачи: изучить наземно-воздушная среду обитания, рассмотреть воздух как экологический фактор для наземных организмов, изучить почву, рельеф, погодные и климатические особенности наземно-воздушной среды, рассмотреть основных обитателей наземно-воздушной среды и условия их обитания, выявить основные адаптации амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих к наземно-воздушной среде обитания.
Работа написана на 27 листах и состоит из: введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.

Заключение:

Наземно-воздушная среда обитания — необычна для факторов окружающей среды. Присутствие в нем животных и растений возможно благодаря появлению и формированию у них многих приспособлений. Все жители неразрывно связаны с поверхностью земли для крепления и стабильной поддержки. В связи с этим почва неразрывно связана с водной и земной средой, которая играет важную роль в эволюции животного и растительного мира.
Для многих особей она была мостом, через который организмы водных источников перешли к наземным условиям жизни и тем самым завоевали сушу. От состава почвы и рельефа местности зависит распределение животного и растительного мира по всей планете в зависимости от образа жизни.
Ограниченным фактором для обитателей окружающей среды является отсутствие источников воды.
Живые организмы могут изменять свою форму тела из-за их низкой плотности в воздухе. Например, формирование скелетных отделов важно для животных, птицам нужна гладкая форма крыла и строение тела.
Поглощение функций теплокровных животных и млекопитающих основано на наличии свойств воздуха — теплопроводности, теплоемкости.
Факторы окружающей среды, действующие в наземно-воздушной среде, отличаются рядом специфических особенностей: освещение здесь более интенсивное по сравнению с другими средами, температура подвергается более серьезным колебаниям, влажность значительно варьируется в зависимости от географического положения, времени года и времени суток.
В последнее время земная среда меняется из-за деятельности человека. Люди искусственно преобразуют природные ландшафты, количество и размеры водоемов. В этой ситуации многие организмы не способны быстро адаптироваться к новым условиям жизни. Необходимо помнить об этом и прекратить негативное вмешательство людей в наземно-воздушную среду обитания животных и растений.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Наземно-воздушная среда обитания
Наземно-воздушная среда является наиболее сложной в условиях окружающей среды. Жизнь на Земле требовала таких приспособлений, чтобы они были возможны только при достаточно высоком уровне организации растений и животных.
Низкая плотность воздуха определяет его низкую подъемную силу и незначительное сопротивление. У обитателей воздуха должна быть своя собственная система поддержки, которая поддерживает организм: растения — это различные механические ткани, животные — твердый скелет или, гораздо реже, гидростатический. Кроме того, все обитатели воздушной среды тесно связаны с поверхностью земли, которая служит их привязанностью и опорой. Жизнь в подвеске в воздухе невозможна [13].
Малая плотность воздуха обусловливает сравнительно низкое давление на суше. Обычно это 760 мм рт. ст. По мере увеличения высоты давление уменьшается. На высоте 5800 м это только половина нормы. Низкое давление может ограничить распространение видов в горах. Для большинства позвоночных животных верхний предел жизни составляет около 6000 м. Снижение давления приводит к уменьшению подачи кислорода и обезвоживанию животных из-за увеличения частоты дыхания. Примерно такие же пределы продвижения в горах растений, членистоногие (клещи, пауки), которые можно найти на ледниках выше границы растительности, немного более устойчивы.
В целом, все наземные организмы гораздо более стенобатны, чем водные организмы, поскольку обычные колебания давления в окружающей среде составляют часть атмосферы, и даже у птиц, которые поднимаются на большую высоту, они не превышают 1/3 от общего количества [8].
В дополнение к физическим свойствам воздуха, его химические характеристики чрезвычайно важны для существования наземных организмов. Газовый состав воздуха в приземном слое атмосферы довольно однороден по содержанию основных компонентов (азот — 78,1 %, кислород — 21,0, аргон — 0,9, углекислый газ — 0,035 % по объему) благодаря высокой диффузионной способности газов и постоянному перемешиванию конвекционными и ветровыми потоками. Однако различные примеси газообразных, жидких и твердых (пылевых) частиц, попадающих в атмосферу из локальных источников, могут иметь существенное экологическое значение.
Высокое содержание кислорода способствовало усилению метаболизма у наземных организмов по сравнению с первичной водой. Именно в наземной среде, основанной на высокой эффективности окислительных процессов в организме, возникла гомойотермия животных [18]. Кислород из-за его постоянно высокого содержания воздуха не является ограничивающим фактором для жизни в земной среде. Только в определенных местах это создает временный дефицит, например, в скоплениях разлагающихся растительных остатков, зерновых запасов, муки и т. д.
Правда, многие микроорганизмы и животные, споры, семена, плоды и пыльца растений регулярно присутствуют в воздухе и переносятся воздушными потоками, многие животные способны к активному полету, однако у всех этих видов основная функция их жизненного цикла — размножение — осуществляется на поверхности земли. Для большинства из них пребывание в воздухе связано только с переселением или поиском добычи.
Низкая плотность воздуха приводит к низкому сопротивлению движению. Поэтому многие наземные животные использовали во время эволюции экологические преимущества этого воздушного свойства, приобретая способность летать. 75% всех наземных животных способны к активному полету, в основном насекомые и птицы, но листовки также встречаются между млекопитающими и рептилиями. Сухопутные животные летают в основном с помощью мышечного напряжения, но некоторые могут также планировать из-за сквозняков.
Из-за подвижности воздуха вертикальные и горизонтальные движения воздушных масс в нижних слоях атмосферы вызывают пассивный полет организмов.
У опыляемых ветром растений есть ряд устройств, которые улучшают аэродинамические свойства своей пыльцы, а также морфологические и биологические свойства, обеспечивающие эффективность опыления.
Организмы, пассивно переносимые воздушными потоками, в совокупности называются аэропланктоном по аналогии с планктонными обитателями водной среды. Специальными приспособлениями для пассивного полета являются очень маленькие размеры тела, увеличение площади из-за перегибов, сильное увечье, большая относительная площадь поверхности крыльев и т. д.
В расселении микроорганизмов, животных и растений основную роль играют вертикальные конвекционные потоки воздуха и слабые ветры. Сильные ветры, бури, и ураганы также оказывают существенное экологическое воздействие на наземные организмы.
Особенности наземно-воздушной среды и приспособляемость организмов к конкретным факторам среды:
1. Дефицит воды часто является ограничивающим фактором для наземных организмов.
2. Низкая теплоемкость и низкая теплопроводность воздуха приводят к значительным перепадам температуры: при смене прямого света, ежедневных различиях, сезонных перепадах (сезонность характерна для умеренных и высоких широт). В то же время низкая теплоемкость и теплопроводность воздуха позволяют развивать теплокровность у птиц и млекопитающих [14].
3. Низкая вязкость и низкая плотность воздуха позволяют животным приобретать другую форму тела. В то же время гравитация становится ограничивающим фактором. Для летающих животных необходимо