Условия жизни живых существ. Зависимость растений от экологических условий

В статье поговорим о факторах, влияющих на жизнь и развитие растения. Под внешними условиями, влияющими на жизнь растений подразумевают: свет - длина светового дня, воздух - наличие в воздухе углекислого газа, влажность - вода в воздухе и почве, и м

В статье поговорим о факторах, влияющих на жизнь и развитие растения.

Еще Мичурин, изучая живую природу, заметил, что растение, под влиянием условий внешней среды, могут приобретать и передавать по наследству новые признаки и свойства.

Итак, под внешними условиями, влияющими на жизнь растений подразумевают: свет - длина светового дня, воздух - наличие в воздухе углекислого газа, влажность - вода в воздухе и почве, и минеральные соли, то есть состав почвы.

СВЕТ.

Удив ительное явление - солнечный луч. Солнце согревает всю Землю, дарует жизнь. Все на Земле зависит от кварков энергии, которые посылает Солнце.

Хочу ознакомить Вас с работой Тимирязева К. А., который как раз и изучал влияние солнечных лучей на растения. Он еще раз доказал, что все на Земле укладывается под определенные законы. И растения не исключение. Он доказал, что количество образовавшегося органического вещества в результате фотосинтеза в листья растения, прямопропорционально количеству поглощенного света, что действие света на растение зависит не только от степени поглощения, но и от энергии лучей. А это ни что иное, как закон сохранения энергии.

Но вернемся к нашим растениям. Как Вы уже поняли на свету на листьях растения происходит такой удивительный процесс, как фотосинтез. Именно в результате этого процесса у растения образуются такие сложные органические вещества, как белки, жиры, углеводы, из которых состоят все органы растения. И наша с Вами задача обеспечить цветам оптимальные условия для протекания фотосинтеза.

В первую очередь нужно определить, какое количество света нужно растения для фотосинтеза. Для этого достаточно взглянуть на листья цветка. Если окраска листков темно-зеленая или бурая, то это тенелюбивое растение, ему не нужно много света, поэтому ставить его на подоконник не нужно. И, наоборот, если у цветка листья зеленые или светло-зеленые, то хлорофила у них меньше, а, следовательно, света для фотосинтеза им нужно больше.

Но хочу обратить Ваше внимание вот на что. В большинстве случаев светолюбивость зависит от окраски листьев, но есть и исключения. Например, у папоротника светлые листья, но он больше любит тень, а кактусы, хоть и темно-зеленые, но им как раз подойдет подоконник.

И еще светолюбивое растение или не зависит от условий, в которых оно выросло. Так, листья одного и того же цветка, но выращенные в различных условиях освещенности, имеют различное строение и фотосинтез у них будет протекать благоприятно только в тех условиях, при которых они сформировались.

Поэтому, приобретая новый цветок, поинтерисуйтесь у прежнего владельца, где он у него вырос.

ТЕМПЕРАТУРА.

Каждый год мы наблюдаем одну и ту же картину. С приходом весны все оживает: птички начинают петь, коты под окном орать, и, естественно, мы не можем не обратить внимание, что и растительный мир оживает. С повышением температуры окружающей среды все физиологические процессы в растениях начинают протекать интенсивнее. Наглядный пример - весеннее движение сока у берез.

Так и у комнатных растений с повышением температуры рост и развитие ускоряются, и наоборот - с понижением - замедляются. Однако для разных растений благоприятный температурный интервал для роста и развития разный. Различают теплолюбивые и хладостойкие растения. Для первых оптимальная температура 18-35 градусов Цельсия, а для вторых - 8-18 градусов Цельсия. тропические растения не будут долго зацветать в прохладной комнате, а если и зацветут, то цветение будет неполным.

Еще на комнатные растения плохо влияет перепад температур. особенно это заметно зимой. Растение стоит на подоконнике, за окном температура -20 0 С, а батарея - 40-50 0 С. Холодное стекло окна и теплый подоконник разной температуры, что плохо влияет на растение. Растение начинает болеть. Поэтому мой совет, на зимнее время закрывайте холодное стекло, где стоят цветы, картоном, чтобы хоть как-то уравновесить температуру.

ВОЗДУХ.

Как уже было сказано выше, у растений протекает такой сложный процесс, как фотосинтез. Где из углекислого газа и света образуются сложные органические соединения. А где же растение берет углекислый газ? Конечно же из воздуха. Далее эти органические соединения, под действием кислорода воздуха, разлагаются, обеспечивая растение энергией.

Кислород из воздуха попадает в растение в результате дыхания. Да, как ни странно это звучит, но растение дышит в течение всех суток. Молодые растения дышат интенсивнее, чем взрослые.

Подведем итог. Углекислый газ нужен растениям для фотосинтеза (образуются органические вещества), а кислород воздуха для дыхания (чтобы эти органические вещества распадались и обеспечивали растение энергией).

При недостатке света и углекислого газа процесс фотосинтеза замедляется, но зато ускоряется дыхание, чтобы поддержать энергетический баланс у цветка. растение в результате начинает голодать, сбрасывает листья, и вообще может умереть. Поэтому при недостаточном освещении, особенно зимой, ставьте свой цветы поближе к свету и подкармливайте угольной кислотой, чтобы обеспечить им нормальное протекание фотосинтеза.

Но у растений дышат не только листья, но и корни. А если быть точнее, то дышат микроорганизмы, живущие на корнях. Поэтому земля в горшках должна быть всегда рыхлой, не залитой водой. Дабы как можно больше воздуха поступало к корням.

ВОДА.

Я думаю, что с водой более-ли-менее все ясно. Каждый из нас слышал не один раз:"Не забудь полить цветы!"

Вода необходима для поддержания напряжения клеток растения (тургора), если воды мало - тургор падает, растение увядает. Вода необходима и для переноса питательных веществ от корней к листьям. Вода необходима для предотвращения перегрева растения. В результате поглощения энергии света, растение нагревается. Для того, чтобы остудить листья цветка с его поверхности идет испарение воды через устьица. Это явление называется транспирацией.

Наша с Вами задача обеспечить оптимальный приток воды, для поддержания всех внутренних процессов в растении на нормальном уровне. Количество воды, необходимое для растения, зависит от условий, окружающие его.

Многие считают, что если налить воду дао краев горшка, то это обеспечит хорошее промокание земли в нем. Я соглашусь с этим и добавлю, чем больше оставлена закраина в горшке для полива, тем больше воды в ней поместится, и тем больше уверенности, что земля равномерно увлажнилась. Но если закраина в горшке маленькая, то вода стекает по стенкам на дно быстрее, чем успевает впитаться. Поэтому ком земли внутри горшка пересыхает, в следствие чего еще хуже впитывает воду. Если такое случилось с Вашим цветком, необходимо просто поставить горшок с растением на 5-6 часов в емкость с водой. Через отверстия в днище горшка земля впитает столько воды, сколько ей нужно.

Но опаснее пересушке земли ее чрезмерный полив. при переизбытке влаги земля "закисает", к корням поступает мало кислорода, растение задыхается и погибает.

Поэтому, очень внимательно следите за водным балансом у Ваших цветов.

ПОЧВА.

Из почвы растение берет для себя минеральные вещества, которые не может получить из воздуха. Также растение опирается на землю своим стеблем и корнями. Питательные вещества в земле содержатся уже в готовом виде и поступают в растение, растворившись в воде.Но есть питательные вещества, которые растение может поглотить только после небольшой переработки. И эту переработку осуществляют полезные микроорганизмы, живущие в земле.

Но нужно быть очень внимательными к почве в горшках ваших цветков. Ведь наряду с полезными микроорганизмами, в земле могут быть и болезнетворные бактерии. При их наличии, растение начинает болеть, желтеть, сбрасывать листья и вообще погибает.

В таком случае нужно немедленно пересадить цветок, а зараженную землю либо выбрасывают, либо поддают действию высоких или низких температур.

нужно быть внимательным и к самому минеральному составу почвы. Просто не каждая почва по своему составу и pH подойдет растению. Но об этом мы будем говорить для каждого растения индивидуально.

Основные условия, необходимые для роста и развития растений,— тепло, свет, воздух, вода, питание. Все эти факторы одинаково необходимы и выполняют определенные функции в жизни растений.

Жизненный цикл роста и развития делится на определенные этапы — фазы. Условия внешней среды сильно влияют на рост и развитие растений. Установлено, что воздействием пониженной температуры на прорастающие семена и прогреванием сухих семян можно ускорить развитие растений и увеличить урожай. На основании этого наукой разработаны, а практикой широко используются специальные рекомендации по прогреванию, проращиванию, закаливанию семян некоторых овощных культур, а также клубней картофеля. Продолжительность этих процессов и температура различны и зависят от культур.

Тепло
Тепло необходимо растениям во все периоды их роста и развития. Требования к теплу у различных культур неодинаковы и зависят от происхождения, вида, биологии, фазы развития и возраста растения.

Семена теплолюбивых культур прорастают при температуре выше 10°С. Такие растения не переносят не только заморозков, но и длительного похолодания, особенно в дождливую погоду. При температуре ниже 10—12°С их рост и развитие приостанавливаются, они ослабевают и быстрее поражаются грибными и бактериальными болезнями. При более низкой температуре они погибают. Наиболее благоприятная температура для роста, развития и плодоношения теплолюбивых культур выше 20°С. Практическое значение в некотором повышении холодостойкости теплолюбивых культур имеют приемы по закалке семян и рассады низкими и переменными температурами, также повышенные дозы калия при подкормках.

Семена холодостойких культур прорастают при температуре ниже 10°С. Температура 17—20°С наиболее благоприятна для развития и плодоношения растений этой группы. При понижении температуры рост холодостойких культур продолжается, однако, если всходы подвергаются длительному воздействию низких температур (2—0°С), многие растения преждевременно выбрасывают цветоносный побег, не образуя ни полноценного урожая, ни семян. Особенно резко это проявляется у растений свеклы и сельдерея. Капуста после высадки ее в грунт может переносить не только продолжительные низкие температуры, но и кратковременные заморозки, которые не отражаются на дальнейшем росте и развитии. Осенью же, перед уборкой, заморозки в 4—5°С не сказываются отрицательно на качестве продукции в том случае, если кочаны перед срезкой оттают на корню. Зимостойкие культуры хорошо зимуют в грунте под снежным покровом при морозах в 30~С и более, а весной начинают расти вслед за стаиванием снега.

Молодым растениям, приспосабливающимся к условиям внешней среды и к самостоятельному корневому питанию, необходима температура как днем, так и ночью ниже, чем семенам при прорастании. Это необходимо и для равномерного развития надземных органов и корневой системы, от чего зависит нормальный рост и развитие растений. С развитием листьев и стеблей, когда начинается воздушное питание растений,температура должна быть выше. В этот период особенно важно правильное соотношение между температурой и освещением. В солнечную погоду повышение температуры не сказывается отрицательно на развитии растений,при пасмурной же погоде температуру по возможности необходимо снижать. Особенно ее нужно снижать ночью, так как при высокой температуре без света растения вытягиваются, ослабевают, что не только задерживает сроки поступления урожая, но и отрицательно сказывается на его величине. В период бутонизации, цветения и плодоношения необходима повышенная температура для всех растений как днем, так и ночью, особенно для культур, выращиваемых в теплицах и парниках,у которых нарастание плодов происходит в основном ночью.

Свет
Основной источник света — солнце. Только на свету растения создают из воды и углекислого газа воздухасложные органические соединения. Продолжительность освещения сильно влияет на рост и развитие растений. Требования к условиям освещения у растений не одинаковы. Для южных растений длина светового дня должна быть менее 12 часов (это растения короткого дня); для северных — более 12 часов (это растения длинного дня).

К растениям короткого дня относятся баклажаны, перец, большинство сортов помидоров, кукуруза, фасоль, кабачки, патиссоны, тыква и сорта огурца, выращиваемые в открытом грунте.

К растениям длинного дня относятся корнеплоды, капуста, зеленные культуры, лук репчатый, чеснок и некоторые тепличные сорта огурца, изменившие свою биологическую природу в результате длительного выращивания зимой в теплицах.

Искусственно укорачивая или удлиняя световой день, можно повысить урожай и значительно улучшить его качество. В естественных условиях в открытом грунте этого достигают ранневесенними и позднелетними посевами.

Наибольшее практическое значение свет приобретает при выращивании рассады и овощей в теплицах зимой. В это время растения испытывают наибольший недостаток света, так как, во-первых, это самое темное время года и, во-вторых, значительная часть светового потока поглощается, проходя через остекленную поверхность теплицы, и затеняется шпроссами. Для усиления освещенности используют различные электролампы и светоустановки. Освещенность растений на стеллажах и под парниковыми рамами зависит также от правильного их размещения. Загущение растений отрицательно сказывается на их качестве.

В открытом грунте для равномерного освещения растений необходимы своевременные прополки и прореживания. Однако и среди овощных растений есть теневыносливые культуры, что позволяет выращивать их в междурядьях плодовых деревьев или в несколько затененных местах (лук репчатый на перо, лук многоярусный, лук-порей, щавель, ревень, спаржа).

Вода
Влажность не только почвы, но и воздуха необходима растению на протяжении всей его жизни. Прежде всего вода вместе с теплом пробуждает семя к жизни.Образовавшиеся корешки всасывают ее из почвы вместе с растворенными в ней минеральными солями. Вода (по объему) является главной составной частью растений. Она участвует в создании органических веществ и в растворенном виде разносит их по растению. Благодаря воде растворяется углекислый газ, высвобождается кислород, происходит обмен веществ, обеспечивается нужная температура растения. При достаточном запасе влаги в почве рост, развитие и плодообразование протекают нормально; недостаток влаги резко снижает урожай и качество продукции.

Требования растений к влаге. Овощные растения особенно требовательны к влаге, что объясняется значительным содержанием ее в овощах (от 65 до 97%, в зависимости от культуры), а также большой испаряющей поверхностью листьев. Содержание влаги в тканях листа должно быть не менее 90—95%. При уменьшении ее даже на 10% листья привядают, работа их нарушается.

Требовательность растений к влаге по периодам роста и развития неодинакова. Особенно она высока при прорастании семян. Вот почему рекомендуется высевать намоченные и пророщенные семена в хорошо пролитые бороздки. В период формирования корневой системы решающее значение имеет содержание влаги в слое почвы 5—15 см. При этом нужно знать, что редкие обильные поливы значительно полезнее частых, но недостаточных. При частых поливах почва сильно уплотняется, требует рыхления, корни растений начинают располагаться в верхнем слое почвы. Это нежелательно, так как последний быстро просыхает, растрескивается,а корни с массой всасывающих корневых волосков надрываются, много их повреждается и при рыхлении почвы. Временный перерыв в поливах заставляет корни в поисках воды устремляться в нижнюю часть пахотного слоя, что улучшает обеспеченность растений не только водой, но и пищей. Особенно влаголюбивы огурцы, капуста, зеленные культуры, редис, а также рассада овощных культур.

Как сказывается недостаток влаги на качестве продукции. При недостатке влаги в почве растения зеленных культур и редиса преждеврехменно стареют, не сформировав урожая. Листья и корнеплоды грубеют, приобретая горьковатый вкус. То же происходит и с плодами огурцов. Капуста приостанавливает рост кочанов, а головки цветной, не достигнув должного размера, желтеют и рассыпаются.

У плодовых овощных культур (помидоры, огурцы, кабачки, патиссоны и др.) повышенная требовательность к влаге проявляется в момент завязывания плодов и плодоношения. В это время особенно опасны большие перерывы между поливами. Без достаточного количества влаги рост плодов, кочанов и корнеплодов прекращается, а в солнечную погоду поверхностные ткани их быстро пробковеют и теряют эластичность. Возобновление поливов вызывает растрескивание плодов, кочанов и корнеплодов, делая продукцию некачественной.

Корнеплоды и бобовые особенно нуждаются в воде в первый период роста. В последующем, развивая длинные корни (до 130—300 см), они используют влагу из нижних слоев почвы и нуждаются в поливе лишь при продолжительней засухе. Такие же требования к влаге предъявляют тыква, дыня, арбуз. Для растений лука значение влаги особенно велико при формировании листовой розетки, а у картофеля в период бутонизации, цветения и клубнеобразования.

Рассада при недостатке влаги преждевременно стареет, листья бледнеют, грубеют. При высадке в грунт такая рассада плохо приживается, поступление урожая задерживается, а у цветной капусты не образуются головки.

Что делать, если участок обеспечен водой недостаточно? При недостатке воды для полива ее в некоторой степени может заменить «сухой полив». Так называют своевременное рыхление почвы в междурядьях после полива или дождя. Такое рыхление не дает образоваться корке, нарушает капилляры, по которым вода поступает из нижних слоев почвы в верхние, и значительно сокращает испарение влаги из почвы. Это обеспечивает также свободный доступ воздуха к корням, а также усиливает жизнедеятельность полезных микроорганизмов. Имеются и особые приемы выращивания растений без полива, основанные на использовании влаги из нижних слоев почвы для обеспечения ею высеянных и высаженных растений.

Температура поливной воды. Все теплолюбивые культуры, особенно огурцы, нужно поливать водой с температурой не ниже 20°С. Полив холодной водой — одна из причин массового заболевания растений и резкого снижения урожая. В теплицах и парниках воду для полива подогревают. В условиях открытого грунта вода нагревается на солнце, для чего ее заблаговременно наливают в бочки, чаны, или она нагревается в специально устроенных на участках небольших водоемах.

Поливать растения в солнечные часы не рекомендуется. Исключением являются огурцы, «припарку» которых делают днем при выращивании их в теплицах, парниках и под пленочными укрытиями. Полив теплолюбивых культур лучше проводить в теплую погоду в вечерние, а при продолжительной засухе — в ночные часы. Чрезмерная влажность почвы также нежелательна, так как при этом излишняя влага вытесняет из почвы кислород, что нарушает дыхание корней Это наблюдается чаще на пониженных местах при большом количестве осадков. Чтобы избежать этого, от мест застоя воды делают отводные канавки, борозды, а после отвода воды почву при первой возможности рыхлят.

Воздух
Из воздуха растения получают необходимый им углекислый газ, который является единственным источником углеродного питания. Содержание углекислого газа в воздухе ничтожно и составляет 0,03%. Обогащение воздуха углекислым газом идет в основном благодаря выделению его из почвы. Большую роль в образовании и выделении почвой углекислого газа играют органические и минеральные удобрения, вносимые в почву. Чем энергичнее в почве процессы жизнедеятельности микроорганизмов, тем активнее разлагаются органические вещества, а следовательно, тем больше углекислого газа выделяется в приземный слой воздуха. Другой источник пополнения воздуха углекислым газом — живые существа, выделяющие его при дыхании Повышение содержания углекислого газа в воздухе положительно сказывается на всех процессах в растениях, особенно ускоряет плодоношение.

Как повысить содержание углекислого газа в воздухе? В теплицах содержание углекислого газа повышают искусственно до 0,4—0,7%, используя для этого сухой лед (твердую углекислоту) и углекислый газ из баллонов. В открытом грунте несколько увеличить содержание углекислого газа в приземном слое воздуха можно внесением в почву повышенных доз органических удобрений (навоза, торфа, компоста), жидких подкормок из разведенного коровяка, навозной жижи, птичьего помета и минеральных удобрений.

Не меньшее влияние на развитие растений оказывает и относительная влажность воздуха. Чем суше воздух, тем сильнее испаряют растения воду и тем выше их температура, а все это увеличивает расход питательных веществ в ущерб откладываемым в запас. При длительном снижении влажности воздуха наступает воздушная засуха которая может перейти в почвенную. Поливы почвы, особенно методом дождевания, несколько повышают влажность воздуха и поэтому более эффективны для растений. Чрезмерная влажность воздуха также отрицательно сказывается на растениях, усиливая различные грибные заболевания. В теплицах, парниках и под пленкой избыточную влажность понижают вентиляцией.

Питание растений
Для нормального роста и развития растениям требуются различные элементы питания. Кислород, углерод, водород растения получают из воздуха и воды; азот, фосфор, калий, серу, магний, кальций, железо — из почвенного раствора. Эти элементы потребляются растениями в больших количествах и называются макроэлементами . Бор, марганец, медь, молибден, цинк, кремний, кобальт, натрий, которые также необходимы растениям, но в небольших количествах, называются микроэлементами .

Упрощенно процесс питания растения протекает так. Корни с массой корневых волосков всасывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными солями и подают ее в листья через стебель по восходящим токам. Листья через устьица и в меньшей степени стебли и корни поглощают из воздуха углекислый газ. В зеленых частях растений, содержащих хлорофилл, под действием солнечного света из воды и углекислого газа образуются органические вещества. Этот процесс называют фотосинтезом. Основное количество выработанных в листьях органических веществ затрачивается на построение стеблей, листьев, корней, цветков и плодов.

Потребность растений в элементах питания изменяется в зависимости от культуры, возраста, скороспелости и способности выносить питательные вещества с урожаем из почвы. Молодому растению с первых дней жизни необходимо усиленное минеральное питание. Поэтому земляные смеси для выращивания рассады заправляют удобрениями. Молодые растения потребляют меньше питательных веществ, но, имея недостаточно развитую корневую систему, они более требовательны к их наличию в верхних слоях почвы, причем в легкоусвояемой форме. Этим же обусловлена повышенная требовательность к питанию и взрослых растений некоторых культур, имеющих малоразвитую корневую систему. К таким культурам относится лук, который развивает корни главным образом в поверхностном слое почвы.

Растения с коротким периодом развития (скороспелые) наиболее требовательны к запасу питательных веществ в почве, так как формируют урожай за более короткий срок. Эта требовательность увеличивается, если скороспелые растения густо размещены и имеют недостаточно развитую корневую систему. К таким растениям относятся все зеленные (салат, шпинат, укроп), некоторые пряные, а также редис и летняя редька. Растения с продолжительным периодом развития потребляют больше питательных веществ, но требовательность их к запасам этих веществ в почве ниже, так как период их использования более растянут. Это относится к поздним сортам капусты, моркови, свеклы. Способность растений выносить питательные вещества из почвы неодинакова и зависит от культуры и урожая.

Примерный вынос основных элементов минерального питания из почвы в зависимости от культуры и урожая (в кг с 1 га)

Значение отдельных элементов питания. Овощные растения больше всего выносят из почвы калия, но это не значит, что вносить его в почву нужно больше, чем азота и фосфора (исключением являются пойменные и торфяные почвы). Это объясняется тем, что калий хотя и вымывается дождями из почвы, но легче поглощается почвой и лучше усваивается растениями. Он повышает устойчивость растений к болезням и их холодостойкость, увеличивает содержание сухого вещества, повышает сахаристость, улучшает вкус плодов и картофеля.

Особенно велика у растений потребность в азоте, так как он входит в состав белка и является основой всех жизненных процессов. При недостатке в почве усвояемого азота растения плохо развиваются, становятся светло-зелеными, урожай резко снижается, ухудшается его качество. Излишнее количество азота в почве также нежелательно, особенно при недостатке фосфора. Это вызывает усиленный рост листьев, стеблей, побегов. Цветение и плодоношение задерживаются, что снижает общий урожай и особенно ранний.

Огромна в жизни растений и роль фосфора. Он входит в состав сложных белков, участвует в построении клеток растений, повышает усвоение и действие других элементов питания. Так, при совместном действии фосфора и калия растения делаются более устойчивыми к полеганию, Фосфор ускоряет образование органов плодоношения, улучшает качество продукции.

Магний играет большую роль во многих жизненных процессах растений. Он участвует в построении тканей, а также вместе с фосфором во всех обменных процессах, происходящих в растении.

Кроме этих основных, в почве должны быть и другие макроэлементы, а также микроэлементы. При недостатке любого из них нарушается нормальное развитие растения. Недостаток того или иного элемента питания можно обнаружить по некоторым внешним признакам растения.

При недостатке в почве азота листья растения становятся бледно-зелеными. Рост замедляется. Новые листья, если они образуются, очень мелкие и с тонкими пластинками. При остром недостатке азота листья желтеют и опадают.

При недостатке фосфора листья приобретают тусклый темно-зеленый цвет, который в дальнейшем переходит в фиолетовый, а вдоль жилок листа с нижней стороны в пурпурно-красный. При засыхании листья чернеют, а не желтеют.

Недостаток калия вызывает появление по краям листьев вначале бледно-желтой каймы, а в последующем ярко-желтой. При остром голодании листья приобретают неправильную форму, в середине их появляются бурые пятна, кайма становится буро-коричневой и рассыпается. Характерно, что при недостатке этих основных элементов питания изменение окраски, а при остром голодании и отмирание начинается с нижних листьев.

При недостатке кальция рост растений замедляется, они становятся карликовыми. Старые листья остаются зелеными, стебли деревенеют. Для помидоров характерно пожелтение верхних листьев, а нижние остаются зелеными. Растения ослабевают, поникают, верхушечные почки отмирают.

При недостатке железа (на любой почве) у растений первым поражается верхушечный побег. Листья в верхней части растения становятся бледно-зелеными, а затем желтыми (хлороз), но ткань листа не отмирает. Для помидоров характерно пожелтение и отмирание молодых листьев.

При недостатке магния хлороз развивается в первую очередь на нижних листьях. Зеленая окраска исчезает, между прожилками появляются желтые пятна, придающие листьям пестроту. Пожелтевшие участки листа приобретают различную окраску. Постепенно они буреют и отмирают. У помидоров, кроме того, листья становятся ломкими и закручиваются книзу.

Появление внешних признаков свидетельствует продолжительном голодании растения. Чтобы не допустить нарушения в питании растений, необходимо за ними постоянно наблюдать и своевременно проводить соответствующие подкормки.

Задание 1. Рассмотри рисунок 122 и попробуй сам назвать те объекты живой и неживой природы, которые могут влиять на жизнь растений (А), животных (Б), человека (В).

А. Прочные листья подорожника не боятся вытаптывания
Б. Чертополох защищают острые колючки от поедания животных, не влияет на жизнь человека
В. Углеводные газы, хищники и болезни.

Задание 2. Что такое среда обитания? Заверши высказывание.

Задание 3. Заполни в табличке пропущенные строчки.

Задание 4. Запиши несколько своих примеров благоприятных и неблагоприятных условий для жизни различных организмов.

Д1) Зависит ли жизнь человека от других живых организмов? Покажи это на схеме, которую постарайся придумать сам.

Меньший вред природе наносит ловля рыбы удочкой

• Живое и мертвое
• Основные явления жизни
• Жизнь растения и жизнь животного
• Распространение жизни в пространстве и во времени
• Живые существа и внешняя среда
• Зависимость от физического состояния и химического состава среды
• Живая среда

Среди основных факторов эволюции взаимоотношения между живыми существами занимают одно из первых мест.

С раннего детства мы научаемся отличать живые существа от мертвых или неодушевленных предметов. Бегущая мышь, летящая птица, муравей, который тащит былинку, нисколько не похожи на камень, лежащий на поле. Их самопроизвольные движения направлены к какой-то цели, они начинают, прекращают и видоизменяют их в зависимости от различных условий. Растения, на первый взгляд кажущиеся неподвижными, также двигаются, но более слабо и медленно: их листья поворачиваются к свету, цветы открываются и закрываются, кроме того, они на наших глазах растут, как растут люди в молодости и как вырастают все животные.

Самым главным признаком жизни мы привыкли считать движение , но нередко этот признак обманывает нас.

Например, можно принять и игрушечную заводную мышь за живую, настоящую. Яйцо птицы или семя растения можно принять за мертвый предмет, а между, тем и в них таится жизнь, пробуждающаяся при известных обстоятельствах.

Признаком жизни более общим, хотя и менее заметным, чем движение, является способность живых существ поглощать из окружающего те или иные вещества, перерабатывать их внутри себя и выделять наружу другие вещества. Это свойство получило название обмена веществ . В самом деле, и животные, и растения, пока они живы, поглощают газы из окружающего воздуха, или, как мы говорим, дышат, поглощают воду и твердые тела, иначе говоря, питаются и перерабатывают все поглощенное внутри своего тела, усваивая посторонние вещества, т. е. превращая их в составные части собственного организма. В то же время различные другие вещества, газообразные, жидкие и твердые, выделяются наружу. Такой обмен веществ начинается с первого момента жизни и продолжается до момента смерти без перерыва. Он составляет самую существенную и основную особенность жизни. Даже на таком по виду безжизненном предмете, как яйцо птицы, легко обнаружить происходящий в нем обмен газов с окружающей атмосферой: если поверхность яйца покрыть лаком, чтобы в яйцо не мог проникнуть воздух, то дыхание находящегося в нем зародыша прекращается и он погибает. Благодаря обмену веществ, живой организм получает возможность производить движения и выполнять ту или иную работу. Всем известно, как сильно наша работа зависит от количества поглощаемой и перерабатываемой пищи. За счет обмена веществ организм выделяет также теплоту (например, у теплокровных животных), иногда выделяет свет (например, светляки и другие светящиеся животные) и электричество (электрические рыбы). Вообще говоря, на обмене веществ основывается то, что называется выделением энергии живым организмом в той или иной ее форме.

В тесной зависимости от обмена веществ находится рост живых существ, который составляет также одну из основных их особенностей. Каждое животное и растение появляется на свет и начинает жизнь в виде небольшого, сравнительно просто устроенного зачатка и затем начинает постепенно накоплять живое вещество, увеличивая объем и вес своего тела за счет принимаемой пищи. Мало-помалу живое существо начинает расти. Так, из маленького, легкого семечка, свободно переносимого ветром, вырастает мощное дерево, а такие гиганты, как киты и слоны, зарождаются из яичка - крохотной белой точки, едва различимой простым глазом.

Рост живого существа продолжается до тех пор, пока оно не достигнет определенных размеров и такого строения, при котором получает возможность производить себе подобных, - размножаться. Эта способность размножения является также одним из основных признаков жизни. Ни одно живое существо не живет вечно. После более или менее длительного периода оно начинает стареть, изнашивается, ослабевает и, наконец, гибнет. Взамен себя оно оставляет потомство: новые, молодые и жизнеспособные организмы, которые начинают тот же круговорот жизни.

Еще одна особенность свойственна только живым существам, - способность воспринимать те изменения, которые происходят во внешней среде и в соответствии с ними изменять свой образ действий, свое поведение. Это свойство можно назвать чувствительностью , или раздражимостью живых существ.

Такая способность позволяет приспособляться к различным, постоянно меняющимся внешним условиям, избегать тех, которые неблагоприятны для жизни, и отыскивать благоприятные. Почуяв наступивший холод, зверь забирается в нору, птица направляется на юг, в теплые страны, дерево приостанавливает распускание почек, задерживает развертывание листьев. Испытывая изменения внешних условий, живое существо изменяет свои движения, свой рост, различные процессы обмена веществ, даже время и способы своего размножения так, как это для него наиболее выгодно. Способность ощущать изменения среды сохраняет жизнь, спасает от гибели, она делает живое существо изменчивым, гибким, легко приспособляющимся и позволяет ему применяться к любым условиям.

Основные явления жизни - движение, обмен веществ, рост, размножение, чувствительность - характерны для всего живого; в той или иной форме они проявляются и у растений, и у животных. Общим для всех живых существ оказывается также химический состав их тела: основная масса живого вещества, обусловливающего жизнь и все связанные с нею явления, состоит из сложнейших химических соединений, которые называются белковыми веществами .

При чрезвычайной сложности эти соединения являются в то же время в высокой степени изменчивыми и легко превращаются из одного в другое, соединяются с одними веществами и отдают другие. Благодаря таким свойствам в них легко могут происходить те процессы обмена веществ, которые так характерны для живых существ и составляют основу всех жизненных явлений. Химический состав животных и растений и во многих других отношениях является сходным и указывает на единство всего живого.

Наконец, нельзя не отметить, что как ни различны бывают по размерам и по форме живые существа, их строение в основных чертах имеет общий план. Если мы будем рассматривать под микроскопом, при сильном увеличении, строение тела животных и растений, то увидим, что в основном оно состоит либо из одного микроскопически малого комочка живого вещества (с определенным устройством), получившего название клетки, либо из большого скопления таких клеток, соединенных в сложно устроенный организм . В первом случае мы говорим об одноклеточных растениях и животных, во втором - о многоклеточных.

Такое единство плана строения, а также единство химического состава и основных явлений жизнедеятельности живых существ свидетельствует о том, что жизнь едина по своему происхождению, - все живое имеет общее начало. Тем не менее в окружающей природе мы привыкли различать две группы живых существ - животных и растения. Действительно, различия между ними достаточно существенны, и нам необходимо в самых общих чертах познакомиться с этими различиями, так как в дальнейшем придется неоднократно рассматривать взаимоотношения животных и растений.

Если сравнить жизнь животного и жизнь растения, то можно заметить прежде всего огромное различие между ними в основных чертах их обмена веществ.

Растение может существовать за счет тех веществ, которые оно получает из окружающей его неживой минеральной среды, - для жизни ему необходимы вода, газы, содержащиеся в воздухе, и некоторые минеральные вещества (соли): оно извлекает их из окружающей его воды или из почвы, в глубину которой проникают его корни. Из таких неживых составных частей окружающей среды растение, при содействии солнечного тепла и света, само строит те живые вещества, из каких слагается, его тело, а также запасные вещества, как, например, сахар, крахмал и другие. Эти так называемые органические вещества отличаются от минеральных более сложным строением и главным образом тем, что в природе они образуются в результате переработки минеральных веществ растениями. Для жизни животного также необходимы вода и воздух, необходимы и некоторые минеральные вещества, но всего этого недостаточно: животное нуждается в органической пище, и такой пищей могут быть растения или другие животные, которые в свою очередь питаются растениями. Иными словами, для того, чтобы строить свое тело и поддерживать в нем жизнь, животное должно добывать из окружающей природы уже готовое органическое вещество.

Эта особенность животных делает понятными и другие основные признаки, отличающие их от растений: животным приходится быть гораздо более подвижными, чем растениям, так как пища не окружает их сплошь со всех сторон, как вода или воздух, - ее необходимо отыскивать в окружающем пространстве. В связи с этим у животных развиваются мощные органы передвижения - плавники, ноги, крылья, с помощью которых они перемещаются в воде, на суше или в воздухе для отыскания пищи. Это же самое обстоятельство приводит к развитию у них гораздо большей чувствительности, чем у растений: Превосходные органы чувств, органы зрения, слуха, обоняния и осязания - при содействии высокоразвитой нервной системы дают им возможность находить добычу, настигать ее и овладевать ею.

То обстоятельство, что растения могут существовать за счет воды, воздуха и минеральных веществ, тогда как животные нуждаются в готовых органических веществах, доказывает, что растения первыми появились на земле, а животные развились позднее, когда уже имелась готовая растительная пища.

Растения создают живое вещество из минеральных составных частей окружающей природы, и только за их счет получают возможность существовать, развиваться и совершенствоваться представители животного царства.

Жизнь на земле распространена чрезвычайно широко. На поверхности земного шара нет таких условий, к которым не приспособилась бы жизнь, трудно найти место, где бы она не проявлялась в той или иной форме. Густо населены мелкими и крупными растительными и животными организмами воды морей, изобилует жизнью и суша, затянутая сплошным растительным покровом. Тянутся бесконечные зеленые степи, широко простираются густые дремучие леса и непроходимые болотистые тундры. Среди растений всюду и везде кишат мириады мелких и крупных представителей животного царства. Они ползают, бегают, прыгают по земле, летают в воздухе, перемещаются всякими способами. Даже мертвые на взгляд, выжженные солнечными лучами песчаные пустыни южных стран и обширные ледяные пустыни крайнего севера не лишены жизни; на самых голых скалах ютятся лишайники и мхи с населяющим их миром живых существ. Жизнь проникает и под поверхность земли. Верхние слои почвы обильно населены различными роющими насекомыми и их личинками, дождевыми червями и невероятным множеством незаметных простейших животных и растительных организмов - инфузорий, амёб, бактерий.

Изучение строения земной коры показывает, что жизнь широко распространена не только в пространстве, но и во времени, - она существует с самых отдаленных времен. Остатки живых организмов в виде костей, раковин, твердых панцирей, отпечатков листьев находятся в слоях, глубоко лежащих под поверхностью земли. По ним можно судить о том, что растения и животные населяли землю много миллионов лет тому назад и что в прежние времена они были совершенно непохожи на современных. Сравнивая остатки из слоев, имеющих различную давность, можно доказать, что живые существа в течение долгих периодов постепенно изменялись, развивались и только в относительно недавние времена приобрели облик, свойственный им в настоящее время.

Широкое распространение жизни на поверхности земного шара, с ее разнообразными условиями, и существование жизни с отдаленнейших времен свидетельствуют о том, что жизнь животных и растений чрезвычайно гибка и пластична, - она способна приспособляться к самым разнообразным условиям внешней среды, от которых она все же всецело зависит. И на самом деле, внешняя среда оказывает огромное влияние на организмы, на их строение и жизнь.

На живые существа влияют прежде всего механические условия среды. В этом отношении различается среда жидкая, газообразная и твердая. Жидкая среда - вода морей или пресноводных водоемов, - благодаря своей плотности и в то же время благодаря подвижности своих частиц поддерживает тело животного, дает ему опору и позволяет передвигаться с помощью различных придатков тела - ресничек или жгутиков, сложно устроенных плавников, выполняющих роль весел.

Совсем иные условия жизни на твердой поверхности суши, в воздушной среде. Здесь постоянной поддержкой является только почва. Растению, перешедшему к наземному существованию, пришлось выработать органы опоры - ствол (или стебель) и корни. Животные должны были выработать твердый «наружный скелет», как у насекомых, или еще более прочный внутренний скелет, свойственный позвоночным Части этого скелета служат для опоры и поддержки тела, а также для передвижения путем отталкивания от твердой поверхности.

Мы не знаем живых существ, которые всю жизнь проводили бы исключительно в воздушной среде; даже самые лучшие летуны - птицы и бабочки - лишь незначительную часть своей жизни проводят в воздухе. Он служит им только удобной средой для быстрого передвижения, а основная их жизнь протекает все же на поверхности земли.

Механические условия среды влияют на форму тела животных. Так, в водной среде животные, свободно и быстро плавающие, обыкновенно имеют заостренное спереди и сзади веретеновидное тело, Сжатое с боков, - такая форма тела свойственна большинству рыб, головоногим моллюскам (каракатица, кальмар), китам и дельфинам, а также вымершим ящерам, ихтиозаврам. Эта рыбообразная форма является наилучше обтекаемой и по чисто механическим причинам особенно пригодна для движения в относительно плотной жидкой среде. На суше организм утрачивает форму тела водных обитателей и приобретает органы опоры и движения - конечности, которые представляют собой сложные рычаги. Когда животное оставляет поверхность земли и поднимается на воздух, являющийся средой наименее плотной, у него развиваются крылья, в виде широких плоскостей, служащих для того, чтобы, поддерживать тяжесть тела в воздухе и отталкиваться от него.

Таким образом, форма тела и устройство органов передвижения всецело зависят от свойств окружающей среды.

Точно так же и химический состав среды играет огромную роль в жизни живых существ. От него зависит их обмен веществ - основа их существования. Особенно важна для жизни вода, составляющая у некоторых организмов до 98% веса их тела. Обитатели морей и пресных вод, конечно, не испытывают недостатка в воде, но как только растения и животные становятся наземными им приходится заботиться о том, чтобы найти воду. У неподвижных растений развиваются длинные и тонкие корни, проникающие на большую глубину в почву и добывающие из ее глубоких слоев воду. По тончайшим сосудам вода поднимается в стебель и в листья, где имеется целый ряд приспособлений, препятствующих ее быстрому испарению. Животные обладают подвижностью и могут сами отыскивать необходимую им воду, а в их теле имеются приспособления к тому, чтобы вода из него не испарялась слишком быстро.

Большое значение для жизни животных и растений имеет присутствие в окружающей среде газов - кислорода и углекислоты. Водные обитатели пользуются газами, которые растворены в воде и могут непосредственно проникать сквозь поверхность тела в живое вещество. В тех случаях, однако, когда тело покрыто толстой кожей или непроницаемым панцирем, или оболочкой, у животных образуются жабры - специальные приспособления для поглощения газов, - для дыхания.

Наземные растения и животные, окруженные со всех сторон воздухом, подвергаются опасности испарить в него слишком много воды и высохнуть, поэтому их тело обычно покрыто непроницаемой для воды и воздуха оболочкой, которая предохраняет от чрезмерного испарения воды, воздух же поступает в тело лишь в количестве, необходимом для дыхания. Для этого у растений в покрывающей их листья кожице имеются замыкающиеся отверстия - устьица, а у животных для обмена газов служат особо устроенные органы дыхания.

Каждое растение приспособлено к тому или иному содержанию воды в почве и к определенному составу солей в ней. Одни растения довольствуются малым количеством воды и могут произрастать в сухих местностях, даже в песчаных пустынях, другие требуют большого количества влаги - мы их встречаем в степях и в лесах, третьи приспособляются к избытку воды - таковы растения болот и тундр севера. Точно так же среди водных животных мы различаем обитателей морей, приспособленных к жизни в сильно соленой воде, но среди них имеются и такие, которые выносят сильное опреснение и водятся, например, в устьях рек, впадающих в море, или в почти пресных водах заливов. Другие животные не переносят большого содержания солей в воде и обитают исключительно в пресноводных водоемах. Таким образом, и на распространение животных может влиять химический состав среды.

Одним из наиболее важных для живых существ условий среды является температура.

Жизнь может протекать лишь в определенных температурных пределах уже вследствие того, что вода находится в жидком состоянии лишь между 0 и 100°. Пределы жизни даже еще уже, так как при 50-60° свертываются и утрачивают жизнеспособность белковые вещества тела животных и растений, так что обыкновенно при нагревании до 50° (а иногда и при более низкой температуре) живые существа погибают. Нужно, впрочем, заметить, что некоторые бактерии приспособились к существованию при 70-80°, а споры бактерий сохраняют жизнеспособность при 100° и более. Каждое живое существо привязано к определенным температурам, являющимся для него наиболее благоприятными, и при температурах более высоких или более низких чувствует себя хуже или даже не может жить вовсе.

Вследствие такой зависимости от температуры животные и растения привязаны к определенным климатическим областям на земном шаре: одни из них нуждаются в большом количестве тепла и совершенно не переносят холода, а потому могут жить только под тропиками, другие - более выносливы к холоду и населяют умеренные страны, наконец, третьи даже предпочитают холод, не переносят высоких температур и живут в полярных странах.

Температурные условия влияют на жизнь каждого отдельного растения и животного; тепло пробуждает к жизни семя и вызывает птенца из яйца, в жаркую летнюю пору жизнь бьет ключом, с наступлением холодного времени она замирает. Однолетние растения и многие животные осенью погибают, многолетние живые существа сокращают на зиму свои жизненные проявления, и лишь немногие зимующие птицы и не впадающие в спячку звери оживляют нашу зимнюю природу. От внезапного наступления холодов, чрезвычайных дождей или засухи зависит полностью существование любого растения и животного. Жизнь его подчиняется изменчивости и. капризам климата и прежде всего - температурным изменениям. Правда, чем выше и совершеннее организация животного, тем более способно оно бороться с неблагоприятными температурными условиями, но все же ему никогда не удается совершенно избавиться от этой зависимости. Для защиты от холода вырабатываются разнообразные приспособления, и прежде всего наружный покров, состоящий из шерсти или из пуха и перьев, защищающий тело от потери тепла.

Наиболее действительной защитой от холода служит способность вырабатывать тепло внутри организма и поддерживать постоянную температуру тела; теплокровные и позвоночные (млекопитающие и птицы) обладают этой способностью в совершенстве, и она позволяет им переносить зимний холод и жить среди ледяных пустынь севера. Вырабатываются у животных также инстинкты зарываться на зиму в землю, а у многих теплокровных животных мы наблюдаем сложное явление зимней спячки. В этом случае животное также прячется на зиму в нору, утрачивает подвижность, температура тела его сильно падает, дыхательные движения становятся очень редкими, равно как и удары пульса, весь обмен веществ сокращается до крайних пределов, но не прекращается полностью, - жизнь теплится в теле за счет тех запасов, которые накоплены за лето в виде жира. За зиму животное сильно худеет и теряет в весе.

Мы видим, таким образом, что температура самыми различными способами вторгается в жизнь живого мира. Она может усиливать и ускорять проявления жизни и может ослаблять и тормозить их. Она приурочивает живое существо к определенной степени тепла и заставляет его страдать и даже гибнуть при выходе за указанные пределы, она, наконец, вызывает самые разнообразные приспособления для защиты от ее вредного влияния.

Свет представляет собой также одно из важных условий внешней среды, действующих на живые организмы. Для растений свет является даже одним из самых существенных условий жизни, так как только при помощи солнечных лучей способны они создавать из неживых элементов окружающей среды живое и органическое вещество. Растение, поставленное в темноту, утрачивает свой зеленый цвет, становится бледным, чахнет и погибает. Для растений большое количество, света - необходимое условие для их процветания, и если дерево все выше и выше поднимает крону и все шире раскидывает ветви, то это ведет к тому, что листья получают большее количество света. Многие растения обладают даже способностью вращать свои листья вслед за движением солнца так, чтобы солнечные лучи падали возможно более перпендикулярно к пластинке листа и освещали бы листья наиболее сильно. Существуют, впрочем, растения, боящиеся слишком яркого солнечного света, прячущиеся в лесной чаще, в тени деревьев. Наконец, имеются незеленые растения: грибы, плесени, бактерии, которые совсем не нуждаются в свете.

Для представителей животного царства свет в меньшей степени является непременным условием существования; мы знаем животных, которые за всю свою жизнь не видят и одного луча света, - таковы обитатели больших морских глубин, куда свет не проникает, а также обитатели глубоких пещер. Но не следует думать, что свет не играет никакой роли в жизни животных; очень многим из них свет необходим для ориентировки в пространстве, нахождения пищи и т. д. Широкое распространение органов зрения в животном царстве и то совершенство, которого они достигают у высших представителей, достаточно свидетельствуют о том, как велико значение света. В одной из следующих глав нам придется еще касаться и другой стороны влияния света, именно - участия его в развитии и усовершенствовании окраски животных.

Итак, окружающая мир живых существ среда чрезвычайно разнообразна и изменчива, она ни на минуту не остается постоянной и всеми своими условиями - механическими, химическими, физическими - влияет на жизнь самым различным образом. Живое существо должно приспособляться к этим условиям, и такая способность приспособления составляет одну из самых основных его особенностей. Благодаря этой способности живой организм может, с одной стороны, существовать за счет внешней среды, черпать из нее нужные для построения тела вещества и необходимую для жизненных отправлений энергию (тепловую, световую и химическую), а с другой - он сопротивляется неблагоприятным условиям среды, борется за свое существование.

Внешняя среда и приспособление к ней играют, таким образом, самую основную, важнейшую роль в происходящей эволюции всего живого, т. е. в развитии новых видов растений и животных.

Кроме неживой среды, каждому из живых существ приходится сталкиваться и с окружающей его живой средой. Животные и растения, находящиеся вокруг него, представляют для него такую же внешнюю среду, как окружающие его вода или воздух. И подобно тому, как из неживой среды живое существо черпает необходимые для жизни вещества и вместе с тем обороняется от ее вредных влияний, так и живая среда служит для него источником существования и в то же время содержит элементы, опасные для жизни, от которых приходится защищаться. Между каждым живым организмом и многочисленными окружающими его растениями и животными, с которыми он постоянно приходит в более или менее тесное соприкосновение, устанавливаются самые разнообразные, иногда очень запутанные и сложные взаимоотношения, рассмотрение которых и составляет основной предмет настоящей книги.

Прежде всего, как мы уже упоминали, одна половина живого мира - животное царство - в конечном счете существует всецело за счет другой половины - царства растительного. Подобно тому, как растение извлекает из окружающей мертвой среды необходимые ему воду, газы и соли, животное черпает из живой среды пищу.

Далее, каждое живое существо привязано к некоторому ограниченному пространству с подходящими для него условиями жизни, и в этом же пространстве находятся другие живые существа, с которыми ему приходится неизбежно сталкиваться. Результаты таких постоянных столкновений могут быть различны. Если сталкиваются на узком пространстве два существа, имеющие одинаковые источники существования, - питающиеся, например, одной и той же пищей, - то между ними возникает конкуренция из-за жизненных благ. В этой конкуренции одерживает верх то существо, которое лучше приспособлено к условиям жизни, - более сильное, а существо более слабое, менее вооруженное и приспособленное, страдает и часто гибнет.

В тех случаях, когда одно живое существо живет за счет другого, - им питается, между ними возникает непосредственная борьба за жизнь, в которой одерживает верх также более приспособленный организм и гибнет менее приспособленный.

Реже случается, что при столкновении двух разнородных живых существ они оказываются как бы дополняющими друг друга и вместо борьбы вступают между собою в тесное сожительство, при котором не только не наносят ущерба друг другу, но даже оказывают известные услуги и пользу. Таким путем создаются взаимоотношения, получившие название явлений симбиоза.

Наконец, возможно объединение однородных организмов в некоторое общее целое, для того чтобы облегчить существование, добывание пищи и улучшить защиту от неблагоприятных условий. В результате таких взаимоотношений возникает тесно связанная из однородных организмов колония или менее тесная община, нередко с весьма сложной общественной жизнью.