§ 50. Жизненные формы организмов

1. Рассмотрите рис. 222–229. В каких условиях обитают изображённые на них организмы? Какие особенности строения указывают на их образ жизни?

Ответ. Изображенные организмы обитают в различных условиях среды: в воде, воздухе на суше. К каждой среде вырабатываются приспособления: во внешнем строении, форме тела, покровах, конечностях.

Вопрос. 1. Что такое жизненная форма организма? На основании чего среди растений и животных выделяют разные жизненные формы?

Ответ. Морфологический тип приспособления организма к основным факторам среды обитания и определённому образу жизни называют жизненной формой организма. Термин «жизненная форма» ввёл в науку в 1884 г. датский учёный Йоханнес Варминг. Существует много научных классификаций жизненных форм растений, но наиболее простой является классификация, основанная на характере их роста и длительности жизни вегетативных органов. Жизненные формы животных основаны на морфологии животных, среде обитания, способе и характере передвижения.

Вопрос 2. Перечислите жизненные формы растений, выделенные на основе характера их роста и длительности жизни вегетативных органов. Кратко охарактеризуйте каждую из форм с экологической точки зрения. Приведите примеры таких растений.

Ответ. Жизненные формы растений:

1. Деревья имеют многолетние одревесневающий ствол и крону, образованную ветвями. Основная форма ствола – прямостоячая, что обеспечивает формирование из крон деревьев сомкнутого полога леса, рассеивающего солнечный свет. Деревья образуют леса, которые в зависимости от преобладающих пород могут быть тёмнохвойными, со-стоящими из ели или пихты, светлохвойными (сосна, листвен¬ница), смешанными, широколиственными (дуб, клён, липа и др.), мелколиственными (берёза, осина, ольха) и др.

Продолжительность жизни деревьев исчисляется десятками и сотнями лет.

2. Кустарники отличаются от деревьев тем, что в течение жизни у них формируется не один ствол, а несколько многолетних одревесневших стволиков. Первый стволик с небольшой кроной (похожей на деревце) даёт из спящих почек ряд дочерних стволиков, нередко обгоняющих первоначальный в росте. В лесах кустарники чаще всего входят в состав подлеска. Чистые кустарниковые заросли образуются на границах лесов при недостатке тепла или влаги (кустарниковая тундра, пояс рододендронов на Кавказе и др.). Общая продолжительность жизни кустарников в среднем достигает 20–40 лет, хотя встречаются виды, живущие сотни лет (например, шиповник).

3. Кустарнички – миниатюрные кустарники высотой в среднем 10–30 см, но не более 50 см.

Нередко они имеют длинные подземные корневища (например, черника, брусника). Верхняя часть стеблей кустарничков, в отличие от нижней части, не одревесневает и каждый год отмирает вместе с листьями. Длительность жизни нижней и одревесневшей части составляет в среднем 5–10 лет, хотя общая продолжительность жизни кустарничков может быть такой же, как и у кустарников. В лесах кустарнички, иногда вместе с травами, образуют кустарничковый ярус (ельники-черничники, сосняки-брусничники и др.). Самостоятельные сообщества они образуют в тундрах и высокогорьях (например, вересковые пустоши). Много среди кустарничков растений торфяных болот: клюква, багульник, подбел, голубика и др.

4. Многолетние травы представлены травянистыми растениями, которые имеют отмирающие каждый год надземные части, различающиеся по высоте и направлению роста в пространстве. Среди многолетних трав выделяют следующие группы: стержнекорневые (полынь, донник, клевер и др.), кистекорневые (лютик, купальница, сивец и др.), короткокорневищные (гравилат, манжетка, купена и др.), длиннокорневищные (майник, грушанка, пырей и др.), дерновинные (овсяница, осока, мятлик и др.), клубнеобразующие (хохлатка, ятрышник, борец и др.), луковичные (тюльпан, шафран, пролеска и др.), ползучие (земляника, костяника, живучка и др.).

Однолетние травы не имеют органов вегетативного возобновления и отмирают после цветения и плодоношения целиком, вместе с корневой системой, оставляя только семена. Однолетники (пастушья сумка, фиалка полевая, редька дикая и др.) входят в состав луговых сообществ, но особенно много растений из этой группы произрастает на полях и огородах как сорняки

Вопрос. 3. Какие жизненные формы можно выделить среди животных? Что необходимо взять за основу классификации? Ответ обоснуйте.

Ответ. Классификации жизненных форм животных, как и растений, весьма разнообразны и зависят от принципов, которые кладут в их основу. На морфологии млекопитающих, по-видимому, в наибольшей степени сказывается характер их передвижения в разных средах. А. Н. Формозов выделил на этом основании следующие адаптивные типы: 1) наземные формы; 2) подземные (землерои); 3) древесные; 4) воздушные и 5) водные. Между типами есть переходы.

В пределах каждой группы особенности поступательного движения и образа жизни формируют более специфические приспособительные формы. Так, наземные млекопитающие передвигаются в основном посредством ходьбы, бега и прыжков, что проявляется в их внешнем облике.

Жизненные формы возникают как конвергентное сходство по многим признакам, составляющим в сумме общий габитус организмов, их внешний облик.

Вопрос 4. Опишите животных-гидробионтов с торпедовидной формой тела, способных к активному передвижению в воде. Приведите примеры таких животных.

Ответ. Обитатели морей и океанов – гидробионты (от греч. hydor – вода и biontos – живущий) – обладают торпедовидной формой тела.

В связи со сходным образом жизни, связанным с быстрым передвижением в воде и хищным питанием, у них возникли похожие приспособления: обтекаемая форма тела, хвостовой плавник, органы захвата добычи (щупальца, челюсти, клюв) и др. Это сходство конвергентное, так как перечисленные органы имеют разное происхождение. Например, хвостовой плавник может быть образован кожными складками (у кальмаров, дельфинов), хвостовым отделом тела с позвоночником (у рыб) или задними конечностями (у пингвинов).

Вопрос 5. Каким образом передвигаются в почве животные-геобионты? Какие преимущества для этого даёт червеобразная форма тела? Приведите примеры таких животных.

Ответ. Среди обитателей почвы – геобионтов (от греч. ge – земля и biontos – живущий) – встречаются животные с червеобразной формой тела. Они способны прокладывать ходы, в которых находят убежище и пищу. Геобионты имеют сходные приспособления к роющему образу жизни. Так, у них, как правило, длинное тело с сильно развитой мускулатурой, обеспечивающей червеобразное передвижение в почве. У некоторых из них на теле имеются наружные кольца, обеспечивающие гибкость и опорные приспособления различного происхождения. Например, у дождевого червя на каждом кольце тела имеются парные щетинки, а у многоножки костянки – членистые конечности – органы передвижения.

Вопрос 6. Охарактеризуйте с экологической точки зрения приспособления животных – обитателей наземно-воздушной среды – к активному полёту. Приведите примеры таких животных. Чем образованы крылья у животных-аэробионтов?

Ответ. Летающие крылатые животные – аэробионтпы (от греч. aer – воздух и biontos – живущий) – обитатели наземно-воздушной среды, также обладают внешним сходством, связанным с приспособленностью к активному полёту. Наиболее характерная черта их внешнего строения – крылья. Однако эти органы могут иметь разное происхождение. У бабочки крылья – выросты кожных покровов, у птицы – видоизменённые передние конечности, а у летучей мыши – складки кожи между удлинёнными костями пальцев кисти, боковыми сторонами тела, задними конечностями и хвостом.