Среда и действие факторов среды

Жизнь полностью зависит от физической среды: во-первых, организмы получают пищу из этой среды, а во-вторых, распространение растений и животных ограничивается их выносливостью к изменению факторов среды. Часть природы, окружающая организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие, часто обозначается как «среда». Из среды особи получают все необходимое для жизни и в нее же выделяют продукты своего метаболизма. По определению Н. П. Наумова (1963), средой называют «все, что окружает организмы, прямо и косвенно влияет на их состояние, развитие, выживание и размножение». В литературе наряду с термином «среда» часто используют его синонимы: «среда обитания», «жизненная среда», «внешняя среда». В последнее Возможно несколько путей воздействия факторов среды на организмы: во-первых, устранение некоторых видов с территорий (климатические и физико-химические особенности которых им не подходят), во-вторых, изменение численности популяций и, в-третьих, появление адаптивных модификаций, таких, как диапауза, зимняя и летняя спячки, фотопериодические реакции и т. п. Во всех случаях соответствие организмов и среды достигается комбинацией двух основных стратегий, к которым прибегают организмы в ответ на действие факторов среды: избеганием и выживанием. Первое характерно для крупных животных с хорошо развитой локомоторной системой, благодаря чему они избегают условий с неблагоприятным значением факторов среды (растения также «избегают» таких условий, поскольку семена, споры и т.п. прорастают только при определенных условиях). Второй путь лежит в основе возникновения различных адаптивных модификаций, позволяющих успешно эксплуатировать среду. Полнота соответствия организма среде измеряется успехом в размножении. Приспособленность особей определяется тем относительным вкладом, который они вносят в численность будущих поколений.
Каковы бы ни были отношения организмов со средой, рано или поздно любая среда будет заселена. Жизнь возможна в местах с любым сочетанием значений температуры и влажности, существующим на Земле, конечно, при условии, что влага доступна живым организмам. Отмечено, что эврибионтные виды обладают повышенной способностью к освоению различных сред по сравнению со стенобионтными. Однако, когда распространение вида ограничено какой-либо очень специальной средой, занимающей небольшое пространство, но повторяющейся во многих областях, он может быть распространен широко. Примером может служить рачок Artemia salina, который живет исключительно в лужах с очень соленой водой в зонах литорали, т.е. в небольших, но разбросанных по всему миру биотопах.
Распространение живых организмов нельзя объяснить одним лишь соответствием организмов и среды. Следует принимать во внимание и иные факторы, такие, как геологическая история, смены климата и подвижность самих животных и растений. Каждому виду растения или животного присуща известная способность к расселению. Ею определяются скорости, с которыми особи покидают местообитания, ставшие или становящиеся неблагоприятными, и обнаруживают другие, ставшие пригодными для освоения.
Биогеография — наука о географическом распределении живых организмов. В ее задачу входят поиск закономерностей распространения растений и животных и объяснение причин того, как эти закономерности возникли в геологическом прошлом. Одно из наиболее грандиозных событий, определившее распределение животных и растений по поверх-
58
ности Земли, — «дрейф» материков, которые изначально представляли собой большой, расположенный на юге участок суши. По мере того как в растительном и животном царствах происходили крупные эволюционные события, популяции рассекались на отдельные части, а массивы суши пересекали целые климатические пояса. В условиях возникшей изоляции животный и растительный мир каждого континента развивался в значительной степени независимо, и на каждом материке постепенно формировался свой состав фауны и флоры, причем чем позднее в истории произошло разделение участков суши, тем большее сходство ученые обнаруживают у населяющих их животных и растений.
Климат изменялся намного быстрее, чем передвигались массивы суши, и в современной картине географического распространения организмов многое отражает изменение климата. Влияние климата на распределение растений и животных по поверхности планеты наглядно видно на примере тех изменений, которые произошли
в Европе в четвертичное время в течение ледникового и межледникового периодов. В каждой климатической зоне наряду с характерным для нее типом растительности встречаются изолированные популяции растений и животных — своеобразные живые свидетели былой смены климата. Такие виды-реликты служат напоминанием о периодах холодного и теплого климата.
Движение континентов продолжается и поныне, но происходит это крайне медленно. Значительно подвижнее животные и растения. Многие живые организмы пересекают морские проливы и преодолевают горные хребты, заселяя новые местообитания и формируя в них местные популяции. Интенсивность расселения организмов убывает с расстоянием, что приводит к «обедненности» видами островов, удаленных от материка. На каждом острове формируется характерный набор островных видов, которым пришлось не только преодолеть расстояние, отделяющее остров от материка, но и выдержать в конкурентной борьбе сопротивление видов, проникших на остров раньше. Часто следствием приспособления к новым условиям становится настолько сильная зависимость вида от конкретных условий обитания, что он уже не может существовать нигде больше. Такой вид называется эндемиком. Ограниченное специфическими условиями распространение делает его особенно уязвимым к любому нарушению среды.