Жизненные формы растений и животных

В процессе исторического развития животные и растения приобрели специфические черты, касающиеся особенностей строения, обмена веществ, динамики жизненных процессов и т.п. Все эти черты определяют внешний облик организмов. В природе разные виды приспосабливаются к сходным условиям среды. Такие типы приспособления выражаются в определенном морфологическом строении организмов и называются жизненными формами.

Жизненная форма организма — внешний облик, отражающий его приспособленность к определенным условиям среды. Общий вид организма, определяющий ту или иную жизненную форму, является результатом адаптации в процессе эволюции к определенным аспектам окружающей среды.

Разнообразные типы строения отражают отношение различных видов к среде обитания. Все виды сообщества (как систематически близкие, так и далекие) могут быть объединены в группы по жизненным формам — сходству типов приспособления (адаптации) к сходным условиям среды. Многообразие классификаций жизненных форм отражает ту или иную особенность среды обитания организмов и их приспособленности к ней.

Понятие «жизненная форма» определил в 1884 г. при исследовании растительности датский ботаник Й. Варминг: форма, в которой вегетативное тело растения находится в гармонии с внешней средой в течение всей жизни. Термин стал применяться в зоологии лишь в 20-х гг. XX в.

Начало изучению жизненных форм положил немецкий естествоиспытатель А. Гумбольдт. Он установил 19 растительных форм, которые характеризуют физиономичность ландшафта: деревья, кустарники, травы, лианы и т.д. Он выделял формы кактусов, составляющих облик пейзажа в Мексике; хвойных, определяющих вид тайги; бананов, пальм, злаков. Затем жизненные формы начали классифицировать по экологическим признакам.

У животных жизненные формы поразительно разнообразны, поскольку, во-первых, животные, в отличие от растений, более лабильны (растениям присущ главным образом оседлый способ существования) и, во-вторых, форма их существования непосредственно зависит от поиска и способа добывания ими пищи. Исключение составляют отдельные животные водной среды.

Жизненная форма животных определяется как группа особей со сходными морфоэкологическими приспособлениями для обитания в одинаковой среде. К одной жизненной форме могут относиться разные, иногда систематические далекие виды, например крот и представитель хомяковых — цокор.

В основу классификации животных по жизненным формам могут быть положены разные критерии: способы добывания пищи и ее особенности, степень активности, приуроченность к определенному ландшафту и т.д. Например, среди морских животных по способу добывания пищи и ее особенностям можно выделить такие группы, как растительноядные, хищные, трупоеды, детритоядные (фильтраторы и грунтоеды), по степени активности — плавающие, ползающие, сидячие, летающие.

Другое из доклада

Знакомство с жизненными формами важно не только для понимания значения комплекса экологических факторов, действующих на данный вид. Ряд понятий из синэкологии (то есть экологии сообществ) не возможно объяснить без предварительного знакомства с жизненными формами. Именно поэтому я решил посвятить жизненным формам отдельный небольшой урок.

Как мы с вами уже видели, комплекс экологических факторов, составляющий специфику данного места обитания, требует от населяющих это место обитания организмов и комплекса специфических адаптаций. Не редко такой комплекс адаптаций выражается в формировании сходного облика и плана строения организмов, даже если они принадлежат к разным систематическим группам.

ЖИЗНЕННАЯ ФОРМА - внешний облик и биологические особенности, отражающие приспособленность организма к определенным условиям среды обитания. Общий вид организма, определяющий ту или иную жизненную форму, является результатом адаптации в процессе эволюции к определенным аспектам окружающей среды.

Синонимами понятия "жизненная форма" (с некоторыми оговорками, в зависимости от того, позиции какого автора придерживаться) можно считать термины "биоморфа", "экоморфа" и даже "экобиоформа". Сегодня мы не будем касаться биологических и эволюционных аспектов жизненных форм, а лишь посмотрим на их экологический смысл.

Собственно, мы с вами уже говорили о жизненных формах в предыдущих уроках, хотя и не вводили этого понятия. Например, когда мы говорили о формообразующей роли тепла как экологического фактора, мы перечисляли некоторые жизненные формы - карликовые, стелящиеся, "подушка" и другие. Даже из этого примера видно, что возникновение жизненных форм указывает на сходные пути адаптации к некоторому ведущему экологическому фактору или комплексу факторов.

Основными жизненными формами растений можно считать травянистые и древесные формы. Деревья, кустарники и травы ведылял еще Теофраст. В основу выделения жизненных форм растений кладут пластичные признаки, такие как форма роста, ритм сезонного развития, степень защищенности от неблагоприятных условий наиболее уязвимых частей тела растения. Не редко это - ковергентные признаки (с точки зрения эволюционной теории), то есть они развиваются в сходных условиях у представителей разных систематических групп и поэтому не отражают систематического положения своих обладателей. Например, жизненная форма стеблевых суккулентов, то есть растений, запасающих воду в тканях стебля, представлена двумя систематическими группами - кактусами и молочаями.

Существует много различных классификаций жизненных форм растений. Одна из наиболее простых классификаций жизненных форм растений была разработана Раункиером. В ее основу как раз и положена степень защищенности от неблагоприятных условий наиболее уязвимых частей растения. А именно, речь идет о положении почки возобновления. Выделяют 5 основных типов жизненных форм растений:

фанерофиты: почка возобновления находится высоко над землей (деревья, кустарники, эпифиты);

хамефиты: почки возобновления находятся невысоко над поверхностью почвы (на 20-30 см) и, как правило, зимой защищены снежным покровом (кустарнички, полукустарники, полукустарнички, некоторые многолетние травы, мхи);

гемикриптофиты: почка возобновления находится на уровне почвы(иногда чуть выше) и защищена чешуями, опавшими листьями и снежным покровом;

криптофиты: почки возобновления закладываются на корневищах, клубнях, луковицах и находятся на некоторой глубине в почве (геофиты) или под водой (гидрофиты);

терофиты: неблагоприятное время года переносят в виде семян (это все однолетние и двулетние растения).

Таким образом, классификация Раункиера отражает приспособленность растений к сезонным изменениям климата. Поэтому в местах обитания, где фактически сезоны отсутствуют, классификация не работает. Соотношение жизненных форм растений на некоторой территории в определенной степени является индикатором местного климата.

Нельзя не упомянуть и об очень подробной классификации Ивана Григорьевича Серебрякова. Он выделял типы, отделы, классы, подклассы, группы, подгруппы и секции жизненных форм. Даже нескольких выпусков, наверно, не хватит, чтобы ознакомиться со всей разработанной им системой жизненных форм растений. Это целая "экологическая систематика растений".

В основе системы Серебрякова лежит онтогенез, то есть индивидуальное развитие, побега в конкретных условиях существования. Так, в классификации Серебрякова выделяются типы Кустарники, Кустарнички, Деревья, Монокарпические травы (монокарпики цветут и плодоносят один раз в жизни), Поликарпические травы и так далее. Например, в типе Поликарпических трав выделяются стержнекорневые поликарпики, дерновые многолетники и так далее.

Какой-то единой классификации жизненных форм животных нет. Однако, как объективная необходимость, жизненные формы возникают и у животных:

роющие млекопитающие (крот, слепыш);

прыгуны (тушканчики, кенгуру);

лазящие животные (белка, бурундук, соболь).

и так далее.

Хочется отметить, что один и тот же вид растений в различных условиях может иметь разные жизненные формы. Например, дуб и ель в лесной зоне или лесном поясе гор представляют собой обычные высокоствольные деревья, в то время как на Крайнем Севере они образуют кустарниковые и стланиковые формы.

Итак, жизненные формы отражают сходные пути приспособления к среде обитания.

Хочется сказать пару слов об использовании жизненных форм в экологическом образовании (особенно школьном). Демонстрация, скажем, комнатных растений разных жизненных форм - травянистых, древесных, стеблевых и листовых суккулентов, шарообразных, стелящихся и так далее - на мой взгляд, поможет усвоить многие понятия аутэкологии. На примере жизненных форм и экологических групп можно показать как разнообразие условий обитания, так и приспособлений к ним. К слову, комнатные растения вообще являются довольно удобными объектами в школьном курсе экологии.

ГЛОССАРИЙ

АУТЭКОЛОГИЯ

раздел экологии, изучающий взаимоотношения отдельной особи (популяции, вида) с окружающей ее (их) средой.

ДЕМЭКОЛОГИЯ (популяционная экология)

раздел экологии, изучающий взаимоотношения популяции с окружающей ее средой.

СИНЭКОЛОГИЯ (экология сообществ)

раздел экологии, изучающий биотические сообщества и их взаимоотношения со средой обитания (формирование сообществ, их структура, развитие и так далее).

КОНВЕРГЕНЦИЯ

появление в результате естественного отбора (в ходе эволюции) сходных анатомо-морфологических, физиологических, поведенческих черт у относительно далеких по происхождению групп организмов.

СУККУЛЕНТ

растение с сочными мясистыми листьями (агава, алоэ) или стеблями (кактусы). Легко переносит высокие температуры, но не выносит обезвоживания.

ГАБИТУС

внешний облик животного или растения

МОНОКАРПИК

растение, плодоносящее один раз в жизни

ПОЛИКАРПИК

растение, плодоносящее более одного раза.