Воздушно-наземная среда обитания

Воздушная среда была освоена в процессе эволюции значительно позднее, чем водная. Жизнь на суше потребовала таких приспособлений, которые оказались возможными только при достаточно высоком уровне организации растений и животных. Воздушно-наземная среда наименее благоприятна для живых организмов. Наибольшую сложность для организмов, ранее обитавших в воде, создают малая плотность воздуха и низкое содержание водяных паров.

Низкая плотность воздуха определяет его малую опорность и незначительную подъемную силу. Поэтому обитатели воздушной среды должны обладать собственной опорной системой, чтобы удерживать тело в вертикальном положении. У растений образуются механические ткани, а у животных – скелет. Малая плотность воздуха обусловливает низкую сопротивляемость передвижению. Многие наземные животные способны бегать с большой скоростью с помощью мускульных усилий.

Малая подъемная сила воздуха определяет предельную массу и размеры наземных организмов. На поверхности земли самые крупные животные меньше, чем гиганты водной среды. Огромное животное на суше было бы раздавлено собственной тяжестью.

Обитатели воздушной среды тесно связаны с поверхностью суши. Малая опорность создает трудности для передвижения без опоры (полета). Пассивный полет используют только очень мелкие организмы, Небольшая масса, а также приспособления в виде различных выростов, крылышек, пушинок и т.д. улучшают их аэродинамические свойства, позволяют дольше находится в полете. Активный полет был освоен только в мезозойскую эру вымершими рептилиями и насекомыми. В настоящее время к активному полету способны 75% видов наземных животных, Это не только птицы и насекомые, но и многие млекопитающие и даже современные рептилии.

Кроме физических свойств воздушной среды, для существования наземных организмов чрезвычайно важны ее химические особенности. Газовый состав воздуха в приземном слое атмосферы однороден за счет подвижности воздуха и его перемешивания. Азот составляет около 78%, кислород – 21%, аргон – 0,9%, углекислый газ – 0,03% по объему.

Азот воздуха для большинства обитателей наземной среды недоступен, но некоторые почвенные бактерии обладают способностью связывать его и вовлекать в биологический круговорот.

Высокое содержание кислорода способствовало повышению обмена веществ у наземных организмов по сравнению с первично-водными, что привело, в конечном счете, к теплокровности.

Содержание углекислого газа может изменяться за счет использования его в процессе фотосинтеза в дневное время и интенсивности дыхания ночью.

Дефицит влаги – одна из наиболее существенных особенностей воздушно – наземной среды. Вся эволюция наземных организмов шла в направлении приспособления к добыванию и сохранению влаги. Среди наземных растительных организмов только мхи и лишайники поглощают влагу всей поверхностью тела, как водные обитатели. Остальные растения имеют корневую систему для поглощения воды из почвы. Поступившая в растение вода передается по проводящей системе во все органы. Сохранению воды в теле растения способствуют покровные ткани, регулирующие испарение. Водный баланс животных регулируется не только водонепроницаемыми покровами и уменьшением выделения воды, но и поведением.

Кроме этих основных особенностей воздушно-наземная среда характеризуется большим размахом температурных колебаний, наиболее значительных у поверхности почвы. Условия жизни осложняются и погодными изменениями, зависящими от климата местности.

Световой режим также имеет ряд особенностей. Интенсивность и количество света в воздушно-наземной среде наиболее велики, что делает возможным существование на суше чрезвычайно светолюбивых видов зеленых растений. Наземные животные на суше ориентируются в наибольшей степени с помощью зрения.