дыхания используют кислород, который берут из окружающего воздуха, а выделяют углекислый газ. Кислород, как вы знаете, окисляет вещества, в результате чего образуются новые вещества и выделяется энергия, благодаря которой организм живет.
Все живые организмы питаются. В процессе питания поступают вещества, необходимые для роста, развития и жизнедеятельности организма.
Человек, например, питается разнообразной пищей. Это картофель, мясо, яблоки, молоко и др. В ее состав входят и органические, и неорганические вещества.
Так же, поглощая уже готовые органические вещества и небольшое количество неорганических, питаются животные. Они используют в пищу или растения, или других животных, или и то и другое вместе (рис. 79).
Рис. 79. И львы (хищники), и грифы (падальщики) используют в качестве пищи других животных
Иначе питаются растения. Они получают извне лишь неорганические вещества, а органические образуют сами, используя на этот процесс энергию света. Без света растение погибает, потому что не может питаться.
Но какими бы ни были продукты, в процессе пищеварения они перерабатываются. Возникают новые вещества, которые организм использует для построения своего тела в процессе роста и развития. Остатки переварившейся пищи и непереварившиеся вещества удаляются наружу.
В процессе жизни организмы растут. Рост – это увеличение массы. Разные организмы растут с неодинаковой скоростью: одни очень медленно, другие – быстро. Например, всего за семь лет из семечка эвкалипта может развиться дерево 19 м высотой и 1,5 м в обхвате. Но быстрее всех растут некоторые грибы – каждую минуту на 5 мм.
Живые организмы обладают удивительным свойством – дают потомство (рис. 80). У волков рождаются волчата, у кошки – котята, из икринок рыб выводятся мальки, которые растут и превращаются во взрослых рыб, из семян пшеницы вырастает взрослое растение пшеницы, а из семян подсолнечника – подсолнечник. Этот процесс называется размножением.
Рис. 80. Семейство волков
Размножение – это свойство живых организмов производить потомство.
Итак, живые организмы обладают свойствами, каждое из которых незаменимо. Питание и дыхание, например, связывают живой организм с окружающей природой. Организм берет себе из среды обитания необходимые для жизни вещества, перерабатывает их, а ненужное выделяет наружу. Организм как бы обменивается с окружающей природой веществами, благодаря чему живет.
Все перечисленные свойства характеризуют только живые организмы. После смерти в организме полностью прекращаются все жизненные процессы.
1. Чем живое отличается от неживого?
2. Объясните опыт. В две высокие банки поместили по одной подопытной белой мыши, Одну банку плотно закрыли крышкой. Через некоторое время мышь в ней погибла, в то время как другая чувствовала себя прекрасно. Почему?
3. Какими свойствами обладают живые организмы?
4. Какие явления природы называются биологическими? Приведите примеры.
§ 33. Где живут организмы?
Каждый живой организм обитает в определенных условиях. Посмотрите на рисунок 81. На нем вы видите пятнистого оленя. Его «дом» – лес. Здесь пятнистого оленя окружают разнообразные растения (некоторыми из них он питается), грибы, различные микроорганизмы, животные, воздух, земля, камни.
Рис. 81. Олень пятнистый – одно из красивейших животных северных лесов России
Все, что окружает любой живой организм, назвали средой его обитания (окружающей средой).
Рис. 82. Среды обитания живых организмов
Ученые различают водную, наземно-воздушную, почвенную среды, а также организм как среду обитания (рис. 82). Каждая из них характеризуется конкретными условиями, к которым приспособились организмы. Например, дождевой червь живет в почве, имеет особую форму тела, питается опавшими листьями, у него отсутствуют органы зрения. Птицы освоили воздушную среду; их передние конечности преобразованы в крылья, скелет легкий и прочный, отличное зрение. А щука живет в воде, поэтому у нее обтекаемая форма тела, органы передвижения – плавники, питается щука мелкими рыбешками, в связи с чем на челюстях у нее находятся острые зубы. Подробнее о приспособленности организмов к жизни в разных средах обитания вы узнаете в других главах этого учебника.
Живые существа вступают с окружающими их телами неживой и живой природы во взаимные отношения. Заяц, обитая в лесу, непосредственно связан с ним: передвигается по земле, пьет воду из ручейков, питается растениями, укрывается в тени деревьев и т. д. Одновременно он сам влияет на природу: изменяет состав окружающего его воздуха, так как дышит, уплотняет землю при передвижении, способствует распространению плодов и семян растений, которые прикрепляются к его шерсти, выделяет в окружающую среду непереварившиеся остатки пищи, которые под действием микробов превращаются в перегной.
Условия среды обитания организма, с которыми он находится в определенных взаимоотношениях, называются факторами среды обитания.
Следовательно, земля, воздух, вода, растения, животные, грибы, микроорганизмы леса – это факторы (условия) среды обитания лесных животных.
В соответствии с тем, что природа делится на неживую и живую, различают факторы неживой и живой природы. К первым относятся свет, температура, влажность и другие факторы; ко вторым – микроорганизмы, грибы, растения, животные, в том числе человек.
В одной и той же среде обитания одновременно живет много организмов. Так, в лесу обитают медведи, лисы, зайцы, разнообразные птицы, насекомые, растения и другие организмы. Несмотря на то что они живут в одних и тех же условиях, для жизни им нужны разные факторы. Например, птицы для питания употребляют плоды, семена растений или насекомых; лиса питается мышами, зайцами; волк охотится на других крупных животных.
Таким образом, в природе живые организмы находятся в сложнейших взаимоотношениях с разнообразными факторами природы.
Наука о связях живых организмов между собой и с окружающей средой называется экологией. (Слово «экология» произошло от двух греческих слов: «ойкос» – дом, жилище и «логос» – учение.)
За миллионы лет на Земле сформировалась система жизни – биосфера. В нее входят нижние слои атмосферы, воды, почвы со всеми населяющими их живыми существами. В этой системе, которая существует благодаря энергии солнечного излучения, все взаимосвязано. Биосфера – наш общий «дом», все живые организмы – ее обитатели.
В этом «доме» люди часто ведут себя неправильно: отравляют почву и воздух отходами производства, вырубают леса, не думая о последствиях.
Экология учит людей, как вести себя в большом «доме» природы, чтобы сохранить ее для себя и будущих поколений.
1. Что такое среда обитания?
2. Какие различают среды обитания организмов? Приведите примеры наземных организмов; организмов, живущих в воде.
3. Подумайте, какие факторы среды обитания влияют на организмы (см. рис. 81). Как эти организмы действуют на окружающую среду?
4. Что изучает наука экология?
§ 34. Увеличительные приборы
Рассмотрите рисунок 83. Мышь кажется очень большой. Почему?
Рис. 83. Почему кошка испугалась мышку?
Стекло, через которое смотрит кошка, не простое – оно увеличивает предметы. Самый простой увеличительный прибор – лупа. Главная часть лупы – выпуклое с двух сторон стекло, вставленное в оправу; оно увеличивает предметы в 2–2,5 раза.
На рисунке 84 представлен другой прибор – микроскоп (в переводе с греческого «микро» означает малый и «скопо» – смотреть). Он тоже увеличивает изображение предметов, но значительно сильнее, чем лупа, в сотни и даже тысячи раз.
Главная часть микроскопа, как и лупы, – увеличительные стекла. Их несколько – и они вставлены в трубку (тубус). В верхнюю часть тубуса вложены увеличительные стекла – окуляр (в переводе с латинского «окулюс» означает глаз). В нижнюю часть вмонтированы увеличительные стекла – объектив (в переводе с латинского «объектус» означает предмет).
Рис. 84. Микроскоп; его увеличение позволяет рассмотреть клетки
На объективах и окулярах цифрами отмечено то увеличение, которое они дают. Для того чтобы определить общее увеличение микроскопа, нужно умножить показатели окуляра и объектива. В микроскоп можно рассмотреть очень мелкие организмы, невидимые глазом человека.
Немного истории.Афанасий Кирхер, монах иезуитского ордена, изучал историю и исследовал живую природу. Он много читал, и от чтения у него ослабли глаза. Кирхер приобрел «мудрые стекла», как называли тогда очки. Круглое стекло, выпуклое с обеих сторон, для удобства пользования было заключено в оправу с ручкой. Используя этот нехитрый прибор, А. Кирхер рассматривал мельчайшие предметы и живые организмы: крошечную соринку, муху, блоху и многое другое. Однако исследователь не остановился на достигнутом. Он создал другой специальный прибор. В один конец трубки вставил обычное стекло, а в другой – двояковыпуклое. Чем сильнее увеличивала лупа, которую А. Кирхер вставлял в трубу, тем больше подробностей удавалось рассмотреть.
С помощью увеличительных стекол стали создаваться более сложные и мощные увеличительные приборы – микроскопы. Лучшие микроскопы того времени (XVII в.) были у президента Английского Королевского общества Роберта Гука. Рассматривая в микроскоп тонкий срез коры пробкового дерева он увидел, что кора пробкового дерева состоит из мелких ячеек, напоминающих пчелиные соты, или монастырские кельи. Эти ячейки Р. Гук назвал