на нашей планете имеются среды обитания в которых существует жизнь на нашей планете
Биология. Тест 2
Поможем успешно пройти тест. Знакомы с особенностями сдачи тестов онлайн в Системах дистанционного обучения (СДО) более 50 ВУЗов. При необходимости проходим систему идентификации, прокторинга, а также можем подключиться к вашему компьютеру удаленно, если ваш вуз требует видеофиксацию во время тестирования.
Закажите решение теста для вашего вуза за 470 рублей прямо сейчас. Решим в течение дня.
1. На нашей планете представлены несколько сред жизни
водная, наземно-воздушная, почва и живой организм
вода и суша
среда обитания и местообитание
литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера
океаны и материки
2. Организмы, обитающие в толще воды и свободно плавающие, входят в группу
нейстона
нектона
бентоса
3. Совокупность организмов обитающих на дне водоемов называется
нектон
планктон
бентос
4. Рыбы, обитающие в постоянно холодных водах у берегов Антарктиды, иногда при температурах ниже 0 С, относятся к группе
мезотермофилов
эвритермофилов
термофилов
криофилов
5. Самое большое число видов животных, находящихся в анаэробных условиях, населяет
наземно-воздушную среду
живые организмы как среду обитания
водную среду
почвенную среду
6. Совокупность особей населяющих толщу воды и не способных переноситься течением, называется
бентос
нейстон
планктон
7. Первые живые обитатели Земли появились
в почве
в воздушной среде
в водной среде
в наземной среде
8. В чем особенность организма как среды обитания?
постоянная температура
постоянная влажность
постоянное движение
9. Эдафобионты – это
обитатели грибов
обитатели почв
обитатели водоемов
10. Условиями среды можно назвать
факторы, воздействие которых на организм не зависит от их потребления другими организмами
абиотические факторы
взаимоотношения организмов в сообществе
климат
все факторы, оказывающие влияние на организм
11. Плотность популяции как правило на ранних стадиях её развития стремительно возрастает, далее несколько снижается и практически останавливается. Выберите причину этого процесса
достигается предел ёмкости среды в данных условиях
исчерпывается ресурс размножения особей, они больше не могут оставлять потомство
это продиктовано биологическими особенностями вида
12. Группа популяций разных видов, населяющих определенную территорию, образуют
биогеоценоз
биоценоз
фитоценоз
экосистему
13. Количество особей данного вида на единице площади или в единице объема (например, для планктона)
все перечисленное
плотность популяции
биомасса видовое разнооразие
14. Группа организмов одного вида, в достаточной степени изолированная от других групп называется
экологическая система
сообщество
популяция
15. Все компоненты природной среды, влияющие на состояние организмов, популяций, сообществ, называют
движущими силами эволюции
экологическими факторами
абиотическими факторами
биотическими факторами
Среды обитания живых организмов
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Среды обитания живых организмов»
На прошлом уроке вы знакомились с разнообразием живых организмов на Земле. Познакомились с некоторыми организмами луга и леса. И узнали, что организмы, обитающие на лугу, почти не встречаются в лесу и наоборот. То есть можно сказать, что каждый организм занимает в природе своё определённое место.
Такое распределение организмов сформировалось со временем для ослабления конкуренции за пищу и жилье. Организмы расселяются по разным экологическим нишам.
Среда обитания ― это все то, что окружает живое существо в природе. На Земле существуют четыре основные среды обитания, освоенные и заселённые организмами. Это наземно-воздушная среда, водная, почвенная и организменная, то есть тело какого-либо живого организма, которое используется для жизни другим организмом. Каждая из этих сред имеет свои специфические условия жизни.
Сегодня на уроке мы рассмотрим, каким образом животные приспособились к перечисленным жизненным средам, то есть к своим местам обитания.
Итак, первыми мы рассмотрим приспособления обитателей наземно-воздушной среды.
Эта среда считается наиболее сложной и разнообразной, по сравнению с другими средами.
Для организмов, обитающих в ней, очень важны свойства и состав воздушных масс (температура, влажность, давление и др.).
Плотность воздуха гораздо ниже плотности воды, поэтому у наземных организмов сильно развиты внутренний или наружный скелет.
Всем известная виноградная улитка имеет наружный скелет в виде раковины. Раковина — домик улитки, который она носит с собой и прячется в него в случае опасности.
А черепахи уникальны тем, что они являются одними из немногих существ, которые имеют как внутренний, так и наружный скелет.
Скелет позволяет организмам противостоять действию закона всемирного тяготения и ветра.
Организмы наземно-воздушной среды способны бегать, прыгать, лазать, летать.
Перемещение организмов по воздуху возможно за счёт специальных приспособлений ― крыльев у птиц и насекомых, некоторых видов млекопитающих и даже рыб.
Но в условиях только воздушной среды ни один организм постоянно жить не может, и поэтому даже лучшие «летуны» должны иногда опускаться на землю.
Так как воздушные массы постоянно находятся в движении, температура воздуха меняется быстро. Поэтому организмы, которые обитают на суше, имеют различные приспособления к таким переменам. Вы их знаете: это перьевой, волосяной и роговой покров тела, который защищает от воздействия ультрафиолетовых лучей.
В пустыне отмечаются наибольшие колебания жары и холода в течение суток. Температура в пустыне днём повышается в среднем до +40 градусов, а ночью опускается до +5 и даже 0 С.
Муравьи-жнецы устраивают гнезда глубоко под землёй, где не так жарко, как на поверхности. Они совершают лишь кратковременные набеги на поверхность, чтобы запастись семенами.
Пустынная лисичка фенек живёт в Сахаре. С помощью своих огромных ушей, действующих как локаторы, она прекрасно слышит. Также уши спереди и сзади пронизаны густой сетью мельчайших кровеносных сосудов, которые помогают лисичке избавиться от излишков тепла. Ветер, который обдувает уши, охлаждает кровь.
Недостаток воды — беда для всех обитателей пустыни и степи. В пустынях Северной Америки обитает каменистая белка — рекордсмен выносливости. Она может не пить в течение 100 дней!
Суслики (и не только они!) спят в самые жаркие месяцы так же, как и медведь спит во время зимних холодов.
Обитателям суши важен и химический состав воздуха.
Например, в горах пониженное содержание кислорода. Из крупных млекопитающих, обитающих в альпийской зоне, широко распространены горные козлы и бараны.
Следующая среда обитания ― водная. Она является самой древней средой, в которой возникла жизнь.
Водную среду разделяют на пресноводную и морскую среду обитания.
Водой покрыто более 70 % поверхности планеты. Однако разнообразие организмов в водной среде намного меньше, чем на суше.
Из воды организмы получают всё, что им необходимо.
Вода обладает выталкивающей силой, её плотность больше, чем у воздуха. Это свойство позволяет многим организмам парить в толще воды. К ним относятся водоросли, мельчайшие рачки, дафнии и циклопы, живущие огромными колониями в самых различных водоёмах — от морей и океанов до лесных луж и канав.
Медузы за счёт того, что их форма напоминает парашют, а также за счёт того, что плотность их тела близка к плотности воды, способны также парить в водной толще.
Некоторые водные обитатели способны активно перемещаться. К ним относятся рыбы, дельфины, тюлени, водные черепахи и другие активно плавающие организмы. Быстрому передвижению в водной среде помогает форма тела в виде веретена, наличие плавников и ласт, гладкая кожа или чешуя, а также выделение кожей слизи.
Некоторая часть организмов прикреплена к поверхности дна ― это губки, актинии.
Морские ежи пасутся в зарослях водорослей или собирают мелкие частицы пищи с поверхности дна.
Морские звезды ― донные животные, ползающие при помощи ножек, обычно снабженных присосками. Морские звёзды — хищницы, их жертвой становятся моллюски.
Широко распространённой бродячей формой являются крабы. Это настоящие санитары моря. Они подбирают и поедают всевозможные гниющие остатки растений и животных.
Морские блюдечки ― водные моллюски, прикрепляются к прибрежным камням.
Склон и ложе океана населяют глубоководные организмы. Например, хищная рыба чёрный удильщик Джонсона. В качестве приманки добычи рыба использует орган свечения на конце особого ловчего выроста («удочки») на вершине головы.
Но если животные могут выжить на огромных океанических глубинах, то растения выживают только в верхних слоях воды. Там, куда проникают лучи света. Проникновение солнечного света в толщу воды зависит от её прозрачности. В прозрачной воде океана луч света может достигнуть 200 м глубины.
Следующая среда обитания, которую мы рассмотрим, ― это почва. Почва ― это верхний рыхлый плодородный слой суши. Жизнь почвы необычайно богата. В почвах сконцентрирована основная масса животных, бактерий, грибов, в ней расположены корни растений, живущих в наземно-воздушной среде.
Почва является домом для многих организмов. Гусеницы бабочки озимой совки зимуют в почве на глубине от 15 до 30 см. Весной при прогревании почвы до 10 °С они мигрируют в поверхностный слой и окукливаются в особых пещерках.
Дождевые черви во время жары, впадают в особое состояние — анабиоз, в котором все жизненные процессы замедляются. Однако стоит пройти дождю, и они вновь оживают.
В почве обитают также и крупные животные: кроты, которые роют землю, винтообразно вворачиваясь в почву и попеременно отгребая грунт лапами, землеройки ― насекомоядные животные, либо сами роют норы, которые либо занимают норы других животных.
Огромную роль играет почва и в жизни растений. Она обеспечивает их питательными веществами и влагой, создаёт условия для жизнедеятельности. Чем больше в почве минеральных веществ и перегноя, тем она плодороднее.
Тела многих организмов служат жизненной средой для других организмов.
Тело для паразита ― практически не ограниченный ресурс пищи, условия обитания здесь не меняются, поэтому паразиты часто утрачивают некоторые органы (например, органы чувств) и системы (например, нервную), которые есть у свободноживущих организмов. Однако возникают различные приспособления, которые удерживают паразита в теле хозяина.
Например, у свиного цепня на переднем отделе тела имеются четыре присоски и двойной венчик крючьев, который служит для лучшего закрепления червя в кишечнике хозяина.
А у печёночного сосальщика органами прикрепления служат две присоски ротовая и брюшная.
Основные среды жизни
Жизнь зародилась на Земле приблизительно 3,7 миллиарда лет назад, по другому источнику около 4,1 млрд лет назад. Развитие продолжается и по сегодняшний день. По всем предположениям, и в дальнейшем жизнь будет продолжаться, приспосабливаясь к окружающей среде, и наличие или отсутствие человека не сможет ее прервать.
Ученые Австралии обнаружили признаки жизни на суше, и им 3,5 млрд лет. Их находки дали подтверждение, что жизнь образовалась в пресных водоемах, а не в соленых источниках. Ученые обратили внимание на эти факты и ищут подтверждение им и на других континентах.
Основные виды жизни
К основным средам жизни относятся:
Каждая из сред обладает своими особенностями и содержит различные организмы, которые проживают, размножаются и эволюционируют.
Наземно-воздушная среда
Эту среду представляет все разнообразие растительной и животной жизни на Земле. Развитие органической жизни на суше позволило возникнуть почве. Дальше пошло развитие растений, лесов, степей, тундры и различных животных, адаптирующихся к разным средам обитания. В результате дальнейшей эволюции органического мира, жизнь распространялась на все верхние оболочки Земли – гидросферу, литосферу, атмосферу. Все живое развивалось и приспосабливалось к резким колебаниям температур и различным средам обитания. Возникли теплокровные и хладнокровные представители животной фауны, разнообразные птицы и насекомые. В наземно-воздушной среде растения приспособились к различным условиям произрастания. Одни любят светлые теплые участки, другие произрастают в тени и влажности, а третьи выживают при низких температурах. Разнообразие этой среды представлено разнообразием жизни в ней.
Водная среда
Параллельно развитию наземно-воздушной среды шло развитие и водного мира.
Водная среда представлена всеми водоемами, которые есть на нашей планете, начиная от океанов и морей, заканчивая озерами и ручейками. 95% поверхности Земли относится к водной среде.
Различные гигантские обитатели водной среды менялись и приспосабливались под волнами эволюции, адаптировались к среде обитания и принимали вид, наиболее увеличивающий выживаемость популяций. Уменьшились размеры, поделились ареалы распространения разных видов их сосуществования. Многообразие жизни в воде удивляет и восхищает. Температура в водной среде не подвержена таким резким колебаниям как в наземно-воздушной среде и даже в самых холодных водоемах не понижается ниже +4 градусов по Цельсию. В воде живут не только рыбы и животные, также вода изобилует различными водорослями. Только на больших глубинах они отсутствуют, там, где царит вечная ночь, идет совсем другое развитие организмов.
Почвенная среда обитания
К почве относится верхний слой земли. Смешение различных пород почвы с горными породами, останками живых организмов, образует плодородную почву. В этой среде нет света, в ней живут, а вернее произрастают: семена и споры растений, корни деревьев, кустарников, трав. В ней также есть мелкие водоросли. Земля представляет собой дом для бактерий, животных и грибов. Это основные ее обитатели.
Организм как среда обитания
На Земле нет ни одного человека, вида животных или растений, в котором не поселился какой-либо организм или паразит. К паразитам растений относится всем известная повилика. Из маленьких спор-семечек вырастает организм, который живет за счет поглощения питательных сил растения хозяина.
Паразиты (от греческого – «нахлебник») – это организм, живущий за счет своего хозяина. Многие организмы паразитируют в телах людей и животных. Они разделяются на временных, которые живут на хозяине определенный цикл, и постоянных, которые паразитируют на теле хозяина цикл за циклом. Это приводит часто к гибели хозяина-носителя. Паразитам подвержено все живое, начиная от бактерий, и завершает этот список высшие растения и животные. К паразитам относятся и вирусы.
К организмам можно прибавить и симбиоз (совместная жизнь).
Симбиоз растений и животных не угнетает хозяина, а выступает партнером в жизни. Симбиотические отношения позволяют выживать определенным видам растений и животных. Симбиоз – промежуток между союзом и слиянием организмов.
§ 5. Среды обитания организмов
1. Что такое биосфера? 2. Какие среды обитания живых организмов вам известны?
Среда обитания
Каждый организм обитает в определённой среде. Всё то, что окружает живое существо, называют средой обитания. На Земле существует четыре основные среды обитания, освоенные и заселённые организмами. Это водная, наземно-воздушная, почвепная и, наконец, организмеппая (среда, образуемая самими живыми организмами).
Каждая среда обитания имеет свои особенные условия жизни, к которым организмы приспосабливаются. Этим объясняется большое многообразие живых организмов на нашей планете.
Вода служит средой обитания для многих организмов (рис. 6). Из воды они получают всё, что необходимо им для жизни. Водные организмы очень разнообразны, но все их особенности строения и приспособления определяются физическими и химическими свойствами воды.
Вода обладает выталкивающей силой. Это свойство позволяет многим организмам парить в толще воды. К ним относятся как мелкие растения и животные, так и достаточно крупные организмы, например медузы. Активные пловцы (рыбы, дельфины, киты и др.) имеют обтекаемую форму тела, а конечности в виде плавников или ласт. Многие водные организмы ведут малоподвижный или даже прикреплённый образ жизни, например коралловые полипы.
Вода способна накапливать и удерживать тепло, поэтому в воде не бывает таких резких колебаний температуры, как на суше.
Животные заселили всю толщу воды, вплоть до самых глубоких океанских впадин. Растения живут только в верхних слоях воды, куда проникает солнечный свет.
Большое значение для водных организмов имеет солевой состав воды.
Наземно-воздушная среда
Наземно-воздушная среда более сложна и разнообразна, чем водная. Большое значение для живущих в ней организмов имеют свойства и состав воздуха. Воздух менее плотный, чем вода. Поэтому наземным обитателям труднее поддерживать своё тело в пространстве, чем водным. Для этого им необходимы специальные приспособления: животным — крепкий скелет (наружный или внутренний), растениям — сильные корни.
Температура воздуха может меняться очень быстро и на больших пространствах, поэтому живущие на суше организмы имеют различные приспособления, позволяющие выдерживать резкие перепады температуры.
Важное значение для наземных организмов имеет химический состав воздуха. Поэтому загрязнение воздуха оказывает отрицательное воздействие на живые организмы.
У наземных организмов, живущих в условиях различной влажности, также выработались специальные приспособления.
Почва
Под действием окружающей среды почва непрерывно изменяется. Вода от дождей и снегов растворяет минеральные вещества; погибшие животные и растения пополняют почву органическими остатками.
Огромную роль играет почва в жизни растений. Почва обладает особым свойством — плодородием, способностью обеспечивать растения питательными веществами и влагой, создавать условия для их жизнедеятельности. Чем больше в почве минеральных веществ и перегноя, тем она плодороднее. От плодородия почвы зависит урожай возделываемых культур.
Почва постепенно истощается из-за того, что каждый урожай уносит из почвы какое-то количество минеральных веществ. Чтобы восполнить их содержание, в почву вносят органические и минеральные удобрения. Подробнее об удобрениях вы узнаете в § 25.
Тела организмов
Тела многих организмов могут служить жизненной средой для других организмов. Жизнь внутри другого организма характеризуется большим постоянством по сравнению с жизнью в окружающей среде. Поэтому организмы, находящие себе место в теле растений или животных, часто полностью утрачивают органы и даже системы, необходимые свободноживущим видам. Об этих взаимоотношениях организмов вы узнаете, изучая биологию.
Чтобы лучше усвоить учебный материал, научись правильно работать с текстом учебника. В этом тебе поможет памятка «Как работать с текстом учебника».
1. Прочитайте название параграфа. Оно отражает его главное содержание.
2. Прочитайте вопросы перед текстом параграфа. Постарайтесь на них ответить. Это поможет вам лучше понять текст параграфа.
3. Прочитайте вопросы в конце параграфа. Они помогут выделить наиболее важный материал параграфа.
4. Прочитайте текст, мысленно разбейте его на смысловые единицы, составьте план.
5. Проведите сортировку текста (новые термины и определения выучите наизусть, основные положения запомните, умейте их доказывать и подтверждать примерами).
6. Кратко перескажите параграф.
Среда обитания: водная, наземновоздушная, почвенная, организменная
Ответьте на вопросы
1. Какие среды обитания живых организмов вы знаете?
2. Какие свойства характерны водной среде обитания?
3. Почему считают, что наземно-воздушная среда более сложна для обитания, чем водная?
4. Что такое почва? Каких обитателей почвы вы знаете?
5. Какова роль почвы в жизни растений?
6. В чём состоят основные особенности организмов, использующих тела других организмов как среду обитания?
Почему организмы, обитающие в наземно-воздушной среде, более многообразны, чем обитающие в водной?
На нашей планете имеются среды обитания в которых существует жизнь на нашей планете
Нина Михайловна Чернова, Александра Михайловна Былова
Данному учебнику предшествовало два издания учебного пособия по экологии, написанного авторами для студентов биологических факультетов педвузов и широко апробированного в учебных заведениях страны начиная с 1980 г.
В основу положены курсы лекций, читаемых в разных вариантах в Московском педагогическом государственном университете. Программы, отвечающие проблематике общей экологии, были введены в вузы с конца 60-х годов XX в., и тогда остро ощущался недостаток учебной литературы по этой дисциплине. Прикладные вопросы экологии излагались студентам в курсе «Охрана природы», который был введен значительно раньше и был уже достаточно обеспечен учебниками. Поэтому перед авторами стояло несколько задач: 1) отобрать материалы, необходимые и достаточные для ознакомления студентов с наиболее фундаментальными основами данной научной области; 2) связать их с тем кругом знаний о живой и неживой природе, которые обеспечиваются программами смежных курсов (ботаники, зоологии, физиологии и др., в том числе и курсом «Охрана природы»); 3) сделать изложение достаточно популярным и доступным широкому кругу читателей, имея в виду именно ориентацию на профессию учителя.
Общая концепция предмета и отдельные вопросы широко обсуждались с коллегами – преподавателями многих других педвузов страны на ежегодных четырехмесячных курсах по повышению квалификации в области экологии, введенных при МПГУ (тогда МГПИ) с 1975 г. Авторы надеются, что частично выполнили поставленные задачи, так как два последовательных издания «Экологии» (М.: Просвещение, 1980, 1988), выпущенные достаточно большим тиражом (в сумме около 100 тыс. экземпляров), разошлись по стране и во многих педвузах в течение более двух десятилетий служили одним из основных учебных пособий по данной дисциплине. Книга оказалась полезной также школьным учителям и ряду других специалистов.
За прошедшие десятилетия положение с учебной литературой по экологии сильно изменилось. Появился ряд фундаментальных переводных сводок, а также широкий спектр отечественных изданий, предназначенных для разных категорий учебных заведений. В большинстве из них экология принимается в ее расширительном современном значении – не только как наука об основных законах связей и устойчивости живой природы в окружающей среде, но и как вся сфера экологических проблем человечества во всех без исключения областях жизни, включая социальные. При таком широком подходе и при обилии учебных изданий, большая часть которых имеет компилятивный или специальный характер, вновь возникают затруднения с отбором необходимой и достаточной информации для систематизированной и экологически грамотной подготовки учителя. Изменились и учебные планы педвузов. В соответствии с вновь принятыми государственными стандартами для биологических факультетов они включают теперь, кроме общей экологии, отдельные курсы по социальной экологии и рациональному природопользованию. Таким образом, появилась возможность более глубоко и систематизированно обсуждать и научные, и прикладные вопросы в этой области знаний, включая методические проблемы экологического образования. Этому служат также различные факультативы и спецкурсы, разработанные во многих педвузах. Однако проблема учебника по основополагающему курсу общей экологии по-прежнему остается актуальной, так как он должен соответствовать действующим программам и быть ориентированным на специфику естественнонаучной и профессиональной подготовки учителей биологии. Переводные сводки служат превосходными справочниками, но не подходят для сжатого освоения курса. Среди отечественных изданий наиболее близкими по объему информации являются недавно появившиеся учебники по экологии академика И. А. Шилова (М.: Высшая школа, 1997) и профессора Н. К. Христофоровой (Владивосток: Дальнаука, 1999). Оба эти хорошие пособия ориентированы, однако, на классические университеты, готовящие биологов-исследователей, в связи с чем имеют соответствующую структуру и стиль научных обзоров. Необходимость специального и популярного издания для экологической подготовки учителей-биологов остается.
Подготавливая издание настоящей книги как учебника по общей экологии, авторы не ставили перед собой задачу полной переработки содержания. Фундаментальные положения любой естественной науки не устаревают, однако новые знания меняют аспекты рассмотрения отдельных проблем, расширяют и углубляют систему взглядов. Поэтому в текст внесен ряд дополнений, а некоторые разделы написаны заново. Значительно перестроена структура книги, и почти вдвое увеличен иллюстративный материал. Авторы постарались учесть все отклики и пожелания на предшествующие издания и искренне благодарны всем, кто принял участие в их обсуждении. Надеемся также на ответную реакцию читателей и на настоящий учебник. Выражаем признательность своим коллегам, с которыми обсуждались многие вопросы данного и смежных курсов: профессорам Н. И. Шориной, В. М. Константинову, В. М. Галушину, И. Х. Шаровой, Н. А. Кузнецовой, доцентам И. А. Жигареву, В. Т. Бутьеву, М. Е. Черняховскому.
Авторы надеются, что учебник будет полезен не только студентам биологических факультетов педвузов, но и широкому кругу учителей, а также представителям других специальностей, интересующимся научными основами экологии и занимающимся популяризацией знаний.
Глава 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ЭКОЛОГИИ
Экология – это наука о связях, поддерживающих устойчивость жизни в окружающей среде. Жизнь – самое сложное явление в окружающем нас мире. Ее изучает множество наук, складывающихся в совокупности в дифференцированную и многоплановую систему биологии. Однако и достижения многих других, не биологических наук (например, механики, оптики, коллоидной химии, физической географии и т. д.) вносят свой вклад в понимание жизни. Экология в этой многоликой системе знания о природе занимает свое, особое место. В центре ее внимания не только биологические объекты, но и те условия, которые необходимы для их существования. Поэтому экология, имея корни в биологии, вторгается и в другие области знания, пытаясь постичь законы взаимодействия живых и неживых систем. Как отдельная наука экология начала оформляться всего около полутора столетий назад и прошла бурный путь развития, в течение которого способствовала формированию представлений о сложности и вместе с тем упорядоченности организации жизни на Земле.
Представления о том, что живые существа не только реагируют на изменения окружающей среды, но и материально взаимодействуют с ней, сформировались еще в глубокой древности. Естественно, что в разные времена суть этих взглядов была различной. «Текут наши тела, как ручьи, и материя вечно обновляется в них, как вода в потоке», – писал древнегреческий философ Гераклит. «Жизнь – это вихрь, – утверждал известный зоолог начала XIX столетия Ж. Кювье, – направление которого постоянно и который увлекает всегда молекулы того же сорта, но где индивидуальные молекулы входят и постоянно выходят таким образом, что форма живого тела для него более существенна, чем материя».
В науке прочно утвердилось представление, что обмен веществ является одной из самых фундаментальных характеристик жизни. С философской точки зрения живые организмы относятся к так называемым открытым системам, которые поддерживают себя за счет потоков вещества и энергии из окружающей среды. На вопрос о значимости обмена веществ для живой природы впервые попытался ответить в середине прошлого столетия известный физик Э. Шредингер. Он показал, что таким образом организмы компенсируют увеличение энтропии (т. е. перехода молекул тела в хаотическое состояние за счет теплового движения), поддерживая упорядоченность своей организации, и тем самым противостоят смерти.
Другие фундаментальные свойства жизни, относящиеся к связям с окружающей средой, – это способность к отражению и адаптациям, т. е. реакции на изменение условий и возможность подстраивания к ним в определенных рамках. В этих реакциях большое значение имеют не только материально-энергетические, но и информационные потоки. Таким образом, связи, поддерживающие жизнь на Земле, не случайно оказались объектом внимания отдельной науки – экологии.