3.7. Жизненные формы организмов

Комплекс экологических факторов, составляющий специфику данной среды обитания, требует от населяющих это место обитания организмов и комплекса специфических адаптаций. Нередко 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.

Жизненная форма вырабатывается в ходе вековой эволюции видов. Те виды, которые развиваются с метаморфозом, в течение жизненного цикла закономерно сменяют свою жизненную форму. Сравните, например, гусеницу и взрослую бабочку или лягушку и ее головастика. Некоторые растения могут принимать разную жизненную форму в зависимости от условий произрастания. Например, липа или черемуха могут быть и прямостоящим деревом, и кустом. 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 формы.

Возникновение жизненных форм указывает на сходные пути адаптации к некоторому ведущему экологическому фактору или комплексу факторов.

Сходную жизненную форму имеют животные, обитающие в водной среде – млекопитающие (дельфин), рыбы (акула), птицы (пингвин). Такую же жизненную форму имело вымершее пресмыкающееся ихтиозавр. Одна жизненная форма у обитателей воздушной среды – птицы, летучие мыши, насекомые и почвенной – различные землерои.

Такие же закономерности формирования сходного внешнего облика под влиянием условий среды наблюдаются и у растений. В холодных высокогорьях Памира, Тянь-Шаня, Алтая представители разных семейств (розоцветные, зонтичные и т.д.) имеют укороченные стебли, а листья и цветки плотно сомкнуты – растения – подушки. Кактусы в Америке и молочаи в Африке также имеют сходную форму.

По внешнему облику разных видов животных и растений можно понять, не только в какой среде они обитают, но и какой образ жизни в ней ведут.

Жизненные формы выделяются как среди животных, так и среди растений. У животных они более разнообразны, поскольку животные в отличие от растений динамически лабильны (растениям присущ оседлый способ существования).

Таким образом, на формирование жизненных форм животных основное влияние оказывает их образ жизни. В связи с этим предложено довольно большое количество систем жизненных форм животных. Их выделяют по способам передвижения (например, жизненная форма прыгунов представлена тушканчиками и кенгуру); по способам и месту размножения (живородящие, яйцекладущие, размножающиеся под землей, на поверхности земли и т.п.); иные жизненные формы систематизируются по способам питания (растительноядные, хищники, всеядные и т.д.).

Разнообразие классификаций жизненных форм животных объясняется множеством критериев и принципов, которые положены в основу классификации. У зоологов (а теперь и у экологов) наибольшее распространение получила система жизненных форм Д.Н.Кашкарова. Всех животных он разделил на следующие группы:

I. Плавающие формы:

1. Чисто водные

2. Полуводные

II. Роющие формы:

1. Абсолютные землерои

2. Относительные землерои

III. Наземные формы:

1. Не делающие нор

2. Делающие норы

3. Животные скал

IV. Древесные лазающие формы

V. Воздушные формы.

Существует много различных классификаций жизненных форм растений. В основу выделения жизненных форм растений берут такие признаки, как форма роста, ритм сезонного развития, степень защищенности от неблагоприятных условий наиболее уязвимых частей тела растения. При этом признаки 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.

Одна из наиболее простых классификаций жизненных форм растений была разработана датским экологом и геоботаником Кристеном Раункиером в 1905 г. Она основана на положении почек возобновления (или верхушек побегов) по отношению к поверхности почвы в неблагоприятных условиях (зимой или в засушливый период). Раункиер справедливо полагал, что реакцию растений на климат лучше всего характеризует высота, на которой оно располагает органы возобновления (почки, корневища, луковицы). Выбор высоты помогает растению пережить неблагоприятные погодные условия.

Раункиер выделил 5 основных типов жизненных форм растений:

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

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. Соотношение жизненных форм растений на некоторой территории в определенной степени является индикатором местного климата.

Спектры жизненных форм для отдельных регионов Земного шара отражают воздействия факторов среды на характер адаптации растений в сообществах. Например, во влажных тропических лесах более 90% растений – фанерофиты: высокие деревья, кустарники, деревянистые лианы. В арктической тундре около 60% растений – это хамефиты: карликовые кустарники и многолетние травы. Таким образом, для зоны тропического дождевого леса характерны фанерофиты, в умеренной зоне господствуют гемикриптофиты, а в пустыне - терофиты.

Сообщества растений и животных устойчивее и полноценнее, если они включают представителей разных жизненных форм. Это значит, что такое сообщество полнее использует ресурсы среды и имеет более разнообразные внутренние связи. Изучение многообразия жизненных форм позволяет глубже познать структуру и динамику сообщества, а также дать экологическую оценку местообитанию.