Учебник подготовлен в соответствии с Типовой учебной программой по предмету «Биология» для 7-9 классов уровня основного среднего образования по обновленному содержанию, утвержденной Министерством образования и науки Республики Казахстан.

Введение

Дорогие ребята! Вы приступаете к изучению биологии — одного из самых интересных предметов школьного курса. Биология — это наука о живой природе, которая делает нашу планету наиболее уникальной среди других небесных тел. Не исключено, что где-то в космосе суще­ствует и другая, внеземная, жизнь, но пока этому нет подтверждений.

Живые организмы, населяющие Землю, очень разнообразны. Это и растения, и животные, и грибы, и микроорганизмы. Несмотря на существенные видимые отличия, все они имеют общие свойства. Для поддержания жизнедеятельности они должны получать необходимые вещества (вода, минеральные соли, иища) и энергию, которые посту­пают из окружающей среды. Потребляя их, организмы способны расти (строить собственное тело) и развиваться. Энергию они тратят на движе­ние и другие жизненно важные процессы. Способность организмов раз­множаться обеспечивает непрерывность живой материи при смене по­колений. Сходство организмов в ряду поколений (потомки и предки) — это такое свойство живого, как наследственность.

В курсе биологии вы будете изучать как отдельные живые организ­мы, так и процессы, характерные для всего живого. Постепенно вам станут понятны их общие закономерности.

Хотя биология очень древняя наука и включает в себя множество самостоятельных дисциплин, она все еще развивается. Делаются но­вые открытия, возникают новые научные теории и суперсовременные направления в исследованиях. Поскольку биология тесно связана с медициной, охраной природы и сельским хозяйством, то человечество ждет от нее открытий, которые позволят решить проблемы голода и болезней, продления сроков жизни и сохранения природы.

Будьте прилежны и внимательны. Возможно, биология — это имен­но та отрасль человеческих знаний, в которой вы найдете свое при­звание.

Раздел 1. ЭКОСИСТЕМЫ

§1. Экологические факторы

Экология, экологические факторы. Экология — раздел биологии, изучающий взаимоотношения живых организмов между собой и с окружающей природой. Живые организмы не могут существовать вне окружающей природной среды. Природа состоит из живого и неживо­го вещества. И поэтому все факторы окружающей среды, т. е. экологи ческие (ракторы, делятся на две основные группы. Факторы неживой природы называются абиотическими. К ним относятся свет, темпе­ратура и влажность воздуха, рельеф данной местности, особенности климата, наличие влаги (озер, рек и др.) и т. д. Абиотические факторы включают в себя и все другие показатели неживой природы, характер­ные для данной местности (рис. 1).

Биотические экологические факторы — это воздействие живых ор­ганизмов друг на друга. Например, хищничество, паразитизм, конку­ренция, симбиоз и т. д. (рис. 2).

Человек — тоже живой организм. Его влияние на природу за по­следние 200 лет было так велико, что деятельность людей стали рассматривать как самостоятельный экологический фактор — антропо­генный (от греч. антропос — человек). Таким образом, в современной экологии выделяют три группы экологических факторов: абиотиче­ские. биотические и антропогенные (схема 1).

Схема 1

Животные, растения и человек сосуществуют в окружающей среде

Совокупность живых компонентов и неживой природы на определенной территории называется экосистемой (схема 2).

Схема 2

Стабильность экосистем — это их способность сохраняться в не­изменном виде. Она напрямую зависит от видового состава, т. е. от биоразнообразия. Чем больше разнообразных видов организмов встре­чается на данной территории, тем устойчивее их сообщество, богаче и продуктивнее данная экологическая система.

Абиотические факторы. Одним из важнейших экологических фак­торов является температура окружающей среды. Именно от темпе­ратуры (на суше еще и от количества осадков) зависит, какие сообще­ства живых организмов сформируются в данной местности.

Еще одним важнейшим абиотическим фактором является влаж­ность. Распределение количества осадков по поверхности Земли не­равномерно. На экваторе благодаря высокой влажности и большому солнечному излучению возникли джунгли. В этих влажных эквато­риальных лесах встречается наибольшее количество растений и жи­вотных на единицу площади. Южнее и севернее экватора находятся тропики — территории, на которых количество тепла почти такое же, как на экваторе, но количество осадков совсем небольшое. Именно в этих зонах формируются пустыни и полупустыни. В более увлаж­ненных местах — саванны и листопадные леса. Сочетанием количе­ства тепла и влаги обусловлено образование на данной территории сообществ растений. А уже от растений зависит, какие животные бу­дут там обитать.

Естественное освещение нашей планеты осуществляется Солн­цем. Все живые организмы приспосабливаются к качеству освещения. Это более стабильный показатель, чем температура и влажность. Оно обусловлено положением Земли относительно Солнца.

Попробуйте вспомнить. Всегда ли потепление весной и похолода­ние осенью случаются в одно и то же время?

В разные годы зимы могут быть более холодными или более теплы­ми, весны — более влажными или более засушливыми и т. д. Но дни весеннего и осеннего равноденствия, как и дни летнего и зимнего солн­цестояния, не изменяются. В Северном полушарии день будет умень­шаться до 22 декабря. Затем он обязательно начнет прибавляться и достигнет равноденствия на Наурыз, а с 21 на 22 июня будет самая короткая ночь.

Кислотность почвы — это еще один важный абиотический фактор. Он зависит от того, сколько заряженных частиц химического элемента водорода находится в окружающей среде. Кислотность обозначается латинскими буквами pH. Многие хвойные растения (сосны, ели и др.) лучше растут на кислой почве и хуже — на щелочной. А многие куль­турные растения, такие как пшеница и огородные культуры, предпо­читают менее кислые почвы.

Хотя вы еще не изучали химию, но с кислотами наверняка встре­чались. Вам знакомы лимонная и уксусная кислоты. Может, вы так­же знаете, что при приготовлении айрана, кефира, йогуртов происхо­дит скисание молока, т. е. меняется его кислотность.

Экология, экосистема: экологические факторы: биотиче­ские. абиотические, антропогенные: биоразнообразие.

Знание и понимание:

1. Дайте определения основным понятиям из текста.
2. Что такое абиотические факторы?
3. Почему антропогенные факторы рассматриваются отдельно от биоти­ческих?

Применение:

1. Перечислите абиотические факторы, влияющие на вас по дороге от дома до школы и в самой школе.
2. Как взаимосвязаны между собой такие абиотические факторы, как температура и влажность?
3. Выявите закономерности распределения температуры по поверхности Земли, используя знания из курса географии.

Анализ:

1. Проанализируйте типы абиотических факторов и их значение, опира­ясь на текст учебника.
2. Назовите, каким абиотическим фактором обусловлены такие явления, как дни равноденствия.

Синтез:

1. Напишите эссе о влиянии экологических факторов, используя допол­нительные материалы и интернет-ресурсы.
2. Поделитесь своим мнением о том, как организмы приспосабливаются к экологическим факторам.

Оценка:

1. Определите влияние экологических факторов на возникновение при­родных зон. Используйте свои знания по географии.
2. Оцените влияние кислотности почв на развитие некоторых видов рас­тениЙ.
3. Оцените, как кислотность молока и молочных продуктов определяет их свойства.

№1. Исследование местной экосистемы (на примере школьного участка). См. с. 232.