Распространение животных на Земле

Юго-западный Административный округ

Северное Бутово

УВК 1681.

Экзаменационный диплом

по биологии.

тема:

Распространение животных на Земле.

работу выполнила ученица 11"Б" класса

Корзунович Лидия.

учитель Мищенко Елена Александровна.

г. Москвы

2000/2001 г.г.

Содержание.

1)    Введение.( )

1.Общий обзор распространения животных. (c. )

2.Число видов животных и их размещение на Земле. (c. )

2)    Историческая справка.( )

3)    Основная часть:

1.Ареалы-области обитания видов. (c. )

2.Факторы, определяющие распространение животных. (c. )

3.Расселение и преграды. (c. )

4.Расселение животных. (c. )

5.Возможность активного расселения и его эффективность. (c. )

6.Возможности пассивного расселения и его значение. (c. )

7.соотношение активного и пассивного расселений. (c. )

8.Миграции животных. (c. )

9.Периодические миграции. (c. )

10.Непериодические миграции. (c. )

4)    Заключение.( )

5)    Использование литературы.( )

6)    Иллюстрации.( )

1. Вступление.

Общий обзор распространения животных.

Как часто еще мы ошибаемся в своих представле­ниях о том, где обитают даже хорошо знакомые нам животные. Тигра, например, поселяем в Афри­ке, где тот вообще никогда не жил. Иной читатель не в состоянии даже вообразить, как этот полосатый великан пробирается по сибирским сугробам (а ведь еще в старом издании брэмовской «Жизни животных» есть выразительная картина — тигр в глубоком сне­гу). В Приамурье он живет по соседству с такими обитателями севера, как росомаха и северный олень. Что пингвины не водятся в Арктике, знают, пожа­луй, все. Но то, что они гнездятся не только в Антарк­тиде, но и у самого экватора, на Галапагосских ост­ровах, стало широко известно лишь после того, как кинооператоры и фоторепортеры устремились в этот райский уголок животного царства.

А если вы знаете, где на самом деле живут тигры и пингвины, проверьте себя на третьем примере. Ко­либри тоже достаточно хорошо известны. Но все ли знают, что они встречаются только в Америке? Рас­пространено мнение, что колибри строго тропиче­ские птицы. Мнение, справедливое для большинства видов, но не для всех. В Южной Америке на высоте нескольких тысяч метров климат отнюдь не тропи­ческий, но колибри там живут. Холодными ночами птички регулярно впадают в оцепенение и таким об­разом экономят жизненную энергию. Этим необыч­ным для птиц приспособлением к суровым климати­ческим условиям они напоминают летучих мышей, у которых также может понижаться температура те­ла, но только происходит это днем. Таким образом, способность впадать в оцепенение не ограничивается у колибри одними катастрофическими ситуациями, как, к примеру, у козодоев или черного стрижа. Не­которые виды колибри живут в Северной Америке, причем ареал одного из них доходит даже до Аляски. Гнездятся колибри и на Огненной Земле, известной своим крайне негостеприимным климатом. Правда, эти обитатели высоких широт — перелетные птицы. Поразительно, какую работу совершают крылышки рубиногорлой колибри {Archilochus colubris) во вре­мя перелета с гнездовий на востоке Северной Аме­рики через Мексиканский залив. Эта птичка весом не более трех с половиной граммов преодолевает без остановки расстояние по меньшей мере в 800 ки­лометров!

Выяснением областей распространения какого-либо вида или группы, а также установлением числа животных, населяющих определенную область, за­нимается наука зоогеография. Но этим ее задачи да­леко не исчерпываются. К сожалению, написать по­пулярный обзор по зоогеографии, объемлющий все царство животных, невозможно: с одной стороны, для многих групп нет еще вполне достоверных дан­ных об их распространении, а с другой — в таком обзоре пришлось бы говорить и о животных, кото­рые известны, по существу, лишь узким специалис­там.

Задача реферата — не только описать, но и объ­яснить особенности современного распространения важнейших видов и групп животных. Примеры вы­браны по возможности так, чтобы ответить на мно­гочисленные вопросы, возникающие у посетителей зоологического сада.

Почему в Африке нет тигров? Может быть, там неподходящие для них условия жизни: слишком теп­ло или холодно, чрезмерно сухо или влажно? А мо­жет, там негде укрыться или нет необходимой пищи? К сожалению, мы не можем дать экологического объяснения интересующему нас факту. То же и в от­ношении колибри. За исключением узко специали­зированных видов, они в общем сумели бы, вероят­но, приспособиться ко многим цветковым растени­ям Африки: ведь здесь есть птицы, которые питают­ся нектаром. Словом, нужно искать историческое обоснование отсутствия в Африке и тигров и колиб­ри, а для этого придется заглянуть в далекое прош­лое — на много миллионов лет назад.

Иногда нам будет трудно провести четкую грани­цу между зоогеографией и экологией — настолько тесна связь между ними. Но если экология пытается объяснить причины размещения особей и популяций на определенной территории внутри ареала вида, то выяснение и описание границ ареалов — уже задача зоогеографии. При этом обе науки могут опе­рировать одними и теми же фактами. Роль геогра­фической изоляции в процессе видообразования оп­ределяет интерес к зоогеографическим данным гене­тиков и эволюционистов. Еще важнее они для систе­матиков, которым нередко приходится делать свои заключения на основе особенностей распростране­ния изучаемой группы животных. Конечно, зависи­мость в таких случаях обоюдна, так как данные од­ной науки служат предпосылками для развития дру­гой.

Не менее многочисленны контакты зоогеографии с геологией и особенно с палеонтологией. Эти науки дают зоогеографу систему знаний об ископаемых ор­ганизмах, геологическом датировании, а также о со­ответствующем тому или иному возрасту Земли со­стоянии ее поверхности, ив первую очередь об осо­бенностях распределения воды и суши. С другой стороны, зоогеографические данные могут служить основой для построения и проверки гипотез об исто­рическом прошлом Земли. Порой зоогеограф вынуж­ден возражать против выдвигаемого геологами положения, если оно не позволяет объяснить распространение какой-либо группы животных. Но бывает и наоборот. Например, гипотеза Вегенера о дрейфе континентов сразу же получила признание многих зоогеографов, но была встречена в штыки геологами и геофизиками. Геологов, естественно, особенно ин­тересуют животные, из остатков которых образова­лись осадочные породы, — например, кораллы, ра­диолярии (лучевики) и фораминиферы. Их совре­менное распространение и требования к окружаю­щей среде позволяют судить об условиях жизни в далекие геологические эпохи.

Наш неполный перечень наук, связанных с зоогео­графией, можно закончить метеорологией и гидро­логией. Добавим еще, что информация, которой снаб­жает нас зоогеография, не только необходима для формирования нашего представления об окружаю­щем мире, но и служит хозяйственным интересам человека. Обществу нужны сведения о продуктивнос­ти различных морей и океанов, о распространении вредных и полезных животных. Практическая поль­за от изучения паразитов, возбудителей и переносчи­ков болезней не требует доказательств.

Число видов животных и их размещение на Земле.

Сколько видов животных на Земле? Точно этого не знает никто. Можно говорить лишь об уже опи­санных и названных в соответствии с правилами зоо­логической номенклатуры. Но поскольку нет центра, который регистрировал бы новые виды, порой один и тот же вид описывают дважды, и он фигурирует в списках и каталогах под разными названиями. Чис­ло известных видов шагнуло за миллион — только насекомых описано более миллиона видов, — и еже­годно прибавляются тысячи новых. Один специалист по группе наездников сообщал, что сборы этих на­секомых из Южной и Центральной Америки содер­жат 80—90% неизвестных видов. Увеличение числа видов происходит прежде всего за счет мелких форм, таких, например, как простейшие, круглые черви или клещи. В прошлом коллекционеры обходили внима­нием этих трудно определимых и эстетически мало­привлекательных животных.

Применение новых методов сбора или исследова­ние мест, которыми раньше пренебрегали, также мо­жет дать внезапный скачок числа новых видов. Таким «золотым дном» оказалась в последние десятилетия интерстициальная фауна морских побережий (живот­ные, обитающие среди песчинок в приливно-отливной зоне). Не так давно случайно сделаны совершенно неожиданные открытия, оказавшиеся, по крайней мере для зоологов, сенсационными. Речь идет, ра­зумеется, не о снежном человеке или морских чудо­вищах. В 1938 году была поймана латимерия (Latmeria chalumnae) — первый живой представитель счи­тавшихся вымершими около 70 миллионов лет назад кистеперых рыб, от которых произошли земновод­ные. Вымершими еще раньше; в девоне, считали и класс моллюсков Monoplacophora, интересных тем, что на их раковинах обнаружены отпечатки мест, к которым прикреплялись мышцы. Это свидетельству­ет об элементарной сегментации их тела и, по мнению некоторых ученых, указывает на связь моллюсков с кольчатыми червями. И вот с 1952 года мы знаем этих животных не только в виде окаменелостей. Они живут и сегодня! Представители родов Neopilina и Vema обнаружены в Тихом океане на глубине несколь­ких тысяч метров. Правда, предполагавшееся родст­во с кольчатыми червями Пока не подтвердилось.

Несколько позднее еще одна сенсация: впервые на­шли брюхоногих с двустворчатой раковиной (Berthclinia Tamanovalvd). Было заманчиво увидеть в них связующее звено между брюхоногими и двустворча­тыми моллюсками. Но и это предположение не по­лучило подтверждения. Между тем обнаружили еще два вида этих необычных улиток. Они были найдены не в труднодоступных морских глубинах, а на мелко­водье — у берегов Японии и Австралии, в Калифор­нийском заливе и у острова Ямайка. Как видно, история зоологических открытий на Земле не окончена. На удачу могут еще надеяться и исследователи млекопитающих — совсем недавно, в 1938 году, был описан новый вид китов, тасманов клюворыл (Tasmacetus shephardf). Тогда море неожи­данно выбросило на берег нескольких животных. И все же в небольших и уже хорошо изученных груп­пах подобные открытия очень редки.

В классах птиц и млекопитающих число видов да­же уменьшилось. Это произошло не столько за счет вымирания, сколько благодаря тому, что со време­нем ученые отказались от слишком дробного деления и многие виды были объединены. Таким образом, общее число известных и еще не известных видов животных составляет, по-видимому, два, а то и три миллиона. Невероятное многообразие! А ведь это лишь малая толика видов, которые возникали и исче­зали в процессе эволюции. Одни некогда господство­вавшие группы животных, в свое время столь много­численные, что по их ископаемым остаткам ученые определяют возраст геологических пластов, полнос­тью вымерли. От других, тоже в прошлом достигав­ших значительного расцвета, например плеченогих, сохранились лишь жалкие крохи. Но и в таких древ­них классах, как ракообразные, насекомые, рыбы, и даже в относительно молодых классах птиц и мле­копитающих число вымерших видов гораздо боль­ше числа наших «современников».

Распределение животных на суше, в пресных водо­емах и морях крайне неравномерно. Море — колы­бель жизни, здесь проходили самые ранние этапы эволюции животного мира. Многие древние группы так и не нашли пути на сушу или в пресные воды. Это относится к головоногим, иглокожим и оболочни­кам, преуспевающим в морях и поныне, а также к некоторым мелким сохранившимся группам и к мно­гим вымершим ветвям животного царства. Но, не­смотря на огромные пространства Мирового океана, было бы грубой ошибкой сделать вывод, что число морских видов превышает число пресноводных или наземных.

Миллионы лет, прошедшие с момента их появле­ния, и относительное постоянство условий окружаю­щей среды, казалось бы, позволяли морским живот­ным существовать значительно дольше и открывали перед ними безграничный простор для развития. Но нет! Именно благодаря этим обстоятельствам число видов в море сравнительно невелико: постоянство условий на большом пространстве и в течение дли­тельного времени способствует сохранению, а не дроблению какой-либо группы животных. Огромное число видов наземных животных — результат раз­нообразнейших условий их существования, большо­го числа экологических ниш. Удивительно и мало понятно, почему для насекомых, приспособившихся к самым невероятным условиям суши, обратный путь в море оказался недоступным. На любых побережь­ях, за исключением разве что наиболее холодных, мы найдем множество видов насекомых, а в толще морской воды их нет. Правда, в открытом море мож­но встретить клопов Halobatidae, напоминающих во­домерок из наших луж и прудов. Они тоже носятся по поверхности воды, но и только. Не стали настоя­щими морскими жителями и пауки, хотя некоторые из них {Desis) поселились в коралловых рифах.

Конечно, есть виды, которые мало различаются по своим требованиям к окружающей среде. Однако, как правило, такие различия все-таки выражены до­вольно четко. Сам факт существования множества специализированных видов свидетельствует о том, что животные смогли приспособиться практически к любой пище и любым климатическим условиям в пределах границ, определяемых биохимическими закономерностями организма. В результате этого процесса, длившегося сотни миллионов лет, живот­ные заселили земной шар от полюса до полюса. Они противостоят снежным бурям долгой полярной ночи, живут в приполярных водоемах и морских глубинах при температуре около 0°С. Жизнь не прекращается и в горячих источниках, где температура воды дости­гает, а подчас превышает 50 °С. Однако у большин­ства животных уже при температурах несколько ни­же 50 °С приходят в расстройство ферментативные системы и необратимо изменяются белки. Нам ка­жется нестерпимой жара, которую выдерживают жи­вотные степей и пустынь, находящиеся непосредст­венно на поверхности почвы, ведь она нагревается значительно сильнее, чем воздух. Правда, многие жители пустынь покидают свои подземные убежища только ночью или вечером.

В крайне тяжелых условиях находятся и обитатели ледников. По-видимому, не имеют постоянных ис­точников питания глетчерные «блохи» {Isotoma salt-ans) из отряда ногохвосток (Collembola). В Альпах они известны почти каждому альпинисту — так за­метны на снегу темные пятна огромных скоплений этих бескрылых насекомых.

Представители разных классов ухитряются суще­ствовать и в океанских впадинах, на глубине около 11 000 м, несмотря на чудовищное давление воды и вечный мрак. А вот в глубь земли животные прони­кают всего на несколько метров. Дождевые черви, термиты и муравьи-листорезы, пытаясь добраться до влажных горизонтов, закапываются иногда на 5— 8 м. Большинство почвенных обитателей не спуска­ются глубже одного метра. Недостаток пустот для убежищ и бедность пищевой базы препятствуют за­селению больших глубин.

В высокогорьях на все живое угнетающе действу­ют холод, длительно сохраняющийся снеговой по­кров, а также нехватка пищи и кислорода. «Чемпио­нами» по высоте обитания среди млекопитающих считают пищух. Эти зверьки живут как в Азии, так и в Северной Америке. В Гималаях они встречают­ся на высоте 6300 м. В горах Алтая на высоте 3000— 4000 м обитают многие млекопитающие: баран аргали и горный козел, волк и лисица, горностай и степной хорек, по одному виду зайцев и сурков, несколько видов полевок. Еще выше поднимаются в горы некоторые птицы: орлы и грифы в Гималаях и кондоры в Андах дости­гают 7000 м. Другие птицы только случайно попада­ют на такую высоту. Над равнинами птицы редко поднимаются более чем на 2000—3000 м. Правда, журавлей наблюдали на высоте 5000 м, а диких гу­сей — почти на 9500 м. Другие летающие животные— насекомые и летучие мыши — в общем держатся у поверхности Земли. Впрочем, саранчу как-то отме­тили на высоте 1500 м. А в ловчую сеть, поставлен­ную на самолете, попадались насекомые и пауки на высоте 2000 м и даже вдвое большей. Это легко понять, если вспомнить, что мелких насекомых в воздухе особенно много в теплые дни. Наличие пау­ков в сборах, сделанных на большой высоте, свиде­тельствует о том, что и летающие насекомые попа­дают туда скорее всего пассивно, с восходящими то­ками теплого воздуха.

Наземным животным, несомненно, труднее при­способиться к сильным морозам и резким годовым колебаниям температур в средних и высоких широ­тах, нежели к жаре и влажности тропиков. Жизни в тропиках благоприятствует пышная растительность и более равномерный световой режим. Поэтому чис­ло видов в общем уменьшается от экватора к полю­сам. Правда, сухие (аридные) области могут быть беднее видами по сравнению с областями, лежащи­ми дальше от экватора, но зато более влажными. Убывание числа видов по направлению к полюсам лишь незначительно сглаживается за счет мигриру­ющих птиц и млекопитающих. Если сравнить видо­вой состав, то по мере продвижения от экватора к высоким широтам можно отметить замещение жи­вотных с непостоянной температурой тела (пойкило-термных, или холоднокровных) животными с посто­янной температурой (гомойотермными, или тепло­кровными). И в конце концов остаются только по­следние, тогда как в теплых краях они были, наобо­рот, в меньшинстве. Исключение представляют лишь некоторые паразиты, но они используют в качестве источника тепла своих хозяев, как, например, вши тюленей. Границы распространения пойкилотермных позвоночных (земноводных и пресмыкающихся) лежат гораздо ближе к экватору, чем беспозвоноч­ных, которые легче переносят вынужден-ное сокращение активного периода жизнедеятельности на вы­соких широтах. В значительно меньшей мере это справедливо для водных животных, так как почти постоянная темпера­тура среды и богатая пищевая база обеспечивают существование беспозвоночных и рыб даже в самых холодных зонах арктических и антарктических вод. При рассмотрении границ вертикального и гори­зонтального распространения животных прежде все­го бросается в глаза тот факт, что они шире, чем у растительных организмов. Это кажется парадоксом: ведь животные зависят от органических соединений, которые вырабатываются на Земле только зелеными растениями и некоторыми бактериями. Поражаю­щий своей численностью птичий мир высоких широт существует за счет морских животных, цепи питания которых начинаются с микроскопических водорос­лей. От них же зависят в конечном счете и такие ги­ганты, как киты, моржи, тюлени или белые медведи. Просто поразительно, что первичной продукции, создаваемой растениями, достаточно, чтобы гаран­тировать жизнь животным на протяжении долгой полярной ночи.

В лишенные растительности области животные не могут проникать, отрываясь от растительной пищевой базы дальше нескольких километров. Со­всем удаленным от этой базы кажется животный мир морских глубин. Он довольствуется падающим свер­ху «дождем» пищи, на что указывает и план строения многих глубоководных животных. Так, вверх направ­лены ротовые щупальца древних морских лилий (Cri-noidea) и некоторых голотурий, или морских огур­цов (Holothurid). Иные обитатели пустынь и ледни­ков обходятся тем, что им принесет ветер, — цве­точной пыльцой или просто пылью, а то и «воздуш­ным планктоном», поднятым в воздух порой за сотни километров. На ледниках и снежных рав­нинах высокогорий нередко можно видеть оцепенев­ших от холода насекомых. Они заброшены сюда воз­душными течениями и станут легкой добычей оби­тателей ледников — других насекомых или обычных в альпийской зоне пауков-сенокосцев Opilionidae.