Окружающий мир: Эта удивительная природа

Мир, в котором мы живём, полон загадок и чудес. Стоит лишь внимательнее присмотреться, и самое обыденное явление предстанет перед нами как удивительное волшебство. Почему дует ветер? Куда исчезают лужи после дождя? Зачем дереву листья, а цветку — яркие лепестки? Природа — это огромный и сложный мир, живущий по своим строгим и мудрым законам. И человек — не хозяин этого мира, а лишь одна из его частей, тесно связанная со всем живым и неживым вокруг. Чтобы понять своё место в этом мире, нужно научиться понимать его язык.

Тела и вещества: Из чего всё состоит

Давайте начнём с самого простого. Всё, что нас окружает, учёные называют телами. Капля росы, гранитный валун, пролетающая бабочка, книга на столе, облако в небе и даже далёкая звезда — всё это тела. Тела делятся на две большие группы. Тела природы, или естественные тела, созданы самой природой без участия человека. Искусственные тела — это всё то, что сделано человеческими руками: от простого карандаша до сложнейшего космического корабля.

Но из чего же состоят сами тела? Любое тело состоит из веществ. Например, тело «айсберг» состоит из вещества «вода». Тело «гвоздь» — из вещества «железо». А вот тело «стакан» может состоять из вещества «стекло» или из вещества «пластмасса». Вещества, в свою очередь, состоят из мельчайших, невидимых глазу частиц — молекул и атомов. Эти частицы находятся в постоянном движении. Именно их поведением и объясняются три состояния вещества, которые мы постоянно наблюдаем в природе.

Три состояния вещества

• Твёрдое. В твёрдых телах (камень, лёд, металл) частицы расположены очень близко друг к другу и крепко связаны. Они могут лишь слегка колебаться на своих местах, поэтому твёрдые тела сохраняют свою форму и объём.
• Жидкое. В жидкостях (вода, молоко, масло) частицы тоже расположены близко, но связи между ними слабее. Они могут перемещаться относительно друг друга. Поэтому жидкости легко меняют форму, принимая форму сосуда, в который их налили, но сохраняют свой объём.
• Газообразное. В газах (воздух, водяной пар, природный газ) частицы находятся далеко друг от друга и движутся с огромной скоростью во всех направлениях. Они почти не связаны между собой. Поэтому газы не имеют ни собственной формы, ни постоянного объёма — они занимают всё предоставленное им пространство.

Воздух и вода: Основы жизни

Среди бесчисленного множества веществ есть два, без которых жизнь на Земле в привычном нам виде была бы невозможна. Это воздух и вода.

Невидимый океан воздуха

Мы живём на дне огромного воздушного океана, который называется атмосферой. Мы не видим воздух, не чувствуем его вкуса или запаха, но ощущаем его постоянно: в дуновении ветерка, в давлении на наши тела. Воздух — это не пустота, а смесь газов. В основном он состоит из азота и кислорода. Кислород — это тот газ, который необходим для дыхания подавляющему большинству живых организмов. При дыхании мы вдыхаем кислород, который помогает нашему телу получать энергию, а выдыхаем углекислый газ. Углекислый газ, в свою очередь, является «пищей» для растений.

Воздух обладает важными свойствами. При нагревании он расширяется и становится легче, поэтому тёплый воздух всегда поднимается вверх. При охлаждении он, наоборот, сжимается и становится тяжелее. Это движение тёплых и холодных воздушных масс и порождает ветер. Чистота воздуха — важнейшее условие для здоровья всего живого. К сожалению, работа заводов и фабрик, выхлопы автомобилей загрязняют атмосферу вредными веществами. Поэтому так важно сажать деревья, которые очищают воздух, и разрабатывать технологии, которые уменьшают вредные выбросы.

Вода — волшебница-путешественница

Вода — самое удивительное вещество на планете. Она способна находиться во всех трёх состояниях: жидком, твёрдом (лёд, снег, иней) и газообразном (водяной пар). Эти переходы мы наблюдаем постоянно. Вода обладает уникальной способностью растворять в себе многие другие вещества, за что её называют универсальным растворителем. Именно в виде раствора растения получают из почвы минеральные соли, а кровь в нашем теле переносит питательные вещества.

Вода никогда не сидит на месте. Она совершает вечное путешествие — круговорот воды в природе. Солнце нагревает поверхность морей, рек и озёр, и вода испаряется, превращаясь в невидимый пар. Этот пар поднимается высоко в небо, охлаждается и образует облака, состоящие из мельчайших капелек воды или кристалликов льда. Когда капель становится много, они сливаются и под действием силы тяжести падают на землю в виде дождя или снега. Вода снова наполняет водоёмы, просачивается под землю, и её путешествие начинается сначала. Несмотря на то, что воды на Земле много, запасы пресной воды, пригодной для питья, ограничены. Загрязнение рек и озёр промышленными и бытовыми отходами делает эту проблему ещё острее. Беречь воду — значит заботиться о будущем всей планеты.

Почва: Живая земля

Под нашими ногами находится ещё одно чудо природы — почва. Это не просто земля или грязь. Почва — это верхний плодородный слой земной коры, сложная живая система. Главное и уникальное свойство почвы — плодородие, то есть способность обеспечивать растения питанием и влагой. Основа плодородия — это перегной, или гумус. Он образуется из остатков отмерших растений и животных, которые перерабатываются миллионами микроскопических жителей почвы — бактерий и грибов. Именно перегной придаёт почве тёмный цвет. Под действием бактерий он медленно превращается в минеральные соли, которые растения всасывают своими корнями. Кроме перегноя, в состав почвы входят песок, глина, вода и воздух. От их соотношения зависит, будет ли почва лёгкой и рыхлой или тяжёлой и плотной. Разрушение почвы ветром и водой, а также её истощение из-за неправильного использования — большая угроза. Сохранение плодородия почв — важнейшая задача человека.

Великие царства природы

Всю живую природу учёные делят на большие группы, которые называют царствами. Чаще всего выделяют четыре основных царства: Растения, Животные, Грибы и Бактерии.

Царство растений

Растения — это «зелёные лёгкие» нашей планеты. Их главная роль — создавать органические вещества из неорганических, используя энергию солнечного света. Этот удивительный процесс называется фотосинтезом. Растения поглощают из воздуха углекислый газ, из почвы — воду и минеральные соли, а в своих зелёных листьях, где содержится особое вещество хлорофилл, под действием света «готовят» себе пищу — сахар и крахмал. Побочным продуктом этого процесса является кислород, который они выделяют в атмосферу. Таким образом, растения не только кормят себя, но и создают пищу для животных и человека, а также поставляют кислород для дыхания.

Мир растений невероятно разнообразен. Учёные-ботаники делят его на группы: от простейших водорослей, у которых нет ни корней, ни стеблей, до мхов, папоротников, хвойных и, наконец, самых многочисленных и разнообразных — цветковых растений. Каждое растение приспособлено к своей среде обитания. К сожалению, из-за хозяйственной деятельности человека многие виды дикорастущих растений становятся редкими и нуждаются в защите. Для этого создаются заповедники и ботанические сады, а редкие виды заносят в Красную книгу.

Царство животных

Животные — это потребители готовых органических веществ. Они получают энергию, питаясь растениями или другими животными. По типу питания их делят на растительноядных (травоядных), плотоядных (хищников) и всеядных. В отличие от растений, большинство животных активно передвигаются в поисках пищи, партнёра или спасаясь от опасности. Мир животных поражает своим разнообразием форм, размеров и образов жизни. Учёные-зоологи выделяют множество групп, среди которых насекомые, рыбы, земноводные (лягушки, жабы), пресмыкающиеся (змеи, ящерицы, крокодилы), птицы и звери (млекопитающие). Последние получили своё название за то, что выкармливают детёнышей молоком. Все животные в природе связаны между собой сложными пищевыми цепями. Например: растением питается мышь, мышь съедает змея, а змею может съесть орёл. Исчезновение даже одного звена в такой цепи может привести к нарушению равновесия во всей природной системе.

Царство грибов

Грибы долгое время считали растениями, но это отдельное, уникальное царство. Грибы не могут сами производить питательные вещества, как растения, но и не передвигаются активно, как животные. Они питаются готовыми органическими веществами. То, что мы привыкли называть грибом, — это лишь его плодовое тело, состоящее из шляпки и ножки. Главная же часть гриба — грибница — скрыта в почве или древесине и состоит из тончайших нитей. Многие лесные грибы вступают во взаимовыгодный союз с деревьями: грибница помогает дереву всасывать воду и минералы, а дерево делится с грибом пищей. Грибы, как и бактерии, играют важнейшую роль разрушителей, разлагая мёртвые остатки и возвращая вещества в почву. Существуют и микроскопические грибы, например, дрожжи, которые человек использует в хлебопечении.

Круговорот веществ и охрана природы

В природе всё взаимосвязано и ничто не исчезает бесследно. Вещества постоянно «путешествуют» по кругу. Растения («производители») создают органическое вещество. Животные («потребители») его поедают. А после гибели и растений, и животных за дело берутся грибы и бактерии («разрушители»). Они разлагают мёртвые остатки, возвращая в почву и атмосферу вещества, которые снова будут использованы растениями. Этот вечный процесс называется круговоротом веществ. Он является основой устойчивости жизни на Земле.

Человек своей деятельностью часто нарушает эти природные связи: загрязняет воду и воздух, разрушает почвы, истребляет целые виды животных и растений. Понимание законов природы и осознание того, что мы сами являемся её частью, — первый шаг к сохранению нашего общего дома. Каждый из нас может внести свой вклад: не оставлять мусор в лесу, экономить воду и электроэнергию, сажать деревья, подкармливать птиц зимой. Ведь заботясь о природе, мы в первую очередь заботимся о собственном будущем.