Морфологические особенности жизненных форм наследственны. Внешне организмы одной жизненной формы характеризуются общими чертами в анатомическом и морфологическом строении и поведении. Например, жизненная форма прыгунов представлена тушканчиками и кенгуру, а суккулентов — кактусами и молочаями. Понятие жизненной формы необходимо отличать от экологического типа (экотип). Например, из желудей нормально развитого дерева дуба при посеве их на засоленных почвах развивается кустовидная форма. Однако это не новая жизненная форма, так как из желудей кустовидной формы на хороших почвах сформируется нормальное дерево. Следовательно, экологическая форма не передается по наследству. А вот из кедрового стланика, имеющего кустовидную форму, даже в нормальных условиях произрастания дерево не формируется.
Известный ботаник-эколог И.Г.Серебряков определяет жизненную форму для растений как "своеобразный общий вид (габитус) определенной группы растений (включая их надземные и подземные органы), возникающий в их онтогенезе в результате роста и развития в определенных условиях среды. Этот габитус исторически возникает в данных почвенно-климатических и ценотических условиях как выражение приспособленности растений к этим условиям".
Первыми описаны жизненные формы растений. Еще Теофраст (372—287 до н.э.) среди растений выделял деревья, кустарники, полукустарники и травы. Термин "жизненная форма" впервые употребил один из основоположников экологии растений датский ботаник Й.Э.Варминг (1841—1924) в 1884 г., понимая под ним "форму, в которой вегетативное тело растения находится в гармонии с внешней средой в течение всей его жизни, от колыбели до гроба, от семени до отмирания".
Как синонимы или близкие понятия в экологии растений употребляются термины "экобиоморфа", "биологический тип", "форма роста", "эпиморфа".
Классификация жизненных форм — важнейшая проблема экологической морфологии. Жизненные формы наглядно показывают, с одной стороны, разнообразие путей приспособления разных видов к одним и тем же условиям среды, а с другой — возможность сходства этих путей у растений разных систематических групп.
Первую попытку классифицировать жизненные формы предпринял немецкий естествоиспытатель А.Гумбольдт, хотя сам термин он не употреблял. Последующие классификации строились либо на структуре вегетативных органов, либо на приспособительных особенностях растений к одному-двум ведущим факторам среды. Очень широкое признание получила классификация жизненных форм, предложенная в 1905—1907 гг. датским ботаником К.Раункиером. В основу классификации он положил признак, чрезвычайно важный для адаптации растений — положение почек возобновления по отношению к поверхности почвы и способ их защиты в течение неблагоприятного периода (сухого или холодного). По этому признаку К.Раункиер выделил следующие группы жизненных форм.
Фанерофиты (от греч. phaneros — открытый) — почки зимуют или переносят засушливый период открыто достаточно высоко над землей (выше 50 см) и не закрываются снегом. В эту группу входят деревья, кустарники, деревянистые лианы, эпифиты или полупаразиты типа омелы. Растения этой жизненной формы преобладают в условиях теплого климата. В умеренном поясе, в котором расположена и Беларусь, почки таких растений защищены чешуями, заливаются бальзамом или смолой. Высота представителей этой группы колеблется от 2 до 30 м и более.
64
Хамефиты (от греч. chamai — на земле) — почки возобновления находятся невысоко над поверхностью почвы (до 30—50 см), зимой они, как правило, покрыты снегом. В эту группу входят кустарнички, полукустарники, некоторые многолетние травы, стелющиеся растения, растения-подушки, мхи. В умеренной полосе — это брусника, черника, голубика, вереск, многие полыни, стальник, зеленчук, мхи. Хамефиты господствуют в тундрах, высокогорьях, пустынях.
Гемикриптофиты (от греч. hemu — полу-, kryptos — скрытый) — растения, почки возобновления которых в неблагоприятный для вегетации период года сохраняются на уровне поверхности почвы, защищены чешуями, опавшими листьями и снежным покровом. К ним относятся многие травянистые растения средних широт — лютик, одуванчик, живучка ползучая, ослинник двулетний.
Криптофиты представлены растениями, у которых почки находятся на некоторой глубине в почве. Преимущественно это луковичные и корневищные растения — лук, чеснок, тюльпаны, пырей, купена. У некоторых растений почки могут зимовать под водой (элодея, телорез).
Терофиты (от греч. theros — лето) — это однолетние растения у которых все вегетативные части отмирают к концу сезона и зимующих почек не остается. Неблагоприятный период года они переживают в виде семян, из которых на следующий год вырастает новое поколение. К числу терофитов относятся многие крестоцветные, маковые, василек, аистник, живокость посевная.
Категории жизненных форм К. Раункиера слишком обширны дальнейшее их подразделение основывается на разных признаках Например, фанерофиты К.Раункиер классифицировал по размерам и характеру почечных покровов (с открытыми и закрытыми почками), по листопадности и вечнозелености. Эта классификация не отражает взаимосвязи между группами.
Наиболее разработанной современной классификацией жизненных форм покрытосеменных и хвойных растений является классификация, предложенная в 1962 г. И.Г.Серебряковым. Он выделил 4 отдела и 8 типов жизненных форм. Выделение отделов (А, Б, В, Г) основано на структуре надземных осевых органов (древесные, полудревесные и травянистые растения), выделение типов — на относительной длительности жизни надземных осей.
Отдел А. Древесные растения подразделяются на деревья, кустарники и кустарнички.
Дерево — растение с многолетним одревесневающим главным стеблем—стволом, сохраняющимся в течение всей жизни растения, и кроной. Стволы ежегодно утолщаются за счет деятельности камбия. Типичная крона свойственна хвойным и двудольным (из покрытосеменных). Древовидные формы однодольных своеобразны: их крона образована пучком крупных листьев, а ствол не имеет вторичного строения, его утолщение происходит за счёт особой меристемы. Продолжительность жизни может достигать 3—5 тысяч лет (секвойя).
Кустарник — многолетнее древесное растение, образующее боковые побеги у самой поверхности земли, а потому имеющее несколько стволиков (лещина, сирень, бересклет). Высота кустарников достигает 6 м, продолжительность жизни до 50 лет. Распространены во всех растительных зонах. Произошли в процессе эволюции, вероятно, из деревьев в результате приспособления к иссушению воздушной среды.
Кустарничек — низкорослое (5—60 см) многолетнее растение с древеснеющими, сильно ветвящимися побегами, обычно не имеющее явно выраженного главного ствола, часто с длинным корневищем (черника, брусника, вереск, подбел). Побеги кустарничка бывают ползучими, как у клюквы. В высокогорьях встречаются подушковидные формы. Преобладают в растительном покрове тундры. Иногда образуют сплошной ярус в хвойных лесах (вспомните заросли черничника), на сфагновых болотах, высокогорьях.
Отдел Б. Полудревесные растения включают полукустарники и полукустарнички.
Полукустарник — многолетнее растение, у которого нижние части надземных побегов, несущие почки возобновления, одревесневают и сохраняются несколько лет, а верхние травянистые части стебля ежегодно отмирают. Высота полукустарников достигает до 80 см, редко 150—200 см (некоторые виды полыней, астрагалов, солянок, малина, ежевика).
Полукустарничек — низкорослое многолетнее растение, у которого ежегодно отмирает большая часть надземных побегов (как у трав), но остаются их одревесневающие основания с почками на некоторой высоте над землей (тимьян или богородская трава, лаванда, некоторые шалфеи).
Морфологическая особенность травянистых растений сезонного климата — отсутствие прямостоячих надземных стеблей, переживающих неблагоприятный период. Травы могут быть однолетними и многолетними. Почки возобновления находятся на уровне почвы, в почве, на корневищах, клубнях, луковицах. Их происхождение выводят от деревьев, кустарников, лиан. Водные и наземные травы имеют обратную связь, то есть как наземные травы могли осваивать водную среду, так и водные травы могли выходить на сушу.
Жизненные формы, доминирующие в том или ином сообществе, являются индикаторами условий обитания вида и отражают климатические особенности.
По преобладанию жизненных форм можно судить о климате фанерофитов, климате хамефитов и т.д. Изучение жизненных форм имеет не только чисто теоретическое, но и важное прикладное значение. Особенности растений разных жизненных форм необходимо учитывать при заготовке лекарственного сырья, сенокошении, введении в культуру новых растений.
Если учение о жизненных формах растений является более или менее разработанным, хотя их классификация характеризуется значительной искусственностью и слабо отражает взаимосвязи между отдельными типами и грзшпами, то классификация жизненных форм животных находится на начальном этапе разработки.
Жизненные формы животных различают по разным критериям. В зависимости от места обитания их разделяют наводные (рыбы, некоторые млекопитающие, ракообразные), почвенные
(личинки многих насекомых, некоторые грызуны, черви) и воздушно-наземные формы. На морфологию млекопитающих в наибольшей степени оказывает влияние характер их передвижения. На этом основании А.Н.Формозов выделил среди зверей следующие адаптивные типы: 1) наземные формы, 2) подземные (землерои), 3) древесные, 4) воздушные и 5) водные. Между указанными типами есть переходы. В пределах каждой группы образ жизни обусловливает специфические приспособительные особенности. Так, по способу передвижения наземные формы могут быть прыгающими, бегающими, сидячими.
Жизненные формы отчетливо выделяются в пределах любой крупной таксономической группы животных, характеризующейся экологическим разнообразием видов.
Во внешнем облике птиц в наибольшей мере проявляется приуроченность их к определенным типам местообитаний и характер передвижения при добывании пищи. В связи с этим различают птиц: 1) древесной растительности, 2) открытых пространств суши, 3) болот и отмелей, 4) водных пространств. В каждой из указанных групп выделяют специфические формы: а) добывающие пищу посредством лазания (многие голуби, попугаи, кукушки, дятловые, воробьиные); б) добывающие пищу в полете (в лесах — совы, козодои и др., на открытых пространствах — ржанковые, длиннокрылые, над водой — трубконосые и т. п.); в) кормящиеся при передвижении по земле (лесные — большинство куриных, казуары, киви и др., на открытых пространствах — страусы, нанду, на болотах и отмелях — голенастые, фламинго, некоторые воробьиные); г) добывающие пищу с помощью плавания и ныряния (пингвины, гагары, поганки, ряд трубконосых, большинство веслоногих и гусиных и др.).
Разработка классификации жизненных форм у животных затруднена в связи со значительным их видовым разнообразием, высокой численностью и многообразием условий обитания.
За основу классификации в одних случаях берутся особенности размножения, в других — способы передвижения или добывания пищи. Нередко классификация базируется на приуроченности организмов к определенным экологическим нишам, ландшафту, ярусу. Тем не менее, анализ жизненных форм дает возможность судить об особенностях среды обитания и путях выработки у животных адаптации к определенным условиям.