Hlavné skupiny faktorov životného prostredia. Hlavné abiotické faktory

Úvod

Abiotické faktory prostredia sú zložky a javy neživej anorganickej povahy, ktoré priamo alebo nepriamo ovplyvňujú živé organizmy. Prirodzene, tieto faktory pôsobia súčasne a znamenajú, že všetky živé organizmy spadajú pod ich vplyv. Miera prítomnosti alebo neprítomnosti každého z nich významne ovplyvňuje životaschopnosť organizmov a nie je rovnaká pre ich rôzne druhy. Je potrebné poznamenať, že to vo veľkej miere ovplyvňuje celý ekosystém ako celok, jeho udržateľnosť.

Faktory životného prostredia, osobitne aj v kombinácii, pri vystavení živým organizmom spôsobujú ich zmenu a prispôsobenie sa týmto faktorom. Táto schopnosť sa nazýva ekologická valencia alebo plasticita. Plasticita alebo ekologická valencia každého druhu je odlišná a ovplyvňuje rôznymi spôsobmi schopnosť živých organizmov prežiť za meniacich sa environmentálnych faktorov. Ak sa organizmy nielen adaptujú na biotické faktory, ale môžu ich tiež ovplyvňovať a meniť iné živé organizmy, potom je to pri abiotických faktoroch životného prostredia nemožné: telo sa im dokáže prispôsobiť, ale nie je na ne schopné nijako výrazne spätne pôsobiť.

Abiotické faktory prostredia sú podmienky, ktoré priamo nesúvisia s vitálnou aktivitou organizmov. Medzi najdôležitejšie abiotické faktory patrí teplota, svetlo, voda, zloženie atmosférických plynov, štruktúra pôdy, zloženie biogénnych prvkov v nej, terén atď. Tieto faktory môžu pôsobiť na organizmy buď priamo, napríklad svetlom alebo teplom, a nepriamo napríklad na terén, ktorý určuje pôsobenie priamych faktorov, svetla, vetra, vlhkosti atď. Nedávno bol objavený vplyv zmien slnečnej aktivity na biosférické procesy.

Hlavné abiotické faktory a ich charakteristiky

Medzi abiotické faktory patria:

1. Klimatické (vplyv teploty, svetla a vlhkosti);

2. geologické (zemetrasenie, sopečný výbuch, pohyb ľadovcov, bahenné toky a lavíny atď.);

3. Orografické (vlastnosti terénu, kde študované organizmy žijú).

Zvážte pôsobenie hlavných priamo pôsobiacich abiotických faktorov: svetlo, teplota a prítomnosť vody. Teplota, svetlo a vlhkosť sú najdôležitejšie faktory prostredia. Tieto faktory sa prirodzene menia tak počas roka, ako aj cez deň a v súvislosti s geografickým územným plánovaním. Organizmy vykazujú zonálnu a sezónnu povahu prispôsobenia sa týmto faktorom.

Svetlo ako faktor prostredia

Slnečné žiarenie je hlavným zdrojom energie pre všetky procesy prebiehajúce na Zemi. V spektre slnečného žiarenia možno rozlíšiť tri oblasti, ktoré sa líšia biologickým účinkom: ultrafialové, viditeľné a infračervené. Ultrafialové lúče s vlnovou dĺžkou menej ako 0,290 mikrónov škodia všetkému živému, sú však zachytené ozónovou vrstvou atmosféry. Iba malý zlomok dlhších ultrafialových lúčov (0,300 - 0,400 mikrónov) sa dostane na povrch Zeme. Tvoria asi 10% žiarivej energie. Tieto lúče sú vysoko reaktívne - pri vysokých dávkach môžu poškodiť živé organizmy. V malom množstve sú však potrebné napríklad pre človeka: pod vplyvom týchto lúčov sa v ľudskom tele vytvára vitamín D a hmyz tieto lúče vizuálne odlišuje, t. vidieť v ultrafialovom svetle. Môžu byť vedené polarizovaným svetlom.

Viditeľné lúče s vlnovou dĺžkou od 0,400 do 0,750 mikrónov (zodpovedajú za väčšinu energie - 45% - slnečného žiarenia), ktoré sa dostanú na povrch Zeme, majú pre organizmy mimoriadny význam. Vďaka tomuto žiareniu zelené rastliny syntetizujú organickú hmotu (uskutočňujú fotosyntézu), ktorú všetky ostatné organizmy používajú ako potravu. Pre väčšinu rastlín a živočíchov je viditeľné svetlo jedným z dôležitých faktorov životného prostredia, aj keď existujú aj také, pre ktoré svetlo nie je nevyhnutným predpokladom existencie (pôda, jaskyne a hlbokomorské druhy prispôsobujúce sa životu v tme). Väčšina zvierat dokáže rozlíšiť spektrálne zloženie svetla - má farebné videnie a v rastlinách majú kvety žiarivú farbu, aby prilákali opeľujúci hmyz.

Ľudské oko nevníma infračervené lúče s vlnovou dĺžkou viac ako 0,750 mikrónov, ale sú zdrojom tepelnej energie (45% energie žiarenia). Tieto lúče sú absorbované tkanivami zvierat a rastlín, v dôsledku čoho sa tkanivá zahrievajú. Mnoho chladnokrvných zvierat (jašterice, hady, hmyz) využíva slnečné svetlo na zvýšenie svojej telesnej teploty (niektoré hady a jašterice sú ekologicky teplokrvné zvieratá). Svetelné podmienky spojené s rotáciou Zeme majú zreteľnú dennú a sezónnu periodicitu. Takmer všetky fyziologické procesy v rastlinách a zvieratách majú denný rytmus s maximom a minimom v určitých hodinách: napríklad v určitých hodinách dňa sa kvetina v rastlinách otvára a zatvára a zvieratá si vyvinuli adaptácie na nočný a denný život. Dĺžka dňa (alebo fotoperióda) má v živote rastlín a živočíchov veľký význam.

Rastliny sa podľa životných podmienok prispôsobujú tieňu - rastlinám odolným voči odtieňom alebo naopak slnku - rastlinám milujúcim svetlo (napríklad obilninám). Silné jasné slnko (nad optimálnym jasom) však potláča fotosyntézu, takže je ťažké dosiahnuť vysoký výnos plodín bohatých na bielkoviny v trópoch. V miernych pásmach (nad a pod rovníkom) je vývojový cyklus rastlín a živočíchov načasovaný tak, aby sa zhodoval s ročnými obdobiami: príprava na zmenu teplotných podmienok sa vykonáva na základe signálu - zmeny dĺžky dňa, ktorá je vždy v určitom ročnom období na danom mieste rovnaká. Výsledkom tohto signálu sú fyziologické procesy, ktoré vedú k rastu, kvitnutiu rastlín na jar, plodeniu v lete a tvorbe listov na jeseň; u zvierat - k moltovaniu, hromadeniu tuku, migrácii, reprodukcii u vtákov a cicavcov, nástup pokojného štádia u hmyzu. Zvieratá vnímajú zmeny v dĺžke dňa pomocou svojich očí. A rastliny - pomocou špeciálnych pigmentov umiestnených v listoch rastlín. Podráždenia sa vnímajú pomocou receptorov, v dôsledku ktorých dochádza k množstvu biochemických reakcií (aktivácia enzýmov alebo uvoľňovanie hormónov) a potom sa prejavujú fyziologické alebo behaviorálne reakcie.

Štúdia fotoperiodizmu rastlín a živočíchov ukázala, že reakcia organizmov na svetlo nie je založená iba na množstve prijatého svetla, ale na striedaní období svetla a tmy s určitým trvaním počas dňa. Organizmy sú schopné merať čas, t.j. mať „biologické hodiny“ - od jednobunkových po ľudí. „Biologické hodiny“ sú tiež riadené sezónnymi cyklami a inými biologickými javmi. „Biologické hodiny“ určujú denný rytmus činnosti celých organizmov a procesov, ktoré prebiehajú dokonca aj na úrovni buniek, najmä bunkového delenia.

Teplota ako faktor prostredia

Všetky chemické procesy v tele závisia od teploty. Zmeny tepelných podmienok, často pozorované v prírode, hlboko ovplyvňujú rast, vývoj a ďalšie prejavy vitálnej činnosti živočíchov a rastlín. Existujú organizmy s premenlivou telesnou teplotou - poikilotermické a organizmy s konštantnou telesnou teplotou - homeotermické. Poikilotermické zvieratá sú úplne závislé od teploty okolia, zatiaľ čo homeotermické zvieratá sú schopné udržiavať konštantnú telesnú teplotu bez ohľadu na zmeny okolitej teploty. Drvivá väčšina suchozemských rastlín a zvierat v stave aktívneho života netoleruje negatívne teploty a hynie. Horná hranica života nie je pre rôzne druhy rovnaká - zriedka nad 40 - 45 o C. Niektoré sinice a baktérie žijú pri teplotách 70 - 90 o C, niektoré mäkkýše môžu žiť v horúcich prameňoch (až do 53 o C). Pre väčšinu suchozemských živočíchov a rastlín sa optimálne teplotné podmienky pohybujú v dosť úzkych medziach (15 - 30 o C). Horná hranica teploty života je určená teplotou zrážania bielkovín, pretože k nevratnej zrážaniu bielkovín (narušeniu štruktúry bielkovín) dochádza pri teplote asi 60 ° C.

Poikilotermické organizmy si v procese evolúcie vyvinuli rôzne adaptácie na meniace sa teplotné podmienky prostredia. Hlavným zdrojom tepelnej energie u poikilotermných živočíchov je vonkajšie teplo. Poikilotermické organizmy si vyvinuli rôzne adaptácie na nízke teploty. Niektoré zvieratá, napríklad arktické ryby, ktoré žijú neustále pri teplotách -1,8 ° C, obsahujú v tkanivovej tekutine látky (glykoproteíny), ktoré zabraňujú tvorbe ľadových kryštálov v tele; hmyz na tieto účely hromadí glycerín. Ostatné zvieratá naopak zvyšujú produkciu tepla v tele aktívnym sťahom svalov - tým zvyšujú telesnú teplotu o niekoľko stupňov. Ešte iní regulujú svoju výmenu tepla v dôsledku výmeny tepla medzi cievami obehového systému: cievy opúšťajúce svaly sú v tesnom kontakte s cievami prichádzajúcimi z kože a prenášajú chladenú krv (tento jav je charakteristický pre ryby so studenou vodou). Adaptívne správanie sa prejavuje v skutočnosti, že veľa hmyzu, plazov a obojživelníkov si vyberá miesta na slnku na vykurovanie alebo mení rôzne polohy, aby zväčšilo vykurovaciu plochu.

U mnohých chladnokrvných zvierat sa môže telesná teplota meniť v závislosti od fyziologického stavu: napríklad u lietajúceho hmyzu môže vnútorná telesná teplota vzrásť o 10 - 12 o C alebo viac v dôsledku zvýšenej svalovej práce. Spoločenský hmyz, najmä včely, vyvinuli efektívny spôsob udržiavania teploty prostredníctvom kolektívnej termoregulácie (úľ dokáže udržiavať teplotu 34 - 35 o C, ktorá je nevyhnutná pre vývoj lariev).

Poikilotermické zvieratá sú schopné prispôsobiť sa vysokým teplotám. To sa tiež deje rôznymi spôsobmi: k prenosu tepla môže dôjsť v dôsledku odparovania vlhkosti z povrchu tela alebo zo sliznice horných dýchacích ciest, ako aj v dôsledku subkutánnej vaskulárnej regulácie (napríklad u jašteríc rýchlosť prúdenia krvi cez kožné cievy rastie so zvyšujúcou sa teplotou).

Najdokonalejšia termoregulácia sa pozoruje u vtákov a cicavcov - homeotermických zvierat. V procese evolúcie získali schopnosť udržiavať stálu telesnú teplotu vďaka prítomnosti štvorkomorového srdca a jedného aortálneho oblúka, čo zabezpečovalo úplné oddelenie arteriálneho a venózneho prietoku krvi; vysoký metabolizmus; pierko alebo vlasová línia; regulácia prenosu tepla; dobre vyvinutý nervový systém získal schopnosť žiť aktívny život pri rôznych teplotách. U väčšiny vtákov je telesná teplota o niečo vyššia ako 40 o С, zatiaľ čo u cicavcov je o niečo nižšia. Pre zvieratá má veľký význam nielen schopnosť termoregulácie, ale aj adaptívne správanie, výstavba špeciálnych prístreškov a hniezd, výber miesta s priaznivejšou teplotou atď. Sú tiež schopní prispôsobiť sa nízkym teplotám niekoľkými spôsobmi: okrem peria alebo vlasov používajú teplokrvné zvieratá na zníženie tepelných strát aj chvenie (mikrokontrakcie zvonka nehybných svalov); keď sa hnedé tukové tkanivo oxiduje u cicavcov, vytvára sa ďalšia energia, ktorá podporuje metabolizmus.

Prispôsobenie teplokrvných zvierat vysokým teplotám je v mnohých ohľadoch podobné ako u chladnokrvných zvierat - potenie a odparovanie vody zo sliznice úst a horných dýchacích ciest, u vtákov - iba druhá metóda, pretože nemajú potné žľazy; expanzia krvných ciev umiestnených blízko povrchu kože, čo zvyšuje prenos tepla (u vtákov tento proces prebieha v nepernatých častiach tela, napríklad cez hrebeň). Teplota, ako aj svetelný režim, od ktorého závisí, sa prirodzene menia počas celého roka a v súvislosti so zemepisnou šírkou. Preto sú všetky úpravy pre život v mínusových teplotách dôležitejšie.

Voda ako environmentálny faktor

Voda hrá v živote každého organizmu výnimočnú úlohu, pretože je štrukturálnou zložkou bunky (voda predstavuje 60 - 80% bunkovej hmoty). Hodnota vody v živote bunky je určená jej fyzikálno-chemickými vlastnosťami. Vďaka svojej polarite je molekula vody schopná priťahovať sa k akýmkoľvek iným molekulám a vytvárať hydráty, t.j. je rozpúšťadlo. Mnoho chemických reakcií môže prebiehať iba za prítomnosti vody. Voda je „tepelným nárazníkom“ v živých systémoch a absorbuje teplo pri prechode z kvapalného do plynného skupenstva, čím chráni nestabilné bunkové štruktúry pred poškodením pri krátkodobom uvoľňovaní tepelnej energie. Preto pri odparovaní z povrchu vyvoláva chladiaci efekt a reguluje telesnú teplotu. Tepelno-vodivé vlastnosti vody určujú jej vedúcu úlohu ako klimatického termostatu v prírode. Voda sa pomaly ohrieva a pomaly ochladzuje: v lete a cez deň sa ohrieva voda morí oceánov a jazier a v noci a v zime sa tiež pomaly ochladzuje. Medzi vodou a vzduchom dochádza k neustálej výmene oxidu uhličitého. Voda navyše vykonáva transportnú funkciu a pohybuje pôdnymi látkami zhora nadol a dozadu. Úloha vlhkosti pre suchozemské organizmy je spôsobená skutočnosťou, že zrážky sú na zemskom povrchu nerovnomerne rozložené po celý rok. V suchých oblastiach (stepi, púšte) rastliny získavajú vodu pre seba pomocou vysoko vyvinutého koreňového systému, niekedy veľmi dlhých koreňov (v tŕňovom tŕni - až 16 m), dosahujúcich mokrú vrstvu. Vysoký osmotický tlak bunkovej šťavy (až 60-80 atm), ktorý zvyšuje saciu silu koreňov, pomáha zadržiavať vodu v tkanivách. Za suchého počasia rastliny znižujú odparovanie vody: u púštnych rastlín sa zhrubnú pletivá listového krytu alebo sa na povrchu listov vytvorí voskovitá vrstva alebo husté dospievanie. Množstvo rastlín dosahuje zníženie vlhkosti zmenšením listovej čepele (listy sa menia na tŕne, často rastliny úplne strácajú listy - saxaul, tamarisk atď.).

V závislosti od požiadaviek na vodný režim sa medzi rastlinami rozlišujú tieto ekologické skupiny:

Hydratofyty sú rastliny neustále žijúce vo vode;

Hydrofyty sú rastliny iba čiastočne ponorené vo vode;

Helophyty sú močiarne rastliny;

Hygrofyty sú suchozemské rastliny, ktoré žijú na nadmerne vlhkých miestach;

Mezofyty - uprednostňujú miernu vlhkosť;

Xerofyty sú rastliny prispôsobené na neustály nedostatok vlhkosti; medzi xerofytmi sú:

Sukulenty - hromadenie vody v tkanivách ich tela (šťavnaté);

Sklerofyty - strácajú značné množstvo vody.

Mnoho púštnych zvierat sa zaobíde bez pitnej vody; niektoré môžu bežať rýchlo a dlho a uskutočňovať dlhé migrácie na napájadlo (saigy, antilopy, ťavy atď.); niektoré zvieratá získavajú vodu z potravy (hmyz, plazy, hlodavce). Tukové zásoby púštnych zvierat môžu slúžiť ako druh vodnej rezervy v tele: pri oxidácii tuku sa vytvára voda (tukové zásoby v hrbách tiav alebo podkožné tukové zásoby u hlodavcov). Kožné kryty s nízkou priepustnosťou (napríklad u plazov) chránia zvieratá pred stratou vlhkosti. Mnoho zvierat je nočných alebo sa skrývajú v norách, aby sa zabránilo drenážnemu účinku nízkej vlhkosti a prehriatiu. V podmienkach pravidelného sucha prechádza množstvo rastlín a živočíchov do stavu fyziologického pokoja - rastliny prestávajú rásť a zhadzujú listy, zvieratá idú do zimného spánku. Tieto procesy sú sprevádzané zníženým metabolizmom v období sucha.

abiotická príroda biosféra slnečná

Literatúra

1. http://burenina.narod.ru/3-2.htm

2. http://ru-ecology.info/term/76524/

4. http://www.ecology-education.ru/index.php?action\u003dfull&id\u003d257

5. http://bibliofond.ru/view.aspx?id\u003d484744

Úvod

Hlavné abiotické faktory a ich charakteristiky

Literatúra

Úvod

1. Hlavné abiotické faktory a ich charakteristiky

Medzi abiotické faktory patria:

Klimatické (vplyv teploty, svetla a vlhkosti);

Geologické (zemetrasenie, sopečný výbuch, pohyb ľadovcov, bahenné toky a lavíny atď.);

Orografické (znaky terénu, kde študované organizmy žijú).

Svetlo ako faktor prostredia

Štúdia fotoperiodizmu rastlín a živočíchov ukázala, že reakcia organizmov na svetlo nie je založená iba na množstve prijatého svetla, ale na striedaní období svetla a tmy s určitým trvaním počas dňa. Organizmy sú schopné merať čas, t.j. vlastniť biologické hodiny - od jednobunkových organizmov po človeka. Biologické hodiny - tiež riadené sezónnymi cyklami a inými biologickými javmi. Biologické hodiny určiť denný rytmus činnosti oboch celých organizmov a procesov, ktoré sa vyskytujú dokonca aj na úrovni buniek, najmä bunkového delenia.

Teplota ako faktor prostredia

Všetky chemické procesy v tele závisia od teploty. Zmeny tepelných podmienok, často pozorované v prírode, hlboko ovplyvňujú rast, vývoj a ďalšie prejavy vitálnej činnosti živočíchov a rastlín. Existujú organizmy s premenlivou telesnou teplotou - poikilotermické a organizmy s konštantnou telesnou teplotou - homeotermické. Poikilotermické zvieratá sú úplne závislé od teploty okolia, zatiaľ čo homeotermické zvieratá sú schopné udržiavať konštantnú telesnú teplotu bez ohľadu na zmeny okolitej teploty. Drvivá väčšina suchozemských rastlín a zvierat v stave aktívneho života netoleruje negatívne teploty a hynie. Horná hranica života nie je rovnaká pre rôzne druhy - zriedka nad 40-45 rokov o C. Niektoré sinice a baktérie žijú pri teplotách 70 - 90 ° C o C, niektoré mäkkýše môžu žiť v horúcich prameňoch (až 53 o FROM). Pre väčšinu suchozemských živočíchov a rastlín sa optimálne teplotné podmienky pohybujú v dosť úzkych medziach (15 - 30 ° C) o FROM). Horná hranica teploty života je určená teplotou zrážania bielkovín, pretože k nevratnej zrážaniu bielkovín (narušeniu štruktúry bielkovín) dochádza pri teplote asi 60 ° C. ZO.

Poikilotermické organizmy si v procese evolúcie vyvinuli rôzne adaptácie na meniace sa teplotné podmienky prostredia. Hlavným zdrojom tepelnej energie u poikilotermných živočíchov je vonkajšie teplo. Poikilotermické organizmy si vyvinuli rôzne adaptácie na nízke teploty. Niektoré zvieratá, napríklad arktické ryby, žijú neustále o -1,8 o C, obsahujú látky (glykoproteíny) v tkanivovej tekutine, ktoré zabraňujú tvorbe ľadových kryštálov v tele; hmyz na tieto účely hromadí glycerín. Ostatné zvieratá naopak zvyšujú produkciu tepla tela v dôsledku aktívneho sťahovania svalov - týmto spôsobom zvyšujú telesnú teplotu o niekoľko stupňov. Ešte iní regulujú svoju výmenu tepla v dôsledku výmeny tepla medzi cievami obehového systému: cievy opúšťajúce svaly sú v tesnom kontakte s cievami prichádzajúcimi z kože a prenášajú chladenú krv (tento jav je charakteristický pre ryby so studenou vodou). Adaptívne správanie sa prejavuje v skutočnosti, že veľa hmyzu, plazov a obojživelníkov si vyberá miesta na slnku na vykurovanie alebo mení rôzne polohy, aby zväčšilo vykurovaciu plochu.

U mnohých chladnokrvných zvierat sa môže telesná teplota líšiť v závislosti od fyziologického stavu: napríklad u lietajúceho hmyzu môže vnútorná telesná teplota vzrásť o 10–12 o C a viac v dôsledku zvýšenej svalovej práce. Spoločenský hmyz, najmä včely, vyvinuli efektívny spôsob udržiavania teploty prostredníctvom kolektívnej termoregulácie (úľ môže udržiavať teplotu 34-35 o C, nevyhnutné pre vývoj lariev).

Najdokonalejšia termoregulácia sa pozoruje u vtákov a cicavcov - homeotermických zvierat. V procese evolúcie získali schopnosť udržiavať konštantnú telesnú teplotu vďaka prítomnosti štvorkomorového srdca a jedného aortálneho oblúka, čo zabezpečovalo úplné oddelenie arteriálneho a venózneho prietoku krvi; vysoký metabolizmus; pierko alebo vlasová línia; regulácia prenosu tepla; dobre vyvinutý nervový systém získal schopnosť žiť aktívny život pri rôznych teplotách. Väčšina vtákov má telesnú teplotu mierne nad 40 ° C o C, zatiaľ čo u cicavcov je o niečo nižšia. Pre zvieratá má veľký význam nielen schopnosť termoregulácie, ale aj adaptívne správanie, výstavba špeciálnych prístreškov a hniezd, výber miesta s priaznivejšou teplotou atď. Sú tiež schopní prispôsobiť sa nízkym teplotám niekoľkými spôsobmi: okrem peria alebo vlasov používajú teplokrvné zvieratá na zníženie tepelných strát aj chvenie (mikrokontrakcie zvonka nepohyblivých svalov); keď sa hnedé tukové tkanivo oxiduje u cicavcov, vytvára sa ďalšia energia, ktorá podporuje metabolizmus.

Voda ako environmentálny faktor

Voda hrá v živote každého organizmu výnimočnú úlohu, pretože je štrukturálnou zložkou bunky (voda predstavuje 60 - 80% bunkovej hmoty). Hodnota vody v živote bunky je určená jej fyzikálno-chemickými vlastnosťami. Vďaka svojej polarite je molekula vody schopná priťahovať sa k akýmkoľvek iným molekulám a vytvárať hydráty, t.j. je rozpúšťadlo. Mnoho chemických reakcií môže prebiehať iba za prítomnosti vody. Voda je v živých systémoch tepelný nárazník absorbuje teplo počas prechodu z kvapalného do plynného skupenstva, čím chráni nestabilné bunkové štruktúry pred poškodením pri krátkodobom uvoľňovaní tepelnej energie. Preto pri odparovaní z povrchu vyvoláva chladiaci účinok a reguluje telesnú teplotu. Tepelno-vodivé vlastnosti vody určujú jej vedúcu úlohu ako klimatického termostatu v prírode. Voda sa pomaly ohrieva a pomaly ochladzuje: v lete a cez deň sa ohrieva voda morí oceánov a jazier a v noci a v zime sa tiež pomaly ochladzuje. Medzi vodou a vzduchom dochádza k neustálej výmene oxidu uhličitého. Voda navyše vykonáva transportnú funkciu a pohybuje pôdnymi látkami zhora nadol a dozadu. Úloha vlhkosti pre suchozemské organizmy je spôsobená skutočnosťou, že zrážky sú na zemskom povrchu nerovnomerne rozložené po celý rok. V suchých oblastiach (stepi, púšte) rastliny získavajú vodu pre seba pomocou vysoko vyvinutého koreňového systému, niekedy veľmi dlhých koreňov (v tŕňovom tŕni - až 16 m), dosahujúcich mokrú vrstvu. Vysoký osmotický tlak bunkovej šťavy (až 60-80 atm), ktorý zvyšuje saciu silu koreňov, pomáha zadržiavať vodu v tkanivách. Za suchého počasia rastliny znižujú odparovanie vody: u púštnych rastlín sa zhrubnú pletivá listového krytu alebo sa na povrchu listov vytvorí voskovitá vrstva alebo husté dospievanie. Množstvo rastlín dosahuje zníženie vlhkosti zmenšením listovej čepele (listy sa menia na tŕne, rastliny často stratia svoje listy - saxaul, tamarisk atď.).

V závislosti od požiadaviek na vodný režim sa medzi rastlinami rozlišujú tieto ekologické skupiny:

Hydratofyty sú rastliny neustále žijúce vo vode;

Hydrofyty sú rastliny iba čiastočne ponorené vo vode;

Helophyty sú močiarne rastliny;

Hygrofyty sú suchozemské rastliny, ktoré žijú na nadmerne vlhkých miestach;

Mezofyty - uprednostňujú miernu vlhkosť;

Xerofyty sú rastliny prispôsobené na neustály nedostatok vlhkosti; medzi xerofytmi sú:

Sukulenty - hromadenie vody v tkanivách ich tela (šťavnaté);

Sklerofyty - strácajú značné množstvo vody.

abiotická príroda biosféra slnečná

Literatúra

1. http://burenina.narod.ru/3-2.htm

Http://ru-ecology.info/term/76524/

Http://www.ecology-education.ru/index.php?action\u003dfull&id\u003d257

Http://bibliofond.ru/view.aspx?id\u003d484744

Doučovanie

Potrebujete pomoc s preskúmaním témy?

Naši odborníci vám poradia alebo poskytnú doučovacie služby týkajúce sa tém, ktoré vás zaujímajú.
Pošlite žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby som sa dozvedel o možnosti získania konzultácie.

Vplyv environmentálnych faktorov na živé organizmy jednotlivo i na spoločenstvo ako celok má mnoho aspektov. Pri posudzovaní vplyvu jedného alebo druhého faktora životného prostredia je dôležité charakterizovať intenzitu jeho pôsobenia na živú hmotu: za priaznivých podmienok sa hovorí o optimálnom faktore, pri nadmernom alebo nedostatočnom limitujúcom faktore.

Teplota.Väčšina druhov je prispôsobená pomerne úzkemu teplotnému rozsahu. Niektoré organizmy, najmä v pokojovom štádiu, sú schopné existovať pri veľmi nízkych teplotách. Napríklad spóry mikroorganizmov vydržia ochladenie na -200 ° C. Určité druhy baktérií a rias môžu žiť a množiť sa v horúcich prameňoch pri teplotách od +80 do -88 ° C. Rozsah teplotných výkyvov vo vode je oveľa menší ako na súši, a preto sú limity odolnosti proti výkyvom teplôt vo vodných organizmoch užšie ako v prípade suchozemských. Avšak pre vodných aj suchozemských obyvateľov je optimálna teplota v rozmedzí od +15 do +30 ° C.

Existujú organizmy s premenlivou telesnou teplotou - poikilotermické (z gréčtiny. poikilos - rozmanité, premenlivé a therme -teplo) a organizmy so stálou telesnou teplotou - homeotermálne (z gréc. homoios - podobné a therme - srdečne). Telesná teplota poikilotermných organizmov závisí od teploty okolia. Jeho zvýšenie spôsobuje v nich zintenzívnenie životných procesov a v určitých medziach aj zrýchlenie vývoja.

Teplota nemá konštantnú povahu. Organizmy, ktoré sú obvykle vystavené sezónnym výkyvom teplôt, aké sa vyskytujú v miernych pásmach, sú voči konštantným teplotám menej tolerantné. Pre organizmy sú nepriaznivé aj prudké výkyvy teplôt - silné mrazy alebo horúčavy. Existuje veľa nástrojov na boj s chladením alebo prehriatím. S príchodom zimy upadajú rastliny a poikilotermické zvieratá do stavu zimného pokoja. Rýchlosť metabolizmu prudko klesá, veľa tukov a sacharidov sa ukladá v tkanivách. Množstvo vody v bunkách klesá, hromadia sa cukry a glycerín, ktoré bránia zamrznutiu. V horúcom období sa aktivujú fyziologické mechanizmy, ktoré chránia pred prehriatím. U rastlín sa zvyšuje odparovanie vody cez prieduchy, čo vedie k zníženiu teploty listov. U zvierat sa za týchto podmienok zvyšuje aj odparovanie vody cez dýchací systém a pokožku. Poikilotermické zvieratá sa navyše vyhýbajú prehrievaniu prostredníctvom adaptívneho správania: vyberajú si biotopy s najpriaznivejšou mikroklímou, v horúcich časoch dňa sa skrývajú v dierach alebo pod kameňmi, sú aktívne v určitých časoch dňa atď.

Okolitá teplota je teda dôležitým a často limitujúcim faktorom v živote.

Homeotermické zvieratá - vtáky a cicavce - sú oveľa menej závislé od teplotných podmienok prostredia. Aromorfické zmeny v štruktúre umožnili týmto dvom triedam zostať aktívnymi pri veľmi prudkých teplotných zmenách a ovládať takmer všetky biotopy.

Depresívny účinok nízkych teplôt na organizmy zvyšuje silný vietor.

Lesk.Svetlo vo forme slnečného žiarenia poskytuje všetky životné procesy na Zemi (obr. 25.4). Pre organizmy je dôležitá vlnová dĺžka vnímaného žiarenia, jeho intenzita a doba expozície (dĺžka dňa alebo fotoperióda). Ultrafialové lúče s vlnovou dĺžkou viac ako 0,3 mikrónov tvoria približne 40% žiarivej energie dosahujúcej zemský povrch. V malých dávkach sú potrebné pre zvieratá a ľudí. Pod ich vplyvom sa v tele vytvára vitamín D. Hmyz vizuálne rozlišuje ultrafialové lúče a pomocou nich sa pohybuje v teréne za oblačného počasia. Viditeľné svetlo s vlnovou dĺžkou 0,4-0,75 mikrónov má najväčší vplyv na telo. Energia viditeľného svetla predstavuje asi 45% z celkového množstva energie žiarenia dopadajúcej na Zem. Viditeľné svetlo je najmenej tlmené pri prechode hustými mrakmi a vodou. Fotosyntéza preto môže prebiehať ako v oblačnom počasí, tak aj pod vrstvou vody určitej hrúbky. Stále je však iba 0,1 až 1% prichádzajúcej slnečnej energie použité na syntézu biomasy.

Obrázok: 25.4.

Rastliny sa podľa životných podmienok prispôsobujú tieňu - rastlinám odolným voči odtieňom alebo naopak jasnému slnku - rastlinám milujúcim svetlo. Do poslednej skupiny patria obilniny.

Dĺžka vystavenia svetlu, fotoperióda, hrá mimoriadne dôležitú úlohu pri regulácii činnosti živých organizmov a ich vývoji. V miernych pásmach nad a pod rovníkom je vývojový cyklus rastlín a živočíchov načasovaný tak, aby sa zhodoval s ročnými obdobiami a príprava na zmeny teplotných podmienok sa vykonáva na základe signálu dĺžky dňa, ktorý je na rozdiel od iných sezónnych faktorov vždy v určitom ročnom období na danom mieste rovnaký. Fotoperióda je akoby spúšťacím mechanizmom, ktorý postupne zahrnuje fyziologické procesy vedúce k rastu, kvitnutiu rastlín na jar, plodeniu v lete a vylučovaniu listov na jeseň, ako aj k množeniu a hromadeniu tuku, migrácii a množeniu u vtákov a cicavcov a nástupu vegetačného pokoja u hmyzu. ...

Okrem sezónnych zmien určuje zmena dňa a noci denný rytmus činnosti tak celého organizmu, ako aj fyziologických procesov. Schopnosť organizmov vnímať čas a prítomnosť „biologických hodín“ je dôležitou adaptáciou, ktorá zaisťuje prežitie jednotlivca za daných podmienok prostredia.

Infračervené žiarenie predstavuje 45% z celkového množstva žiarivej energie dopadajúcej na Zem. Infračervené lúče zvyšujú teplotu tkanív rastlín a živočíchov, sú dobre absorbované predmetmi neživej prírody vrátane vody.

Pre produktivitu rastlín, t.j. tvorby organickej hmoty, najdôležitejším ukazovateľom je celkové priame slnečné žiarenie prijaté za dlhé časové obdobia (mesiace, rok).

Vlhkosť.Voda je nevyhnutnou súčasťou bunky, preto jej množstvo v určitých biotopoch slúži ako obmedzujúci faktor pre rastliny a živočíchy a určuje povahu flóry a fauny v danej oblasti. Nadbytočná voda v pôde vedie k rozvoju močiarnej vegetácie. V závislosti od pôdnej vlhkosti (a ročných zrážok) sa mení druhové zloženie rastlinných spoločenstiev. Pri ročných zrážkach 250 mm alebo menej sa vyvíja púštna krajina. Nerovnomerné rozloženie zrážok v jednotlivých ročných obdobiach je tiež dôležitým obmedzujúcim faktorom pre organizmy. V takom prípade musia rastliny a živočíchy vydržať dlhšie sucho. V krátkom období vysokej pôdnej vlhkosti dôjde k hromadeniu primárnej produkcie pre celé spoločenstvo. Určuje veľkosť ročného prísunu potravy pre zvieratá a saprofágy (z gréčtiny. sapros - zhnité a fagos - požierač) - organizmy, ktoré rozkladajú organické zvyšky.

V prírode spravidla dochádza k denným výkyvom vlhkosti vzduchu, ktoré spolu so svetlom a teplotou regulujú činnosť organizmov. Vlhkosť ako environmentálny faktor je dôležitá v tom, že mení vplyv teploty. Teplota má výraznejší vplyv na organizmus, ak je vlhkosť vzduchu veľmi vysoká alebo nízka. Rovnakým spôsobom sa zvyšuje aj rola vlhkosti, ak sa teplota blíži k hraniciam únosnosti daného druhu. Druhy rastlín a živočíchov žijúcich v oblastiach s nedostatočnou vlhkosťou sa v procese prirodzeného výberu efektívne prispôsobili nepriaznivým podmienkam sucha. Takéto rastliny majú silne vyvinutý koreňový systém, zvýšený osmotický tlak bunkovej šťavy, ktorý prispieva k zadržiavaniu vody v tkanivách, kutikula listu je zahustená, listová čepeľ je výrazne zmenšená alebo zmenená na tŕne. U niektorých rastlín (saxaul) sa listy strácajú a fotosyntéza sa uskutočňuje pomocou zelených stoniek. Pri nedostatku vody sa rast púštnych rastlín zastaví, zatiaľ čo rastliny milujúce vlhkosť za takýchto podmienok vädnú a hynú. Kaktusy sú schopné ukladať veľké množstvo vody v tkanivách a hospodárne ju využívať. Podobné prispôsobenie sa našlo u afrických púštnych mliečnych rias, čo je príklad paralelného vývoja nepríbuzných skupín za podobných podmienok prostredia.

Púštne zvieratá majú tiež rôzne fyziologické adaptácie na vyrovnanie sa s nedostatkom vody. Drobné zvieratá - hlodavce, plazy, článkonožce - extrahujú vodu z potravy. Tuk hromadiaci sa u niektorých zvierat vo veľkom množstve (hrb v ťave) je tiež zdrojom vody. V horúcom období veľa zvierat (hlodavce, korytnačky) zimuje niekoľko mesiacov.

Ionizujúce žiarenie.Žiarenie s veľmi vysokou energiou, ktoré môže viesť k vytvoreniu párov pozitívnych a negatívnych iónov, sa nazýva ionizácia. Jeho zdrojom sú rádioaktívne látky obsiahnuté v horninách; navyše pochádza z vesmíru.

Intenzita ionizujúceho žiarenia v prostredí sa významne zvýšila v dôsledku ľudského využitia atómovej energie. Testovanie jadrových zbraní, jadrové elektrárne, získavanie paliva pre ne a zneškodňovanie odpadu, lekársky výskum a iné druhy mierového využívania atómovej energie vytvárajú miestne „horúce miesta“ a vytvárajú odpad, ktorý sa často dostane do životného prostredia počas prepravy alebo skladovania.

Z troch typov ionizujúceho žiarenia, ktoré majú veľký ekologický význam, sú dva korpuskulárne žiarenie (častice alfa a beta) a tretí elektromagnetické (gama žiarenie a jeho röntgenové žiarenie blízke).

Korpuskulárne žiarenie pozostáva z prúdu atómových alebo subatomárnych častíc, ktoré prenášajú svoju energiu na čokoľvek, na čo narazia. Alfa žiarenie sú jadrá hélia, sú obrovské v porovnaní s inými časticami, veľkosťami. Dĺžka ich dráhy vo vzduchu je iba pár centimetrov. Beta žiarenie sú rýchle elektróny. Ich rozmery sú oveľa menšie, dĺžka dráhy vo vzduchu je niekoľko metrov a v tkanivách živočíšneho alebo rastlinného organizmu niekoľko centimetrov. Pokiaľ ide o ionizujúce elektromagnetické žiarenie, je to podobné ako svetlo, iba jeho vlnová dĺžka je oveľa kratšia. Cestuje vo vzduchu na veľké vzdialenosti a ľahko preniká do hmoty a svoju energiu vydáva po dlhej stope. Napríklad gama žiarenie ľahko preniká do živých tkanív; toto žiarenie môže prechádzať telom bez toho, aby malo akýkoľvek účinok, alebo môže spôsobiť ionizáciu na veľkej časti svojej dráhy. Biológovia často označujú radiačné látky, ktoré emitujú alfa a beta žiarenie, ako o „vnútorných emitentoch“, pretože majú najväčší účinok pri absorpcii, prehltnutí alebo inom nájdení vo vnútri tela. Rádioaktívne látky vyžarujúce prevažne gama žiarenie sa označujú ako „vonkajšie žiariče“, pretože toto prenikajúce žiarenie môže pôsobiť, keď je jeho zdroj mimo tela.

Kozmické a ionizujúce žiarenie emitované prírodnými rádioaktívnymi látkami obsiahnutými vo vode a pôde vytvára takzvané žiarenie pozadia, na ktoré sú v súčasnosti existujúce živočíchy a rastliny prispôsobené. V rôznych častiach biosféry sa prirodzené pozadie líši 3-4 krát. Jeho najnižšia intenzita je pozorovaná v blízkosti morskej hladiny a najvyššia vo vysokých nadmorských výškach v horách tvorených žulovými skalami. Intenzita kozmického žiarenia stúpa s výškou terénu nad morom a žulové horniny obsahujú prírodnejšie rádionuklidy ako sedimentárne horniny.

Všeobecne platí, že ionizujúce žiarenie má najničivejší účinok na rozvinutejšie a zložitejšie organizmy a človek je obzvlášť citlivý.

Veľké dávky, ktoré telo dostane v krátkom čase (minúty alebo hodiny), sa nazývajú akútne dávky, na rozdiel od chronických dávok, ktoré telo vydrží počas celého svojho životného cyklu. Vplyv nízkych chronických dávok sa meria ťažšie, pretože môžu spôsobiť dlhodobé genetické a somatické účinky. Akékoľvek zvýšenie úrovne žiarenia v prostredí nad pozadím alebo dokonca vysoké prirodzené pozadie môže zvýšiť frekvenciu škodlivých mutácií.

U vyšších rastlín je citlivosť na ionizujúce žiarenie priamo úmerná veľkosti bunkového jadra. U vyšších zvierat sa nenašiel taký jednoduchý alebo priamy vzťah medzi citlivosťou a bunkovou štruktúrou; pre nich je dôležitejšia citlivosť jednotlivých orgánových systémov. Cicavce sú teda veľmi citlivé aj na nízke dávky v dôsledku ľahkého poškodenia žiarením rýchlo sa deliaceho hematopoetického tkaniva - kostnej drene. Citlivý je aj tráviaci trakt a poškodenie nerozdelených nervových buniek sa pozoruje iba pri vysokej úrovni žiarenia.

Akonáhle sa dostanú do prostredia, rádionuklidy sú rozptýlené a zriedené, ale môžu sa hromadiť v živých organizmoch rôznymi spôsobmi, keď sa pohybujú v potravinovom reťazci. Rádioaktívne látky sa môžu hromadiť aj vo vode, pôde, zrážkach alebo vo vzduchu, ak rýchlosť ich vstupu presahuje mieru prirodzeného rádioaktívneho rozpadu.

Kontaminanty.Životné podmienky človeka a stabilita prírodných biogeocenóz sa za posledné desaťročia rapídne zhoršili v dôsledku znečistenia životného prostredia látkami, ktoré vznikli v dôsledku jeho výrobných aktivít. Tieto látky možno rozdeliť do dvoch skupín: prírodné zlúčeniny, ktoré sú odpadom technologických procesov, a umelé zlúčeniny, ktoré sa v prírode nevyskytujú.

Do prvej skupiny patrí oxid siričitý (tavenie medi), oxid uhličitý (tepelné elektrárne), oxidy dusíka, uhlík, uhľovodíky, zlúčeniny medi, zinku a ortuti atď., Minerálne hnojivá (hlavne dusičnany a fosfáty).

Do druhej skupiny patria umelé látky so špeciálnymi vlastnosťami, ktoré uspokojujú ľudské potreby: pesticídy (z lat. pestis - infekcia, zničenie a cido - zabiť), používané na boj proti živočíšnym škodcom poľnohospodárskych plodín, antibiotiká používané v medicíne a veterinárne lieky na liečbu infekčných chorôb. Medzi pesticídy patria insekticídy (z lat. insecta - hmyz a cido - zabiť) - prostriedky na boj proti škodlivému hmyzu a herbicídom (z lat. herba - tráva, rastlina a cido - zabiť) - prostriedok na ničenie buriny.

Všetky z nich majú určitú toxicitu (toxicitu) pre človeka. Zároveň slúžia ako antropogénne abiotické faktory prostredia, ktoré majú výrazný vplyv na druhové zloženie biogeocenóz. Tento vplyv sa vyjadruje v zmene vlastností pôdy (okyslenie, prechod do rozpustného stavu toxických prvkov, narušenie štruktúry, vyčerpanie jej druhového zloženia); zmeny vo vlastnostiach vody (zvýšená mineralizácia, zvýšený obsah dusičnanov a fosfátov, okyslenie, nasýtenie povrchovo aktívnymi látkami); zmena pomeru prvkov v pôde a vode, ktorá vedie k zhoršeniu podmienok pre vývoj rastlín a živočíchov.

Takéto zmeny slúžia ako faktory selekcie, v dôsledku čoho sa vytvárajú nové rastlinné a živočíšne spoločenstvá s ochudobneným druhovým zložením.

Zmeny faktorov prostredia z hľadiska sily pôsobenia na organizmy môžu byť: 1) pravidelné, napríklad v súvislosti s dennou dobou, ročným obdobím alebo rytmom prílivu a odlivu v oceáne; 2) nepravidelné, ako sú zmeny poveternostných podmienok v rôznych rokoch, katastrofy (búrky, prehánky, zosuvy pôdy atď.); 3) nasmerované: počas ochladzovania alebo otepľovania podnebia, premnoženia vodných útvarov atď. Populácie organizmov žijúcich v konkrétnom prostredí sa tejto nestálosti prispôsobujú prirodzeným výberom. Rozvíjajú sa v nich určité morfologické a fyziologické vlastnosti, ktoré im umožňujú presne existovať v týchto a v žiadnych iných podmienkach prostredia. Pre každý faktor ovplyvňujúci telo existuje priaznivá sila vplyvu, ktorá sa nazýva zóna optima ekologického faktora alebo jednoducho jeho optimum. U organizmov tohto typu inhibuje odchýlka od optimálnej intenzity pôsobenia faktora (zníženie alebo zvýšenie) životnú aktivitu. Hranice, za ktorými nastáva smrť organizmu, sa nazývajú horná a dolná hranica výdrže (obr. 25.5).

Obrázok: 25.5. Intenzita pôsobenia environmentálnych faktorov

Kotviace body

Väčšina druhov organizmov je prispôsobená na život v úzkom teplotnom rozmedzí; optimálne hodnoty teploty sú od +15 do +30 ° С.
Svetlo vo forme slnečného žiarenia poskytuje všetky životné procesy na Zemi.
Kozmické a ionizujúce žiarenie emitované prírodnými rádioaktívnymi látkami tvorí „základné“ žiarenie, ktorému sú prispôsobené existujúce rastliny a zvieratá.
Znečisťujúce látky, ktoré majú toxický účinok na živé organizmy, ochudobňujú druhové zloženie biocenóz.

Skontrolujte otázky a úlohy

1. Čo sú abiotické faktory prostredia?
2. Aké adaptácie musia mať rastliny a zvieratá na zmeny okolitej teploty?
3. Uveďte, ktorá časť spektra viditeľného slnečného žiarenia je najaktívnejšie absorbovaná chlorofylom zelených rastlín?
4. Povedzte nám o prispôsobení živých organizmov nedostatku vody.
5. Popíšte vplyv rôznych druhov ionizujúceho žiarenia na živočíšne a rastlinné organizmy.
6. Aký je vplyv znečisťujúcich látok na stav biogeocenóz?

cieľ: odhaliť zvláštnosti abiotických faktorov prostredia a zvážiť ich vplyv na živé organizmy.

Úlohy: oboznámiť študentov s environmentálnymi faktormi životného prostredia; odhaliť vlastnosti abiotických faktorov, zvážiť vplyv teploty, svetla a vlhkosti na živé organizmy; rozlišovať rôzne skupiny živých organizmov v závislosti od vplyvu rôznych abiotických faktorov na ne; splniť praktickú úlohu na určenie skupín organizmov v závislosti od abiotického faktora.

Vybavenie: počítačová prezentácia, skupinové úlohy s obrázkami rastlín a živočíchov, praktické zadanie.

POČAS TRIED

Všetky živé organizmy, ktoré obývajú Zem, sú ovplyvnené environmentálnymi faktormi.

Enviromentálne faktory - Ide o jednotlivé vlastnosti alebo prvky životného prostredia, ktoré priamo alebo nepriamo ovplyvňujú živé organizmy, a to minimálne počas jednej z etáp individuálneho vývoja. Faktory životného prostredia sú rozmanité. Existuje niekoľko kvalifikácií, v závislosti od prístupu. Je to podľa vplyvu na životne dôležitú činnosť organizmov, podľa stupňa variability v čase, podľa dĺžky pôsobenia. Zvážte klasifikáciu faktorov prostredia na základe ich pôvodu.

Zvážime vplyv prvého tri abiotické faktory ich vplyv je výraznejší - je to teplota, svetlo a vlhkosť.

Napríklad u májového chrobáka larválne štádium prebieha v pôde. Ovplyvňujú ho abiotické faktory prostredia: pôda, vzduch, nepriamo vlhkosť, chemické zloženie pôdy - svetlo na ňu vôbec nemá vplyv.

Napríklad baktérie sú schopné prežiť v najextrémnejších podmienkach - nachádzajú sa v gejzíroch, prameňoch sírovodíka, veľmi slanej vode, v hĺbke Svetového oceánu, veľmi hlboko v pôde, v ľade Antarktídy, na najvyšších vrcholoch (dokonca aj na Evereste 8848 m), v telách živých organizmov.

TEPLOTA

Väčšina rastlinných a živočíšnych druhov je prispôsobená dosť úzkemu teplotnému rozsahu. Niektoré organizmy, najmä v pokojovom stave alebo v pozastavenom režime, sú schopné odolávať pomerne nízkym teplotám. Kolísanie teploty vo vode je zvyčajne menšie ako na pevnine, preto sú teplotné tolerančné limity pre vodné organizmy horšie ako pre suchozemské. Rýchlosť metabolizmu závisí od teploty. V zásade žijú organizmy pri teplotách od 0 do +50 na povrchu piesku v púšti a až do -70 v niektorých oblastiach východnej Sibíri. Priemerný teplotný rozsah je od +50 do –50 na suchozemských stanovištiach a od +2 do +27 vo svetovom oceáne. Napríklad mikroorganizmy vydržia ochladenie na –200, určité druhy baktérií a rias môžu žiť a množiť sa v horúcich prameňoch pri teplotách +80, +88.

Rozlišovať živočíšne organizmy:

so stálou telesnou teplotou (teplokrvná);
s nekonzistentnou telesnou teplotou (chladnokrvný).

Organizmy s premenlivou telesnou teplotou (ryby, obojživelníky, plazy)

V prírode nie je teplota konštantná. Organizmy, ktoré žijú v miernych šírkach a sú vystavené teplotným výkyvom, sú voči konštantným teplotám menej tolerantné. Prudké výkyvy - horúčava, mráz - sú pre organizmy nepriaznivé. Zvieratá vyvinuli adaptácie na boj proti ochladzovaniu a prehriatiu. Napríklad s nástupom zimy upadajú rastliny a zvieratá s premenlivými telesnými teplotami do stavu zimného pokoja. Ich metabolická rýchlosť prudko klesá. Pri príprave na zimu sa v tkanivách zvierat ukladá veľa tukov a uhľohydrátov, množstvo vody vo vlákne klesá, hromadia sa cukry a glycerín, ktorý zabraňuje zamrznutiu. Zvyšuje sa teda mrazuvzdornosť zimujúcich organizmov.

V horúcom období sú naopak zapnuté fyziologické mechanizmy, ktoré chránia pred prehriatím. U rastlín sa zvyšuje odparovanie vlhkosti cez prieduchy, čo vedie k zníženiu teploty listov. U zvierat sa zvyšuje odparovanie vody dýchacím systémom a pokožkou.

Organizmy so stálou telesnou teplotou. (vtáky, cicavce)

Tieto organizmy prešli zmenami vnútornej štruktúry orgánov, čo prispelo k ich prispôsobeniu sa konštantnej telesnej teplote. Jedná sa napríklad o 4-komorové srdce a prítomnosť jedného aortálneho oblúka, ktoré zabezpečujú úplné oddelenie arteriálneho a venózneho prietoku krvi, intenzívny metabolizmus v dôsledku prísunu tkanív arteriálnou krvou nasýtenou kyslíkom, perím alebo vlasovou pokrývkou tela, čo pomáha udržiavať teplo, dobre vyvinutú nervovú aktivitu) ... To všetko umožňovalo zástupcom vtákov a cicavcov zostať aktívnymi pri náhlych teplotných zmenách a ovládať všetky biotopy.

V prírodných podmienkach sa teplota veľmi zriedka udržuje na úrovni priaznivého pre celý život. Rastliny a zvieratá preto vyvíjajú špeciálne úpravy, ktoré oslabujú prudké výkyvy teploty. Zvieratá ako slony majú v porovnaní s mamutím predkom v chladnejšom podnebí väčší ucho. Ušnica okrem orgánu sluchu funguje ako termoregulátor. V rastlinách sa na ochranu pred prehriatím objaví voskovitý povlak a hustá kutikula.

SVIETIŤ

Svetlo poskytuje všetky životné procesy na Zemi. Pre organizmy je dôležitá vlnová dĺžka vnímaného žiarenia, jeho trvanie a intenzita vystavenia. Napríklad v rastlinách vedie pokles dĺžky denného svetla a intenzita osvetlenia k jesennému opadávaniu listov.

Autor: vzťah k svetlu rastlín rozdelený na:

svetlo milujúci- majú malé listy, vysoko rozvetvené výhonky, veľa pigmentu - obilniny. Ale zvýšenie intenzity svetla nad optimálnu hodnotu potláča fotosyntézu, takže je ťažké dosiahnuť dobré výnosy v trópoch.
tieňomilnýe - mať tenké listy, veľké, umiestnené vodorovne, s menším počtom priedušiek.
odtieň-tolerantný - rastliny schopné žiť v dobrých svetelných podmienkach aj v tieni

Dôležitú úlohu v regulácii činnosti živých organizmov a ich vývoji zohráva doba a intenzita vystavenia svetlu. - fotoperióda. V miernych zemepisných šírkach je vývojový cyklus živočíchov a rastlín načasovaný tak, aby sa zhodoval s ročnými obdobiami, a dĺžka denného svetla slúži ako signál na prípravu zmeny teploty, ktorá na rozdiel od iných faktorov zostáva vždy na určitom mieste a v určitom čase konštantná. Fotoperiodizmus je spúšťací mechanizmus, ktorý zahŕňa fyziologické procesy vedúce k rastu a kvitnutiu rastlín na jar, plodeniu v lete a vylučovaniu listov na jeseň v rastlinách. U zvierat akumulácia tuku do jesene, reprodukcia zvierat, ich migrácia, migrácia vtákov a nástup pokojného štádia u hmyzu. ( Správa študenta).

Okrem sezónnych zmien dochádza aj k denným zmenám v režime osvetlenia, zmena dňa a noci určuje denný rytmus fyziologickej činnosti organizmov. Dôležitou adaptáciou, ktorá zaisťuje prežitie jednotlivca, sú akési „biologické hodiny“, schopnosť vnímať čas.

Zvieratáktorých činnosť závisí od dennej doby, poďte s denný, nočný a súmrakový životný štýl.

VLHKOST

Voda je nevyhnutnou súčasťou bunky, preto je jej množstvo na určitých biotopoch limitujúcim faktorom pre rastliny a živočíchy a určuje povahu flóry a fauny danej oblasti.

Nadbytočná vlhkosť v pôde vedie k podmáčaniu pôdy a vzhľadu močiarnej vegetácie. V závislosti od pôdnej vlhkosti (množstva zrážok) sa mení druhové zloženie vegetácie. Listnaté lesy sú nahradené malolistou, potom lesostepnou vegetáciou. Ďalej je tu nízka tráva a na 250 ml ročne - púšť. Zrážky počas celého roka nemusia klesať rovnomerne, živé organizmy musia vydržať dlhé suchá. Napríklad rastliny a živočíchy savany, kde intenzita vegetačného krytu, ako aj intenzívne kŕmenie kopytníkov, závisia od obdobia dažďov.

V prírode sa vyskytujú aj denné výkyvy vlhkosti vzduchu, ktoré ovplyvňujú činnosť organizmov. Medzi vlhkosťou a teplotou existuje úzky vzťah. Teplota je silnejšie ovplyvnená organizmom, keď je vysoká alebo nízka vlhkosť. Rastliny a zvieratá si vyvinuli adaptácie na meniacu sa vlhkosť. Napríklad v rastlinách - je vyvinutý silný koreňový systém, kutikula listu je zahustená, listová čepeľ je zmenšená alebo zmenená na ihly a tŕne. V saxaule dochádza k fotosyntéze so zelenou časťou stonky. Rastliny počas sucha prestávajú rásť. Kaktusy uchovávajú vlhkosť v predĺženej časti stonky; ihly namiesto listov znižujú odparovanie.

Zvieratá tiež vyvinuli úpravy, ktoré im umožňujú tolerovať nedostatok vlhkosti. Malé zvieratá - hlodavce, hady, korytnačky, článkonožce - extrahujú vlhkosť z potravy. Zdrojom vody môže byť tuková látka, napríklad v ťave. Za horúceho počasia sú niektoré zvieratá hlodavce, korytnačky prechádzajú do zimného spánku, ktorý trval niekoľko mesiacov. Rastliny sú na začiatku leta pominuteľné, po krátkom kvitnutí môžu zhodiť listy, odumrieť od prízemných častí, a tak prežiť obdobie sucha. Súčasne sa cibule a rizómy zachovajú až do nasledujúcej sezóny.

Autor: vzťah k vodným rastlinám rozdeliť:

vodné rastliny vysoká vlhkosť;
rastliny blízko vody, suchozemská voda;
suchozemské rastliny;
rastliny na suchých a veľmi suchých miestach,žiť na miestach s nedostatočnou vlhkosťou, znesie krátke sucho;
sukulenty - šťavnaté, hromadia vodu v tkanivách svojich tiel.

Vo vzťahu k do živočíšnej vody rozdeliť:

zvieratá milujúce vlhkosť;
prostredná skupina;
suchomilné zvieratá.

Typy adaptability organizmov na výkyvy teploty, vlhkosti a svetla:

teplokrvnosť – udržiavanie konštantnej telesnej teploty v tele;
hibernácia -predĺžený spánok zvierat v zimnej sezóne;
anabióza - dočasný stav tela, v ktorom sú životné procesy spomalené na minimum a chýbajú všetky viditeľné známky života (pozorované u chladnokrvných zvierat a v zime a v horúcom období);
mrazuvzdornosťb - schopnosť organizmov tolerovať negatívne teploty;
stav pokoja - adaptívna vlastnosť trvácej rastliny, ktorá sa vyznačuje zastavením viditeľného rastu a vitálnej aktivity, odumieraním suchozemských výhonkov v bylinných formách rastlín a opadávaním listov v drevitých formách;
letný kľud - adaptívna vlastnosť skoro kvitnúcich rastlín (tulipán, šafran) tropických oblastí, púšte, polopúšte.

(Správy študentov.)

Poďme urobiť záver, všetkým živým organizmom, t.j. Rastliny a zvieratá sú ovplyvňované abiotickými faktormi životného prostredia (faktory neživej prírody), najmä teplotou, svetlom a vlhkosťou. V závislosti od vplyvu faktorov neživej prírody sa rastliny a živočíchy delia do rôznych skupín a vyvíjajú adaptácie na vplyv týchto abiotických faktorov.

Praktické úlohy v skupinách:(Príloha 1)

1. ÚLOHA: Z uvedených zvierat pomenujte chladnokrvné (tj. S premenlivou telesnou teplotou).

2. ÚLOHA: Z uvedených zvierat pomenujte teplokrvné (tj. So stálou telesnou teplotou).

3. ÚLOHA: vyberte z navrhovaných rastlín rastliny milujúce svetlo, tieň milujúce a tolerantné voči odtieňom a zapíšte si ich do tabuľky.

4. PRIDELENIE: Vyberte zvieratá, ktoré sú denné, nočné a súmračné.

5. ÚLOHA: vyberte rastliny patriace do rôznych skupín vo vzťahu k vode.

6. ÚLOHA: vyberte zvieratá patriace do rôznych skupín vo vzťahu k vode.

Úlohy na tému „abiotické faktory prostredia“, odpovede(

Úvod

Každý deň sa ponáhľate za prácou, kráčate po ulici, trasiete sa od zimy alebo sa potíte od horúčavy. A po pracovnom dni idete do obchodu a nakúpite jedlo. Vyjdite z obchodu, narýchlo zastavte okoloidúci mikrobus a bezmocne choďte dole k najbližšiemu voľnému miestu. Pre mnohých je to známy spôsob života, však? Už ste niekedy premýšľali o tom, ako ide život z pohľadu ekológie? Existencia človeka, rastlín a zvierat je možná iba prostredníctvom ich vzájomného pôsobenia. Nezaobíde sa to bez vplyvu neživej prírody. Každý z týchto typov expozície má svoje vlastné označenie. Existujú teda iba tri typy vplyvu na životné prostredie. Ide o antropogénne, biotické a abiotické faktory. Pozrime sa na každú z nich a na jej vplyv na prírodu.

1. Antropogénne faktory - vplyv na povahu všetkých foriem ľudskej činnosti

Keď sa povie tento pojem, nenapadne mi ani jedna pozitívna myšlienka. Aj keď ľudia robia niečo dobré pre zvieratá a rastliny, je to kvôli následkom predtým vykonaného zlého (napríklad pytliactvo).

Antropogénne faktory (príklady):

Vysychanie močiarov.
Hnojenie polí pesticídmi.
Pytliactvo.
Priemyselný odpad (foto).

Záver

Ako vidíte, ľudia v zásade poškodzujú iba životné prostredie. A z dôvodu zvýšenia hospodárskej a priemyselnej výroby už nepomáhajú ani environmentálne opatrenia zavedené vzácnymi dobrovoľníkmi (vytváranie rezerv, environmentálne zhromaždenia).

2. Biotické faktory - vplyv živej prírody na rôzne organizmy

Jednoducho povedané, je to vzájomné pôsobenie rastlín a zvierat. Môže to byť pozitívne alebo negatívne. Existuje niekoľko typov takýchto interakcií:

1. Konkurencia - také vzťahy medzi jednotlivcami jedného alebo rôznych druhov, pri ktorých použitie určitého zdroja jedným z nich znižuje jeho dostupnosť pre ostatných. Všeobecne platí, že zvieratá alebo rastliny medzi sebou súťažia o svoj kúsok chleba.

2. Mutualizmus je taký vzťah, v ktorom každý z druhov dostáva určitú výhodu. Jednoducho povedané, keď sa rastliny a / alebo zvieratá harmonicky dopĺňajú.

3. Komenzalizmus je forma symbiózy medzi organizmami rôznych druhov, pri ktorej jeden z nich využíva obydlie alebo organizmus hostiteľa ako miesto osídlenia a môže jesť zvyšky potravy alebo produktov svojej životnej činnosti. Zároveň neprináša majiteľovi škodu ani úžitok. Všeobecne malý nenápadný doplnok.

Biotické faktory (príklady):

Spolužitie rýb a koralových polypov, bičíkovitých prvokov a hmyzu, stromov a vtákov (napríklad ďatľov), škorcov a nosorožcov.

Záver

Napriek skutočnosti, že biotické faktory môžu byť škodlivé pre zvieratá, rastliny a ľudí, majú tiež veľké výhody.

3. Abiotické faktory - vplyv neživej prírody na rôzne organizmy

Áno, neživá príroda zohráva dôležitú úlohu aj v životných procesoch zvierat, rastlín a ľudí. Azda najdôležitejším abiotickým faktorom je počasie.

Abiotické faktory: príklady

Abiotické faktory sú teplota, vlhkosť, osvetlenie, slanosť vody a pôdy, ako aj vzduch a jeho zloženie plynov.

Záver

Abiotické faktory môžu škodiť zvieratám, rastlinám a ľuďom, napriek tomu im väčšinou prospievajú

Výsledok

Jediný faktor, ktorý nikomu neprospieva, je antropogénny. Áno, tiež človeku neprináša nič dobré, hoci si je istý, že mení prírodu pre svoje dobro, a nerozmýšľa nad tým, čo toto „dobro“ pre neho a jeho potomkov premení o desať rokov. Človek už úplne zničil mnoho druhov zvierat a rastlín, ktoré mali svoje miesto vo svetovom ekosystéme. Biosféra Zeme je ako film, v ktorom neexistujú žiadne sekundárne úlohy, všetky sú tie hlavné. Teraz si predstavte, že niektoré z nich boli odstránené. Čo sa stane vo filme? Toto je rovnaké aj v prírode: ak zmizne najmenšie zrnko piesku, zrúti sa veľká budova života.