Glavne skupine dejavnikov okolja. Glavni abiotski dejavniki

Uvod

Abiotski dejavniki okolja so sestavine in pojavi nežive, anorganske narave, ki neposredno ali posredno vplivajo na žive organizme. Ti dejavniki seveda delujejo sočasno, kar pomeni, da so vsi živi organizmi pod njihovim vplivom. Stopnja prisotnosti ali odsotnosti vsakega od njih pomembno vpliva na sposobnost preživetja organizmov in se pri različnih vrstah razlikuje. Opozoriti je treba, da to močno vpliva na celoten ekosistem kot celoto in njegovo trajnost.

Okoljski dejavniki, tako posamezno kot v kombinaciji, ko vplivajo na žive organizme, jih silijo v spreminjanje in prilagajanje tem dejavnikom. To sposobnost imenujemo ekološka valenca ali plastičnost. Plastičnost ali okoljska valenca vsake vrste je drugačna in ima drugačen učinek na sposobnost živih organizmov, da preživijo pod spreminjajočimi se okoljskimi dejavniki. Če se organizmi ne samo prilagajajo biotskim dejavnikom, ampak lahko nanje tudi vplivajo, spreminjajo druge žive organizme, potem je to pri abiotskih okoljskih dejavnikih nemogoče: organizem se jim lahko prilagodi, ne more pa nanje bistveno obratno vplivati.

Abiotski dejavniki okolja so razmere, ki niso neposredno povezane z življenjsko aktivnostjo organizmov. Najpomembnejši abiotski dejavniki so temperatura, svetloba, voda, sestava atmosferskih plinov, zgradba prsti, sestava hranil v njej, teren itd. Ti dejavniki lahko vplivajo na organizme tako neposredno, na primer svetloba ali toplota, kot posredno, na primer teren, ki določa delovanje neposrednih dejavnikov, svetlobe, vetra, vlage itd. V zadnjem času je vpliv sprememb sončne aktivnosti na biosfero procesi so bili odkriti.

Osnovno abiotski dejavniki in njihove značilnosti

Med abiotskimi dejavniki so:

1. podnebne (vpliv temperature, svetlobe in vlage);

2. Geološki (potres, vulkanski izbruh, ledeniško gibanje, blatni tokovi in snežni plazovi itd.);

3. Orografske (značilnosti terena, kjer živijo proučevani organizmi).

Razmislimo o delovanju glavnih neposrednih abiotskih dejavnikov: svetlobe, temperature in prisotnosti vode. Najpomembnejši dejavniki so temperatura, svetloba in vlaga zunanje okolje. Ti dejavniki se naravno spreminjajo skozi vse leto in dan ter v povezavi z geografsko conacijo. Organizmi kažejo consko in sezonsko prilagajanje tem dejavnikom.

Svetloba kot dejavnik okolja

Sončno sevanje je glavni vir energije za vse procese, ki se dogajajo na Zemlji. V spektru sončnega sevanja lahko ločimo tri področja, ki se razlikujejo po biološkem delovanju: ultravijolično, vidno in infrardeče. Ultravijolični žarki z valovno dolžino, manjšo od 0,290 mikronov, so uničujoči za vsa živa bitja, vendar z zamudo ozonski plašč vzdušje. Doseže samo površje Zemlje ne večina daljši ultravijolični žarki (0,300 - 0,400 mikronov). Predstavljajo približno 10 % sevalne energije. Ti žarki so zelo kemično aktivni, v velikih odmerkih lahko poškodujejo žive organizme. V majhnih količinah pa so nujni na primer za človeka: pod vplivom teh žarkov se v človeškem telesu tvori vitamin D, žuželke pa te žarke vidno ločijo, t.j. videti v ultravijolični svetlobi. Lahko navigirajo s polarizirano svetlobo.

Vidni žarki z valovno dolžino od 0,400 do 0,750 mikronov (ki predstavljajo večino energije – 45 % – sončnega sevanja), ki dosežejo zemeljsko površino, imajo posebno velik pomen za organizme. Zelene rastline zaradi tega sevanja sintetizirajo organsko snov (izvajajo fotosintezo), ki jo za hrano uporabljajo vsi drugi organizmi. Za večino rastlin in živali je vidna svetloba eden od pomembni dejavniki okolja, čeprav obstajajo takšna, za katera svetloba ni predpogoj obstoj (zemeljski, jamski in globokomorski tipi prilagajanja na življenje v temi). Večina živali je sposobna razlikovati spektralno sestavo svetlobe – imajo barvni vid, rastline pa imajo svetlo obarvane cvetove, ki privabljajo žuželke opraševalce.

Infrardečih žarkov z valovno dolžino nad 0,750 mikrona človeško oko ne zazna, so pa vir toplotne energije (45 % sevalne energije). Te žarke absorbirajo tkiva živali in rastlin, zaradi česar se tkiva segrejejo. Številne hladnokrvne živali (kuščarji, kače, žuželke) uporabljajo sončna svetloba za zvišanje telesne temperature (nekatere kače in kuščarji so ekološko toplokrvne živali). Svetlobni pogoji, povezane z vrtenjem Zemlje, imajo izrazito dnevno in sezonsko periodičnost. Skoraj vsi fizioloških procesov rastline in živali imajo dnevni ritem z maksimumom in minimumom ob določenih urah: na primer, ob določenih urah dneva se rastlinski cvet odpira in zapira, živali pa so razvile prilagoditve na nočno in dnevno življenje. Dolžina dneva (ali fotoobdobje) ima dobra vrednost v življenju rastlin in živali.

Rastline se glede na življenjske razmere prilagodijo senci - senco odporne rastline ali, nasprotno, soncu - svetlobne rastline (na primer žita). Vendar pa močno, svetlo sonce (nad optimalno svetlostjo) zavira fotosintezo, zaradi česar je težko pridelati visoke pridelke rastlin, bogatih z beljakovinami, v tropih. V zmernih pasovih (nad in pod ekvatorjem) je razvojni cikel rastlin in živali omejen na letne čase: priprava na spremembe temperaturnih razmer poteka na podlagi signala - spremembe dolžine dneva, ki ob določen letni čas v določenem kraju vedno enak. Zaradi tega signala se vklopijo fiziološki procesi, ki vodijo do rasti in cvetenja rastlin spomladi, plodov poleti in odpadanja listov jeseni; pri živalih - do taljenja, kopičenja maščobe, selitve, razmnoževanja pri pticah in sesalcih ter začetka faze mirovanja pri žuželkah. Živali zaznavajo spremembe dolžine dneva s svojimi vidnimi organi. In rastline - s pomočjo posebnih pigmentov, ki se nahajajo v listih rastlin. Draženje zaznamo preko receptorjev, zaradi česar pride do vrste biokemičnih reakcij (aktivacija encimov ali sproščanje hormonov), nato pa se pojavijo fiziološke ali vedenjske reakcije.

Študija fotoperiodizma pri rastlinah in živalih je pokazala, da reakcija organizmov na svetlobo ne temelji le na količini prejete svetlobe, temveč na menjavanju obdobij svetlobe in teme določenega trajanja čez dan. Organizmi so sposobni meriti čas, tj. imeti " biološka ura” - od enoceličnih organizmov do človeka. "Biološko uro" nadzirajo tudi sezonski cikli in drugi biološki pojavi. "Biološke ure" določajo dnevni ritem delovanja tako celih organizmov kot procesov, ki se dogajajo tudi na celični ravni, zlasti celične delitve.

Temperatura kot dejavnik okolja

Vsi kemični procesi v telesu so odvisni od temperature. Spremembe toplotnih razmer, ki jih pogosto opazimo v naravi, močno vplivajo na rast, razvoj in druge manifestacije življenja živali in rastlin. Obstajajo organizmi z nestabilno telesno temperaturo - poikilotermni in organizmi s stalno telesno temperaturo - homeotermni. Poikilotermne živali so popolnoma odvisne od temperature okolja, medtem ko so homeotermne živali sposobne vzdrževati konstantno telesno temperaturo ne glede na spremembe okoljske temperature. Velika večina kopenskih rastlin in živali v stanju aktivnega življenja ne more prenašati negativnih temperatur in umre. Zgornja temperaturna meja življenja ni enaka za različni tipi- redko nad 40-45 o C. Nekatere cianobakterije in bakterije živijo pri temperaturah 70-90 o C, nekateri mehkužci lahko živijo tudi v toplih vrelcih (do 53 o C). Za večino kopenskih živali in rastlin optimalne temperaturne razmere nihajo v precej ozkih mejah (15-30 o C). Zgornji prag življenjske temperature je določen s temperaturo koagulacije beljakovin, saj pri temperaturi okoli 60 o C pride do ireverzibilne koagulacije beljakovin (motnje strukture beljakovin).

V procesu evolucije so poikilotermni organizmi razvili različne prilagoditve na spreminjajoče se temperaturne razmere okolja. Glavni vir toplotne energije pri poikilotermnih živalih je zunanja toplota. Poikilotermni organizmi so razvili različne prilagoditve na nizke temperature. Nekatere živali, na primer arktične ribe, ki stalno živijo pri temperaturi -1,8 o C, vsebujejo v tkivni tekočini snovi (glikoproteine), ki preprečujejo nastanek ledenih kristalov v telesu; žuželke za te namene kopičijo glicerol. Druge živali, nasprotno, povečajo proizvodnjo toplote telesa zaradi aktivnega krčenja mišic - na ta način povečajo telesno temperaturo za nekaj stopinj. Spet drugi svojo izmenjavo toplote uravnavajo zaradi izmenjave toplote med posodami cirkulacijski sistem: žile, ki prihajajo iz mišic, so v tesnem stiku z žilami, ki prihajajo iz kože in prenašajo ohlajeno kri (ta pojav je značilen za hladnovodne ribe). Prilagodljivo vedenje vključuje številne žuželke, plazilce in dvoživke, ki izbirajo mesta na soncu, da se ogrejejo, ali spreminjajo različne položaje, da povečajo grelno površino.

Pri številnih hladnokrvnih živalih se lahko telesna temperatura spreminja glede na fiziološko stanje: na primer pri letečih žuželkah se notranja telesna temperatura zaradi povečanega mišičnega dela lahko dvigne za 10-12 o C ali več. Družbene žuželke, predvsem čebele, so razvile učinkovit način vzdrževanja temperature s skupno termoregulacijo (panj lahko vzdržuje temperaturo 34-35 o C, potrebno za razvoj ličink).

Poikilotermne živali se lahko prilagodijo visoke temperature. Tudi to se zgodi različne poti: do prenosa toplote lahko pride zaradi izhlapevanja vlage s površine telesa ali iz sluznice zgornjega dihalni trakt, pa tudi zaradi podkožne vaskularne regulacije (na primer pri kuščarjih se hitrost krvnega pretoka skozi žile kože poveča s povišanjem temperature).

Najbolj popolno termoregulacijo opazimo pri pticah in sesalcih - homeotermnih živalih. V procesu evolucije so pridobili sposobnost vzdrževanja konstantne telesne temperature zaradi prisotnosti štirikomornega srca in enega aortnega loka, kar je zagotovilo popolno ločitev arterijskega in venskega pretoka krvi; visok metabolizem; perje ali dlaka; regulacija prenosa toplote; dobro razvita živčni sistem pridobili sposobnost aktivnega življenja pri različnih temperaturah. Pri večini ptic je telesna temperatura nekoliko višja od 40 o C, pri sesalcih pa nekoliko nižja. Za živali je zelo pomembna ne le sposobnost termoregulacije, temveč tudi prilagoditveno vedenje, gradnja posebnih zatočišč in gnezd, izbira prostora z ugodnejšo temperaturo itd. Nizkim temperaturam se lahko prilagodijo tudi na več načinov: toplokrvne živali poleg perja ali dlake uporabljajo tudi tresenje (mikrokontrakcije navzven negibnih mišic) za zmanjšanje izgube toplote; oksidacija rjavega maščobnega tkiva pri sesalcih proizvaja dodatno energijo, ki podpira presnovo.

Prilagajanje toplokrvnih živali na visoke temperature je v marsičem podobno podobnim prilagoditvam hladnokrvnih živali - potenje in izhlapevanje vode iz sluznice ust in zgornjih dihalnih poti; pri pticah - le slednja metoda, saj nimajo žleze znojnice; razširitev krvne žile, ki se nahaja blizu površine kože, kar poveča prenos toplote (pri pticah se ta proces pojavi na delih telesa brez perja, na primer skozi greben). Temperatura, pa tudi svetlobni režim, od katerega je odvisna, se naravno spreminja skozi vse leto in zaradi geografska širina. Zato so vse prilagoditve bolj pomembne za bivanje pri nizkih temperaturah.

Voda kot dejavnik okolja

Voda ima v življenju vsakega organizma izjemno vlogo, saj je strukturna komponenta celice (voda predstavlja 60-80% celične mase). Pomen vode v življenju celice določa njen fizikalne in kemijske lastnosti. Zaradi polarnosti lahko molekula vode pritegne vse druge molekule in tvori hidrate, tj. je topilo. Mnogi kemične reakcije se lahko pojavi samo v prisotnosti vode. Voda je v živih sistemih »toplotni blažilnik«, ki absorbira toploto pri prehodu iz tekočega v plinasto stanje in s tem varuje nestabilne celične strukture pred poškodbami pri kratkotrajnem sproščanju toplotne energije. V zvezi s tem proizvaja hladilni učinek pri izhlapevanju s površine in uravnava telesno temperaturo. Lastnosti toplotne prevodnosti vode določajo njeno vodilno vlogo klimatskega termoregulatorja v naravi. Voda se počasi segreva in počasi ohlaja: poleti in podnevi se voda morij, oceanov in jezer segreva, ponoči in pozimi pa se počasi tudi ohlaja. Med vodo in zrakom poteka stalna izmenjava ogljikov dioksid. Poleg tega voda opravlja transportno funkcijo, premika snovi v tleh od zgoraj navzdol in nazaj. Vloga vlage za kopenske organizme je posledica dejstva, da so padavine porazdeljene po zemeljsko površje neenakomerno skozi vse leto. V sušnih območjih (stepe, puščave) rastline pridobivajo vodo s pomočjo močno razvitega koreninskega sistema, včasih zelo dolgih korenin (za kamelji trn - do 16 m), ki segajo do mokre plasti. visoko osmotski tlak celični sok(do 60-80 atm), kar poveča sesalno moč korenin in pomaga zadrževati vodo v tkivih. V suhem vremenu rastline zmanjšajo izhlapevanje vode: pri puščavskih rastlinah se pokrovna tkiva listov zgostijo ali pa se na površini listov razvije voskasta plast ali gosta pubescenca. Številne rastline dosežejo zmanjšanje vlage z zmanjšanjem listne plošče (listi se spremenijo v bodice, pogosto rastline popolnoma izgubijo liste - saxaul, tamarisk itd.).

Glede na zahteve za vodni režim ločimo naslednje rastline: okoljske skupine:

Hidratofiti so rastline, ki stalno živijo v vodi;

Hidrofiti - rastline, ki so le delno potopljene v vodo;

Helofiti - močvirske rastline;

Higrofiti so kopenske rastline, ki živijo na prekomerno vlažnih mestih;

Mezofiti - raje imajo zmerno vlago;

Kserofiti so rastline, prilagojene na stalno pomanjkanje vlage; Med kserofiti so:

Sukulente - kopičenje vode v tkivih svojega telesa (sočne);

Sklerofiti - izgubijo znatno količino vode.

Mnoge puščavske živali lahko preživijo brez pitna voda; nekateri lahko tečejo hitro in dolgo časa ter se dolgo selijo do vodnih mest (antilope saiga, kamele itd.); Nekatere živali pridobivajo vodo iz hrane (žuželke, plazilci, glodalci). Maščobne obloge Puščavske živali lahko služijo kot nekakšna rezerva vode v telesu: ko maščobe oksidirajo, nastane voda (maščobne obloge v grbi kamel ali podkožne maščobe pri glodavcih). Nizko prepustne kožne obloge (na primer pri plazilcih) ščitijo živali pred izgubo vlage. Številne živali so prešle na nočni način življenja ali se skrivajo v rovih, da bi se izognile izsušitvi zaradi nizke vlažnosti in pregrevanja. V pogojih periodične suše številne rastline in živali preidejo v stanje fiziološkega mirovanja - rastline prenehajo rasti in odvržejo liste, živali prezimijo. Te procese spremlja zmanjšana presnova v sušnih obdobjih.

abiotska narava biosfera sončna

Literatura

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

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

4. http://www.ecology-education.ru/index.php?action=full&id=257

5. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=484744

Uvod

Glavni abiotski dejavniki in njihove značilnosti

Literatura

Uvod

1. Glavni abiotski dejavniki in njihove značilnosti

Med abiotskimi dejavniki so:

Klimatski (vpliv temperature, svetlobe in vlage);

Geološke (potres, vulkanski izbruh, ledeniško gibanje, blatni tokovi in snežni plazovi itd.);

Orografski (značilnosti terena, kjer živijo proučevani organizmi).

Razmislimo o delovanju glavnih neposrednih abiotskih dejavnikov: svetlobe, temperature in prisotnosti vode. Temperatura, svetloba in vlaga so najpomembnejši dejavniki okolja. Ti dejavniki se naravno spreminjajo skozi vse leto in dan ter v povezavi z geografsko conacijo. Organizmi kažejo consko in sezonsko prilagajanje tem dejavnikom.

Svetloba kot dejavnik okolja

Sončno sevanje je glavni vir energije za vse procese, ki se dogajajo na Zemlji. V spektru sončnega sevanja lahko ločimo tri področja, ki se razlikujejo po biološkem delovanju: ultravijolično, vidno in infrardeče. Ultravijolični žarki z valovno dolžino manj kot 0,290 mikronov so uničujoči za vsa živa bitja, vendar jih zadrži ozonska plast ozračja. Zemljino površje doseže le majhen del daljših ultravijoličnih žarkov (0,300 - 0,400 mikronov). Predstavljajo približno 10 % sevalne energije. Ti žarki so zelo kemično aktivni, v velikih odmerkih lahko poškodujejo žive organizme. V majhnih količinah pa so nujni na primer za človeka: pod vplivom teh žarkov se v človeškem telesu tvori vitamin D, žuželke pa te žarke vidno ločijo, t.j. videti v ultravijolični svetlobi. Lahko navigirajo s polarizirano svetlobo.

Za organizme so še posebej pomembni vidni žarki z valovno dolžino od 0,400 do 0,750 mikronov (predstavljajo večino energije – 45 % – sončnega sevanja), ki dosežejo zemeljsko površje. Zelene rastline zaradi tega sevanja sintetizirajo organsko snov (izvajajo fotosintezo), ki jo za hrano uporabljajo vsi drugi organizmi. Za večino rastlin in živali je vidna svetloba eden od pomembnih okoljskih dejavnikov, čeprav obstajajo tudi takšni, pri katerih svetloba ni pogoj za obstoj (talni, jamski in globokomorski tipi prilagoditve na življenje v temi). Večina živali lahko razlikuje spektralno sestavo svetlobe – ima barvni vid, rastline pa imajo živo obarvane cvetove, ki privabljajo žuželke opraševalce.

Infrardečih žarkov z valovno dolžino nad 0,750 mikrona človeško oko ne zazna, so pa vir toplotne energije (45 % sevalne energije). Te žarke absorbirajo tkiva živali in rastlin, zaradi česar se tkiva segrejejo. Mnoge hladnokrvne živali (kuščarji, kače, žuželke) uporabljajo sončno svetlobo za zvišanje telesne temperature (nekatere kače in kuščarji so ekološko toplokrvne živali). Svetlobni pogoji, povezani z vrtenjem Zemlje, imajo jasne dnevne in sezonske cikle. Skoraj vsi fiziološki procesi v rastlinah in živalih imajo dnevni ritem z maksimumom in minimumom ob določenih urah: na primer, ob določenih urah dneva se rastlinski cvet odpira in zapira, živali pa so razvile prilagoditve na nočno in dnevno življenje. Dolžina dneva (ali fotoperioda) je zelo pomembna v življenju rastlin in živali.

Študija fotoperiodizma pri rastlinah in živalih je pokazala, da reakcija organizmov na svetlobo ne temelji le na količini prejete svetlobe, temveč na menjavanju obdobij svetlobe in teme določenega trajanja čez dan. Organizmi so sposobni meriti čas, tj. imajo biološka ura - od enoceličnih organizmov do človeka. Biološka ura - jih urejajo tudi sezonski cikli in drugi biološki pojavi. Biološka ura določajo dnevni ritem aktivnosti tako celih organizmov kot procesov, ki se dogajajo tudi na celični ravni, zlasti celične delitve.

Temperatura kot dejavnik okolja

Vsi kemični procesi v telesu so odvisni od temperature. Spremembe toplotnih razmer, ki jih pogosto opazimo v naravi, močno vplivajo na rast, razvoj in druge manifestacije življenja živali in rastlin. Obstajajo organizmi z nestabilno telesno temperaturo - poikilotermni in organizmi s stalno telesno temperaturo - homeotermni. Poikilotermne živali so popolnoma odvisne od temperature okolja, medtem ko so homeotermne živali sposobne vzdrževati konstantno telesno temperaturo ne glede na spremembe okoljske temperature. Velika večina kopenskih rastlin in živali v stanju aktivnega življenja ne more prenašati negativnih temperatur in umre. Zgornja temperaturna meja življenja ni enaka za različne vrste - redko nad 40-45 O C. Nekatere cianobakterije in bakterije živijo pri temperaturah 70-90 O C, nekateri mehkužci (do 53 O Z). Za večino kopenskih živali in rastlin optimalni temperaturni pogoji nihajo v precej ozkih mejah (15-30 O Z). Zgornji prag življenjske temperature je določen s temperaturo koagulacije beljakovin, saj pride do ireverzibilne koagulacije beljakovin (motnje strukture beljakovin) pri temperaturi okoli 60 o. Z.

V procesu evolucije so poikilotermni organizmi razvili različne prilagoditve na spreminjajoče se temperaturne razmere okolja. Glavni vir toplotne energije pri poikilotermnih živalih je zunanja toplota. Poikilotermni organizmi so razvili različne prilagoditve na nizke temperature. Nekatere živali, na primer arktične ribe, stalno živijo pri temperaturi -1,8 o C, v tkivni tekočini vsebujejo snovi (glikoproteine), ki preprečujejo nastajanje ledenih kristalov v telesu; žuželke za te namene kopičijo glicerol. Druge živali, nasprotno, povečajo proizvodnjo toplote telesa zaradi aktivnega krčenja mišic - na ta način povečajo telesno temperaturo za nekaj stopinj. Spet drugi uravnavajo svojo izmenjavo toplote zaradi izmenjave toplote med žilami obtočil: žile, ki prihajajo iz mišic, so v tesnem stiku z žilami, ki prihajajo iz kože in prenašajo ohlajeno kri (ta pojav je značilen za hladno vodo). ribe). Prilagodljivo vedenje vključuje številne žuželke, plazilce in dvoživke, ki izbirajo mesta na soncu, da se ogrejejo, ali spreminjajo različne položaje, da povečajo grelno površino.

Pri številnih hladnokrvnih živalih se lahko telesna temperatura spreminja glede na fiziološko stanje: na primer pri letečih žuželkah se lahko notranja telesna temperatura dvigne za 10-12 o C ali več zaradi povečanega mišičnega dela. Družbene žuželke, zlasti čebele, so razvile učinkovit način vzdrževanja temperature s skupno termoregulacijo (panj lahko vzdržuje temperaturo 34-35 °C). o C, potreben za razvoj ličink).

Poikilotermne živali se lahko prilagodijo visokim temperaturam. Tudi to se dogaja na različne načine: do prenosa toplote lahko pride zaradi izhlapevanja vlage s površine telesa ali iz sluznice zgornjih dihalnih poti, pa tudi zaradi regulacije podkožnega ožilja (npr. pri kuščarjih hitrost pretoka krvi skozi kožne žile se poveča z naraščajočo temperaturo).

Najbolj popolno termoregulacijo opazimo pri pticah in sesalcih - homeotermnih živalih. V procesu evolucije so pridobili sposobnost vzdrževanja konstantne telesne temperature zaradi prisotnosti štirikomornega srca in enega aortnega loka, kar je zagotovilo popolno ločitev arterijskega in venskega pretoka krvi; visok metabolizem; perje ali dlaka; regulacija prenosa toplote; dobro razvit živčni sistem je pridobil sposobnost aktivnega življenja pri različnih temperaturah. Večina ptic ima telesno temperaturo nekoliko nad 40 o C, pri sesalcih pa nekoliko nižja. Za živali je zelo pomembna ne le sposobnost termoregulacije, temveč tudi prilagoditveno vedenje, gradnja posebnih zatočišč in gnezd, izbira prostora z ugodnejšo temperaturo itd. Nizkim temperaturam se lahko prilagodijo tudi na več načinov: toplokrvne živali poleg perja ali dlake uporabljajo tudi tresenje (mikrokontrakcije navzven negibnih mišic) za zmanjšanje izgube toplote; oksidacija rjavega maščobnega tkiva pri sesalcih proizvaja dodatno energijo, ki podpira presnovo.

Prilagajanje toplokrvnih živali na visoke temperature je v marsičem podobno podobnim prilagoditvam hladnokrvnih živali - potenje in izhlapevanje vode iz sluznice ust in zgornjih dihalnih poti; pri pticah - le slednja metoda, saj nimajo žlez znojnic; razširitev krvnih žil, ki se nahajajo blizu površine kože, kar poveča prenos toplote (pri pticah se ta proces pojavi na nepernatih delih telesa, na primer skozi greben). Temperatura, pa tudi svetlobni režim, od katerega je odvisna, se naravno spreminja skozi vse leto in v povezavi z geografsko širino. Zato so vse prilagoditve bolj pomembne za bivanje pri nizkih temperaturah.

Voda kot dejavnik okolja

Voda ima v življenju vsakega organizma izjemno vlogo, saj je strukturna sestavina celice (voda predstavlja 60-80% mase celice). Pomen vode v življenju celice določajo njene fizikalno-kemijske lastnosti. Zaradi polarnosti lahko molekula vode pritegne vse druge molekule in tvori hidrate, tj. je topilo. Številne kemične reakcije lahko potekajo samo v prisotnosti vode. Voda je prisotna v živih sistemih toplotni blažilnik , absorbirajo toploto pri prehodu iz tekočega v plinasto stanje in s tem zaščitijo nestabilne strukture celice pred poškodbami med kratkotrajnim sproščanjem toplotne energije. V zvezi s tem proizvaja hladilni učinek pri izhlapevanju s površine in uravnava telesno temperaturo. Lastnosti toplotne prevodnosti vode določajo njeno vodilno vlogo klimatskega termoregulatorja v naravi. Voda se počasi segreva in počasi ohlaja: poleti in podnevi se voda morij, oceanov in jezer segreva, ponoči in pozimi pa se počasi tudi ohlaja. Med vodo in zrakom poteka stalna izmenjava ogljikovega dioksida. Poleg tega voda opravlja transportno funkcijo, premika snovi v tleh od zgoraj navzdol in nazaj. Vloga vlage za kopenske organizme je posledica dejstva, da so padavine skozi vse leto neenakomerno razporejene po zemeljski površini. V sušnih območjih (stepe, puščave) rastline pridobivajo vodo s pomočjo močno razvitega koreninskega sistema, včasih zelo dolgih korenin (za kamelji trn - do 16 m), ki segajo do mokre plasti. Visok osmotski tlak celičnega soka (do 60-80 atm), ki poveča sesalno moč korenin, pomaga zadrževati vodo v tkivih. V suhem vremenu rastline zmanjšajo izhlapevanje vode: pri puščavskih rastlinah se pokrovna tkiva listov zgostijo ali pa se na površini listov razvije voskasta plast ali gosta pubescenca. Številne rastline dosežejo zmanjšanje vlage z zmanjšanjem listne plošče (listi se spremenijo v bodice, pogosto rastline popolnoma izgubijo liste - saxaul, tamarisk itd.).

Glede na zahteve po vodnem režimu med rastlinami ločimo naslednje ekološke skupine:

Hidratofiti so rastline, ki stalno živijo v vodi;

Hidrofiti - rastline, ki so le delno potopljene v vodo;

Helofiti - močvirske rastline;

Higrofiti so kopenske rastline, ki živijo na prekomerno vlažnih mestih;

Mezofiti - raje imajo zmerno vlago;

Kserofiti so rastline, prilagojene na stalno pomanjkanje vlage; Med kserofiti so:

Sukulente - kopičenje vode v tkivih svojega telesa (sočne);

Sklerofiti - izgubijo znatno količino vode.

Mnoge puščavske živali lahko preživijo brez pitne vode; nekateri lahko tečejo hitro in dolgo časa ter se dolgo selijo do vodnih mest (antilope saiga, kamele itd.); Nekatere živali pridobivajo vodo iz hrane (žuželke, plazilci, glodalci). Maščobne obloge puščavskih živali lahko služijo kot nekakšna rezerva vode v telesu: ko maščobe oksidirajo, nastane voda (maščobne obloge v grbi kamel ali podkožne maščobne obloge pri glodavcih). Nizko prepustne kožne obloge (na primer pri plazilcih) ščitijo živali pred izgubo vlage. Številne živali so prešle na nočni način življenja ali se skrivajo v rovih, da bi se izognile izsušitvi zaradi nizke vlažnosti in pregrevanja. V pogojih periodične suše številne rastline in živali preidejo v stanje fiziološkega mirovanja - rastline prenehajo rasti in odvržejo liste, živali prezimijo. Te procese spremlja zmanjšana presnova v sušnih obdobjih.

abiotska narava biosfera sončna

Literatura

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

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

Http://www.ecology-education.ru/index.php?action=full&id=257

http://bibliofond.ru/view.aspx?id=484744

mentorstvo

Potrebujete pomoč pri študiju teme?

Naši strokovnjaki vam bodo svetovali ali nudili storitve mentorstva o temah, ki vas zanimajo.
Oddajte prijavo navedite temo prav zdaj, da izveste o možnosti pridobitve posvetovanja.

Vpliv okoljskih dejavnikov na žive organizme posamezno in skupnosti kot celoto je večplasten. Pri ocenjevanju vpliva določenega okoljskega dejavnika je pomembno opredeliti intenzivnost njegovega delovanja na živo snov: v ugodnih razmerah govorijo o optimalnem dejavniku, v primeru presežka ali pomanjkanja pa o omejevalnem dejavniku.

Temperatura. Večina vrst je prilagojena na dokaj ozko temperaturno območje. Nekateri organizmi, zlasti v fazi mirovanja, lahko obstajajo pri zelo nizkih temperaturah. Na primer, mikrobne spore lahko prenesejo ohlajanje do -200 °C. Določene vrste bakterij in alg lahko živijo in se razmnožujejo v vročih vrelcih pri temperaturah od +80 do -88 °C. Razpon temperaturnih nihanj v vodi je veliko manjši kot na kopnem, zato so meje odpornosti na temperaturna nihanja pri vodnih organizmih ožje kot pri kopenskih. Vendar pa je tako za vodne kot za kopenske prebivalce optimalna temperatura v območju od +15 do +30 °C.

Obstajajo organizmi z nestabilno telesno temperaturo - poikilotermični (iz grščine. poikilos– pestra, spremenljiva in termo- toplota) in organizmi s stalno telesno temperaturo - homeotermni (iz grš. homoios- podobno in termo- toplo). Telesna temperatura poikilotermnih organizmov je odvisna od temperature okolja. Njegovo povečanje povzroči, da intenzivirajo svoje življenjske procese in v določenih mejah pospešijo svoj razvoj.

V naravi temperatura ni konstantna. Organizmi, ki so običajno izpostavljeni sezonskim temperaturnim nihanjem, kot so tisti v zmernih območjih, slabše prenašajo stalne temperature. Ostra temperaturna nihanja - močne zmrzali ali vročina - so tudi neugodna za organizme. Obstaja veliko naprav za boj proti hlajenju ali pregrevanju. Z nastopom zime rastline in poikilotermne živali preidejo v stanje zimskega mirovanja. Hitrost metabolizma se močno zmanjša, v tkivih pa se shrani veliko maščob in ogljikovih hidratov. Količina vode v celicah se zmanjša, kopičijo se sladkorji in glicerol, ki preprečujeta zmrzovanje. V vroči sezoni se vklopijo fiziološki mehanizmi, ščiti pred pregrevanjem. Pri rastlinah se poveča izhlapevanje vode skozi stomate, kar vodi do znižanja temperature listov. Pri živalih se v teh pogojih poveča tudi izhlapevanje vode skozi dihala in kožo. Poleg tega se poikilotermne živali izogibajo pregrevanju s prilagodljivim vedenjem: izbirajo habitate z najugodnejšo mikroklimo, se skrivajo v rovih ali pod kamni v vročem času dneva, so aktivne ob določenih urah dneva itd.

Tako je temperatura okolja pomemben in pogosto omejujoč dejavnik pri manifestacijah življenja.

Homeotermne živali - ptice in sesalci - so veliko manj odvisne od okoljskih temperaturnih razmer. Aromorfne spremembe v strukturi so omogočile, da sta ta dva razreda ostala aktivna pri zelo ostre spremembe temperature in raziskati skoraj vse habitate.

Depresivni učinek nizkih temperatur na organizme povečajo močni vetrovi.

Svetloba. Svetloba v obliki sončnega sevanja poganja vse življenjske procese na Zemlji (slika 25.4). Za organizme je pomembna valovna dolžina zaznanega sevanja, njegova jakost in trajanje izpostavljenosti (dolžina dneva ali fotoperioda). Ultravijolični žarki z valovno dolžino nad 0,3 mikrona predstavljajo približno 40 % sevalne energije, ki doseže zemeljsko površje. V majhnih odmerkih so potrebni za živali in ljudi. Pod njihovim vplivom se v telesu tvori vitamin D. Žuželke vizualno razlikujejo ultravijolične žarke in ga uporabite za orientacijo v oblačnem vremenu. Na telo najbolj vpliva vidna svetloba z valovno dolžino 0,4-0,75 mikronov. Energija vidne svetlobe predstavlja približno 45 % celotne sevalne energije, ki udari na Zemljo. Vidna svetloba je najmanj oslabljena, ko prehaja skozi goste oblake in vodo. Zato lahko pride do fotosinteze v oblačnem vremenu in pod plastjo vode določene debeline. Še vedno pa se le 0,1 do 1 % vhodne sončne energije porabi za sintezo biomase.

riž. 25.4.

Glede na življenjske pogoje se rastline prilagajajo senci - rastline, odporne na senco, ali, nasprotno, na svetlo sonce - rastline, ki ljubijo svetlobo. Zadnja skupina vključuje žita.

Izjemno pomembno vlogo pri uravnavanju delovanja živih organizmov in njihovem razvoju ima trajanje izpostavljenosti svetlobi - fotoperioda. V zmernih pasovih, nad in pod ekvatorjem, je razvojni cikel rastlin in živali omejen na letne čase in priprava na spreminjajoče se temperaturne razmere poteka na podlagi signala dolžine dneva, ki za razliko od drugih sezonskih dejavnikov , je v določenem letnem času v določenem kraju vedno enaka. Fotoperioda je kot sprožilni mehanizem, ki zaporedno vključuje fiziološke procese, ki vodijo do rasti in cvetenja rastlin spomladi, plodov poleti in odpadanja listov jeseni, pa tudi taljenje in kopičenje maščobe, selitev in razmnoževanje pri pticah in sesalcih in začetek faze mirovanja pri žuželkah.

Menjava dneva in noči poleg sezonskih sprememb določa dnevni ritem delovanja tako celotnih organizmov kot fizioloških procesov. Sposobnost organizmov za zaznavanje časa, prisotnost »biološke ure« je pomembna prilagoditev, ki zagotavlja preživetje posameznika v danih okoljskih razmerah.

Infrardeče sevanje predstavlja 45 % celotne količine sevalne energije, ki pade na Zemljo. Infrardeči žarki zvišujejo temperaturo rastlinskih in živalskih tkiv in jih dobro absorbirajo neživi predmeti, vključno z vodo.

Za produktivnost rastlin, tj. izobraževanje organska snov, najpomembnejši indikator je skupno neposredno sončno sevanje, prejeto v daljših časovnih obdobjih (meseci, leto).

Vlažnost. Voda je nujna sestavina celice, zato je njena količina v določenih habitatih omejevalni dejavnik za rastline in živali ter določa naravo flore in favne na določenem območju. Presežek vode v tleh vodi v razvoj močvirske vegetacije. Glede na vlažnost tal (in letne količine padavin) se spreminja vrstna sestava rastlinskih združb. Z letno količino padavin 250 mm ali manj se razvije puščavska pokrajina. Pomemben omejitveni dejavnik za organizme predstavlja tudi neenakomerna porazdelitev padavin po letnih časih. V tem primeru morajo rastline in živali prenašati dolgo sušo. V kratkem obdobju visoke vlažnosti tal se kopiči primarna proizvodnja za skupnost kot celoto. Določa velikost letne zaloge hrane za živali in saprofage (iz gr. sapros- gnilo in fagos - jedec) - organizmi, ki razkrajajo organske ostanke.

V naravi so praviloma dnevna nihanja zračne vlage, ki skupaj s svetlobo in temperaturo uravnavajo delovanje organizmov. Vlažnost kot okoljski dejavnik je pomembna, ker spreminja učinek temperature. Temperatura ima izrazitejši vpliv na telo, če je vlažnost zelo visoka ali nizka. Prav tako se vloga vlažnosti poveča, če so temperature blizu meja tolerance vrste. Vrste rastlin in živali, ki živijo na območjih s premalo vlage, so se v procesu naravne selekcije učinkovito prilagodile neugodne razmere suhost. Takšne rastline imajo močno razvit koreninski sistem, povečan osmotski tlak celičnega soka, ki spodbuja zadrževanje vode v tkivih, odebeljeno listno kožico in močno zmanjšano listno ploščo ali spremenjeno v bodice. Pri nekaterih rastlinah (saxaul) se listi izgubijo, fotosintezo pa izvajajo zelena stebla. V pomanjkanju vode se rast puščavskih rastlin ustavi, medtem ko vlagoljubne rastline v takih razmerah ovenijo in odmrejo. Kaktusi so sposobni skladiščenja veliko število vode v tkivih in jo porabite varčno. Podobno prilagoditev so našli pri afriških puščavskih mlečnicah, ki služijo kot primer vzporednega razvoja nepovezanih skupin v podobnih okoljskih razmerah.

Puščavske živali imajo tudi vrsto fizioloških prilagoditev za spopadanje s pomanjkanjem vode. Majhne živali - glodalci, plazilci, členonožci - črpajo vodo iz hrane. Maščoba, ki se pri nekaterih živalih kopiči v velikih količinah (kamelja grba), služi tudi kot vir vode. V vroči sezoni številne živali (glodalci, želve) prespijo v zimskem spanju, ki traja več mesecev.

Ionizirajoče sevanje. Sevanje z zelo visoko energijo, ki lahko povzroči nastanek parov pozitivnih in negativni ioni, se imenuje ionizirajoče. Njegov vir so radioaktivne snovi, ki jih vsebuje skale; Poleg tega prihaja iz vesolja.

Intenzivnost ionizirajoče sevanje V okolju se je močno povečalo zaradi človeške uporabe atomska energija. Preizkušanje atomskega orožja, jedrskih elektrarn, pridobivanje goriva zanje in odlaganje odpadkov, medicinske raziskave in druge miroljubne uporabe jedrske energije ustvarjajo lokalne "vroče točke" in ustvarjajo odpadke, ki se pogosto sproščajo v okolje med transportom ali skladiščenjem.

Od treh vrst ionizirajočih sevanj, ki imajo pomemben okoljski pomen, sta dve korpuskularni sevanju (delci alfa in beta), tretja pa elektromagnetna (sevanje gama in sorodni rentgenski žarki).

Korpuskularno sevanje je sestavljeno iz toka atomskih ali subatomskih delcev, ki prenašajo svojo energijo vsemu, s čimer se srečajo. Alfa sevanje so helijeva jedra; v primerjavi z drugimi delci so velika. Dolžina njihovega teka v zraku je le nekaj centimetrov. Beta sevanje so hitri elektroni. Njihove dimenzije so veliko manjše, dolžina potovanja v zraku je več metrov, v tkivih živalskega ali rastlinskega organizma pa nekaj centimetrov. Glede ionizacije elektromagnetno sevanje, potem je podobna svetlobi, le da je njena valovna dolžina veliko krajša. Po zraku prepotuje velike razdalje in z lahkoto prodira v snov ter sprošča svojo energijo po dolgi poti. Gama sevanje na primer zlahka prodre v živo tkivo; to sevanje lahko prehaja skozi telo, ne da bi imelo kakršen koli učinek, ali pa povzroči ionizacijo na velikem delu svoje poti. Biologi radiacijske snovi, ki oddajajo alfa in beta sevanje, pogosto imenujejo "intrinzični sevalci", ker imajo največji učinek, ko se absorbirajo, zaužijejo ali kako drugače končajo v telesu. Radioaktivne snovi, ki oddajajo pretežno gama sevanje, uvrščamo med »zunanje sevalce«, ker ima lahko to prodorno sevanje učinek, ko je njegov vir zunaj telesa.

Kozmično in ionizirajoče sevanje, ki ga oddajajo naravne radioaktivne snovi v vodi in zemlji, tvorita tako imenovano sevanje ozadja, na katerega so prilagojene obstoječe živali in rastline. IN različne dele Naravno ozadje biosfere se razlikuje za 3-4 krat. Njegova najmanjša intenzivnost je opazna ob površini morja, največja pa na visoki nadmorski višini v gorah, ki jih tvorijo granitne kamnine. Intenzivnost kozmičnega sevanja narašča z nadmorsko višino, granitne kamnine pa vsebujejo več naravnih radionuklidov kot sedimentne kamnine.

Na splošno ionizirajoče sevanje vpliva na bolj razvite in kompleksni organizmi najbolj uničujoč učinek, oseba pa je še posebej občutljiva.

Velike doze, ki jih telo prejme v kratkem času (minut ali urah), imenujemo akutne doze, v nasprotju s kroničnimi odmerki, ki bi jih telo lahko vzdržalo vse življenje. življenski krog. Učinke nizkih kroničnih odmerkov je težje izmeriti, saj lahko povzročijo dolgoročne genetske in somatske učinke. Vsako povečanje ravni sevanja v okolju nad ozadjem ali celo visoko naravno ozadje lahko poveča pogostost škodljivih mutacij.

Pri višjih rastlinah je občutljivost na ionizirajoče sevanje premosorazmerna z velikostjo celičnega jedra. Pri višjih živalih ni bila najdena tako preprosta ali neposredna povezava med občutljivostjo in celično zgradbo; Pri njih je bolj pomembna občutljivost posameznih organskih sistemov. Tako so sesalci zelo občutljivi že na majhne odmerke, saj se hitro deleče hematopoetsko tkivo, kostni mozeg, zlahka poškoduje z obsevanjem. Občutljivo in prebavni trakt, in poškodbe necepljivega živčne celice opazimo le takrat, ko visoke ravni obsevanje.

Ko so radionuklidi v okolju, se razpršijo in razredčijo, lahko pa različne poti kopičijo v živih organizmih, ko se premikajo po prehranjevalni verigi. Radioaktivne snovi se lahko kopičijo tudi v vodi, zemlji, usedlinah ali zraku, če hitrost sproščanja presega hitrost naravnega radioaktivnega razpada.

Onesnaževalci.Človekove življenjske razmere in stabilnost naravnih biogeocenoz se v zadnjih desetletjih hitro poslabšujejo zaradi onesnaževanja okolja s snovmi, ki so posledica človekovih proizvodnih dejavnosti. Te snovi lahko razdelimo v dve skupini: naravne spojine, ki so odpadki iz tehnoloških procesov, in umetne spojine, ki jih v naravi ni.

Prva skupina vključuje žveplov dioksid (taljenje bakra), ogljikov dioksid (termoelektrarne), dušikove okside, ogljik, ogljikovodike, spojine bakra, cinka in živega srebra itd., Mineralna gnojila (predvsem nitrati in fosfati).

Druga skupina vključuje umetne snovi, ki imajo posebne lastnosti, ki zadovoljujejo človeške potrebe: pesticidi (iz lat. pestis - okužba, uničenje in cido - kill), ki se uporabljajo za zatiranje živalskih škodljivcev kmetijskih pridelkov, antibiotiki, ki se uporabljajo v medicini in veterini za zdravljenje nalezljivih bolezni. Pesticidi vključujejo insekticide (iz lat. insekta- žuželke in cido- ubiti) - pomeni boj proti škodljivim insektom in herbicidom (iz lat. herba- trava, rastlina in cido- uničiti) - pomeni zatiranje plevela.

Vsi imajo določeno toksičnost (strupenost) za ljudi. Hkrati služijo kot antropogeni abiotski dejavniki okolja, ki pomembno vplivajo na vrstno sestavo biogeocenoz. Ta vpliv se izraža v spremembah lastnosti tal (zakisljevanje, prehod strupenih elementov v topno stanje, motnje strukture, osiromašenje njegove vrstne sestave); spremembe lastnosti vode (povečana mineralizacija, povečana vsebnost nitratov in fosfatov, zakisljevanje, nasičenost s površinsko aktivnimi snovmi); spreminjanje razmerja elementov v tleh in vodi, kar vodi do poslabšanja razvojnih pogojev rastlin in živali.

Takšne spremembe služijo kot selekcijski dejavniki, zaradi katerih se oblikujejo nove rastlinske in živalske združbe z osiromašeno vrstno sestavo.

Spremembe okoljskih dejavnikov glede na njihov vpliv na organizme so lahko: 1) redno periodične, na primer zaradi časa dneva, letnega časa ali ritma oseke in oseke v oceanu; 2) nepravilne, na primer spremembe vremenskih razmer v različnih letih, nesreče (neurja, plohe, zemeljski plazovi itd.); 3) usmerjeni: ob ohlajanju ali segrevanju podnebja, zaraščanju vodnih teles ipd. Populacije organizmov, ki živijo v določenem okolju, se prilagajajo tej spremenljivosti z naravno selekcijo. Razvijejo določene morfološke in fiziološke značilnosti, ki omogoča obstoj natanko v teh in v nobenih drugih okoljskih razmerah. Za vsak dejavnik, ki vpliva na telo, obstaja ugodna sila vpliva, imenovana cona optimuma okoljskega dejavnika ali preprosto njegov optimum. Za organizme te vrste odstopanje od optimalne intenzivnosti dejavnika (zmanjšanje ali povečanje) zavira vitalno aktivnost. Meje, za katerimi pride do smrti organizma, se imenujejo zgornja in spodnja meja vzdržljivosti (slika 25.5).

riž. 25.5. Intenzivnost okoljskih dejavnikov

Sidrne točke

Večina vrst organizmov je prilagojena na življenje v ozkem temperaturnem območju; optimalne vrednosti temperature se gibljejo od +15 do +30 °C.
Svetloba v obliki sončnega sevanja poganja vse življenjske procese na Zemlji.
Kozmična in ionizirajoča sevanja, ki jih oddajajo naravne radioaktivne snovi, tvorijo sevanje v ozadju, na katerega so prilagojene obstoječe rastline in živali.
Onesnaževala, ki imajo toksični učinek na žive organizme, osiromašijo vrstno sestavo biocenoz.

Vprašanja in naloge za pregled

1. Kaj so abiotski dejavniki okolja?
2. Kakšne so prilagoditve rastlin in živali na spremembe temperature okolja?
3. Navedite, kateri del spektra vidnega sevanja Sonca najbolj aktivno absorbira klorofil zelenih rastlin?
4. Povejte nam o prilagoditvah živih organizmov na pomanjkanje vode.
5. Opišite vpliv različne vrste ionizirajoče sevanje na živalske in rastlinske organizme.
6. Kakšen je vpliv onesnaževal na stanje biogeocenoz?

Tarča: razkrivajo značilnosti abiotskih okoljskih dejavnikov in upoštevajo njihov vpliv na žive organizme.

Naloge: seznaniti učence z okoljskimi dejavniki okolja; razkrivajo značilnosti abiotskih dejavnikov, upoštevajo vpliv temperature, svetlobe in vlage na žive organizme; prepoznati različne skupine živih organizmov glede na vpliv različnih abiotskih dejavnikov nanje; izvršiti praktična naloga z opredelitvijo skupin organizmov, odvisno od abiotskega dejavnika.

Oprema: računalniška predstavitev, skupinske naloge s slikami rastlin in živali, praktična naloga.

MED POUKOM

Okoljski dejavniki vplivajo na vse žive organizme, ki naseljujejo Zemljo.

Okoljski dejavniki- to so posamezne lastnosti ali elementi okolja, ki neposredno ali posredno vplivajo na žive organizme vsaj v eni od stopenj individualnega razvoja. Dejavniki okolja so številni. Obstaja več kvalifikacij, odvisno od pristopa. To temelji na vplivu na življenjsko aktivnost organizmov, stopnji variabilnosti skozi čas in trajanju delovanja. Razmislimo o razvrstitvi okoljskih dejavnikov glede na njihov izvor.

Upoštevali bomo vpliv prvega trije abiotski dejavniki okolje, saj je njihov vpliv pomembnejši - temperatura, svetloba in vlaga.

Na primer, pri majskem hrošču se faza ličinke odvija v tleh. Nanj vplivajo abiotski dejavniki okolja: prst, zrak, posredno vlaga, kemična sestava tla - svetloba sploh ne vpliva.

Na primer, bakterije lahko preživijo v najbolj ekstremnih razmerah - najdemo jih v gejzirjih, vodikovih sulfidnih izvirih, zelo slani vodi, v globinah svetovnega oceana, zelo globoko v prsti, v ledu na Antarktiki, v večina visoki vrhovi(celo Everest 8848 m), v telesih živih organizmov.

TEMPERATURA

Večina vrst rastlin in živali je prilagojenih na dokaj ozek razpon temperatur. Nekateri organizmi, zlasti v stanju počitka ali mirovanja, zdržijo precej nizke temperature. Temperaturna nihanja v vodi so običajno manjša kot na kopnem, zato so meje temperaturne tolerance vodnih organizmov slabše kot pri kopenskih. Intenzivnost metabolizma je odvisna od temperature. V bistvu organizmi živijo pri temperaturah od 0 do +50 na površini peska v puščavi in do -70 na nekaterih območjih vzhodne Sibirije. Povprečno temperaturno območje je od +50 do –50 v kopenskih habitatih in od +2 do +27 v oceanih. Mikroorganizmi lahko na primer prenesejo ohlajanje do –200, posamezne vrste bakterije in alge lahko živijo in se razmnožujejo v toplih vrelcih pri temperaturah + 80, +88.

Razlikovati živalski organizmi:

s konstantno telesno temperaturo (toplokrvni);
z nestabilno telesno temperaturo (hladnokrvni).

Organizmi z nestabilno telesno temperaturo (ribe, dvoživke, plazilci)

V naravi temperatura ni konstantna. Organizmi, ki živijo v zmernih geografskih širinah in so izpostavljeni temperaturnim nihanjem, slabše prenašajo stalne temperature. Ostra nihanja - vročina, mraz - so neugodna za organizme. Živali so razvile prilagoditve za obvladovanje ohlajanja in pregrevanja. Na primer, z nastopom zime rastline in živali z nestabilno telesno temperaturo vstopijo v stanje zimskega mirovanja. Njihov metabolizem se močno zmanjša. V pripravah na zimo se v živalskih tkivih naloži veliko maščob in ogljikovih hidratov, zmanjša se količina vode v vlakninah, kopičijo se sladkorji in glicerin, ki preprečuje zmrzovanje. To poveča odpornost proti zmrzali prezimujočih organizmov.

V vroči sezoni se, nasprotno, aktivirajo fiziološki mehanizmi, ki ščitijo pred pregrevanjem. V rastlinah se poveča izhlapevanje vlage skozi stomate, kar vodi do znižanja temperature listov. Pri živalih se poveča izhlapevanje vode skozi dihala in kožo.

Organizmi s stalno telesno temperaturo. (ptice, sesalci)

Pri teh organizmih je prišlo do sprememb v notranji strukturi njihovih organov, kar je prispevalo k njihovi prilagoditvi na konstantno telesno temperaturo. To je na primer 4-prekatno srce in prisotnost enega aortnega loka, ki zagotavlja popolno ločitev arterijskega in venskega pretoka krvi, intenziven metabolizem zaradi oskrbe tkiv arterijske krvi, kisik, perje ali dlake po telesu, ki pomagajo ohranjati toploto, dobro razvito živčna dejavnost). Vse to je predstavnikom ptic in sesalcev omogočilo, da ostanejo aktivni med nenadnimi temperaturnimi spremembami in obvladajo vse habitate.

V naravnih razmerah temperatura zelo redko ostane na ravni, ugodni za življenje. Zato rastline in živali razvijejo posebne prilagoditve, ki oslabijo nenadna temperaturna nihanja. Živali, kot so sloni, imajo večja ušesa kot njihov prednik, mamut, ki je živel v hladnem podnebju. Ušesna školjka Poleg organa sluha deluje kot termostat. Za zaščito pred pregrevanjem rastline razvijejo voskasto prevleko in debelo kožico.

SVETLOBA

Svetloba zagotavlja vse življenjske procese, ki se dogajajo na Zemlji. Za organizme je pomembna valovna dolžina zaznanega sevanja, njegovo trajanje in intenzivnost izpostavljenosti. Na primer, pri rastlinah zmanjšanje dolžine dneva in intenzivnosti svetlobe vodi do jesenskega padca listov.

Avtor: odnos rastline do svetlobe razdeljen v:

fotofilna– imajo majhne liste, zelo razvejane poganjke, veliko pigmenta – žita. Toda povečanje intenzivnosti svetlobe nad optimalno zavira fotosintezo, zato je v tropih težko doseči dobre letine.
sencoljuben e - imajo tanke liste, velike, nameščene vodoravno, z manj stomati.
odporen na senco– rastline, ki lahko živijo v pogojih dobre osvetlitve in senčenja

Trajanje in intenzivnost izpostavljenosti svetlobi igra pomembno vlogo pri uravnavanju aktivnosti živih organizmov in njihovem razvoju. – fotoperioda. V zmernih zemljepisnih širinah je razvojni cikel živali in rastlin omejen na letne čase, signal za pripravo na temperaturne spremembe pa je dolžina dnevne svetlobe, ki za razliko od drugih dejavnikov na določenem mestu in ob določen čas. Fotoperiodizem je sprožilni mehanizem, ki vključuje fiziološke procese, ki pri rastlinah vodijo do rasti in cvetenja spomladi, plodov poleti in odpadanja listov jeseni. Pri živalih kopičenje maščobe do jeseni, razmnoževanje živali, njihova selitev, selitev ptic in začetek faze počitka pri žuželkah. ( študentsko sporočilo).

Poleg sezonskih sprememb obstajajo tudi dnevne spremembe svetlobnih pogojev, menjava dneva in noči določa dnevni ritem fiziološke aktivnosti organizmov. Pomembna prilagoditev, ki posamezniku zagotavlja preživetje, je nekakšna »biološka ura«, sposobnost zaznavanja časa.

Živali, katerih dejavnost je odvisna odvisno od časa dneva, prihajajo z dnevni, nočni in mračni način življenja.

VLAŽNOST

Voda je nujna sestavina celice, zato je njena količina v določenih habitatih omejevalni dejavnik za rastline in živali ter določa naravo flore in favne določenega območja.

Prekomerna vlaga v tleh vodi do zalivanja in pojava močvirne vegetacije. Glede na vlažnost tal (količina padavin) se spreminja vrstna sestava vegetacije. Širokolistni gozdovi se umaknejo drobnolistni, nato gozdno-stepski vegetaciji. Sledi nizka trava in pri 250 ml na leto - puščava. Padavine morda ne bodo enakomerne skozi vse leto, živi organizmi morajo prenašati dolgotrajne suše. Na primer rastline in živali savan, kjer je intenzivnost vegetacijskega pokrova, pa tudi intenzivna prehrana parkljarjev odvisna od deževne sezone.

V naravi prihaja do dnevnih nihanj zračne vlage, ki vplivajo na delovanje organizmov. Med vlažnostjo in temperaturo obstaja tesna povezava. Temperatura ima večji vpliv na telo, ko je vlažnost visoka ali nizka. Rastline in živali so razvile prilagoditve na različne stopnje vlažnosti. Na primer, pri rastlinah se razvije močan koreninski sistem, listna kožica se odebeli, listna plošča se zmanjša ali spremeni v iglice in bodice. Pri saksaulu se fotosinteza pojavi v zelenem delu stebla. Med sušo se rast rastlin ustavi. Kaktusi hranijo vlago v razširjenem delu stebla, iglice namesto listov zmanjšujejo izhlapevanje.

Živali so razvile tudi prilagoditve, ki jim omogočajo, da prenašajo pomanjkanje vlage. Majhne živali - glodalci, kače, želve, členonožci - pridobivajo vlago iz hrane. Vir vode je lahko maščobi podobna snov, na primer v kameli. V vročem vremenu nekatere živali - glodalci, želve - prezimujejo, kar traja več mesecev. Efemere lahko do začetka poletja po kratkem cvetenju odvržejo liste, nadzemni deli odmrejo in tako doživijo sušno obdobje. Hkrati se čebulice in korenike ohranijo do naslednje sezone.

Avtor: odnos rastline do vode razdeli:

vodne rastline visoka vlažnost;
polvodne rastline, kopensko-vodni;
kopenske rastline;
rastline suhih in zelo suhih krajev,živijo na mestih z nezadostno vlago in lahko prenašajo kratkotrajno sušo;
sukulente– sočne, kopičijo vodo v tkivih svojih teles.

V povezavi z za vodo živali razdeli:

živali, ki ljubijo vlago;
vmesna skupina;
suholjubne živali.

Vrste prilagoditev organizmov na nihanje temperature, vlažnosti in svetlobe:

toplokrven – vzdrževanje stalne telesne temperature s strani telesa;
hibernacija - dolgotrajno spanje živali v zimski sezoni;
prekinjena animacija – začasno stanje telesa, v katerem so vitalni procesi upočasnjeni na minimum in vse vidni znakiživljenje (opaženo pri hladnokrvnih živalih in pri živalih pozimi in v vročih obdobjih);
odpornost proti zmrzali b – sposobnost organizmov, da prenašajo negativne temperature;
stanje mirovanja - prilagodljiva lastnost trajnice, za katero je značilno prenehanje vidne rasti in življenjske aktivnosti, odmiranje talnih poganjkov pri zelnatih oblikah rastlin in odpadanje listov pri lesnatih oblikah;
poletni mir– adaptivna lastnost zgodnjih cvetočih rastlin (tulipan, žafran) v tropskih regijah, puščavah, polpuščavah.

(Sporočila študentov.)

Naredimo to sklep, za vse žive organizme, tj. Na rastline in živali vplivajo abiotski dejavniki okolja (dejavniki nežive narave), predvsem temperatura, svetloba in vlaga. Glede na vpliv dejavnikov nežive narave se rastline in živali delijo v različne skupine in razvijajo prilagoditve na vpliv teh abiotskih dejavnikov.

Praktične naloge v skupinah:(Priloga 1)

1. NALOGA: Izmed naštetih živali poimenuj tiste, ki so hladnokrvne (torej z nestabilno telesno temperaturo).

2. NALOGA: Od naštetih živali poimenuj tiste, ki so toplokrvne (torej s stalno telesno temperaturo).

3. NALOGA: med predlaganimi rastlinami izberi tiste, ki so svetloljubne, sencoljubne in sencoodnosne, in jih zapiši v tabelo.

4. NALOGA: izberite živali, ki vodijo dnevni, nočni in mračni način življenja.

5. NALOGA: izberite sorodne rastline različne skupine v zvezi z vodo.

6. NALOGA: izberi živali, ki pripadajo različnim skupinam glede na vodo.

Naloge na temo "abiotski dejavniki okolja", odgovori(

Uvod

Vsak dan, ko hitite po opravkih, hodite po ulici in se tresete od mraza ali potite od vročine. In po delovnem dnevu greš v trgovino in kupiš hrano. Ko zapustite trgovino, naglo ustavite mimoidoči minibus in se nemočno usedete na najbližji prosti sedež. Marsikomu je to znan način življenja, kajne? Ste kdaj razmišljali o tem, kako življenje deluje z okoljskega vidika? Obstoj ljudi, rastlin in živali je možen le z medsebojnim delovanjem. Ne more brez vpliva nežive narave. Vsaka od teh vrst vpliva ima svojo oznako. Torej obstajajo samo tri vrste vplivov na okolje. To so antropogeni, biotski in abiotski dejavniki. Oglejmo si vsakega izmed njih in njegov vpliv na naravo.

1. Antropogeni dejavniki - vpliv na naravo vseh oblik človekove dejavnosti

Ob omembi tega izraza ne pride na misel niti ena pozitivna misel. Tudi ko ljudje naredimo nekaj dobrega za živali in rastline, se to zgodi zaradi posledic predhodnega slabega početja (na primer krivolov).

Antropogeni dejavniki (primeri):

Sušenje močvirja.
Gnojenje polj s pesticidi.
Krivolov.
Industrijski odpadki (foto).

Zaključek

Kot lahko vidite, ljudje v bistvu samo škodimo okolju. In zaradi povečanja gospodarske in industrijske proizvodnje ne pomagajo več niti okoljski ukrepi, ki so jih vzpostavili redki prostovoljci (ustvarjanje naravnih rezervatov, okoljski mitingi).

2. Biotski dejavniki – vpliv žive narave na različne organizme

Preprosto povedano, gre za interakcijo rastlin in živali med seboj. Lahko je pozitiven in negativen. Obstaja več vrst takšne interakcije:

1. Tekmovanje - takšni odnosi med posamezniki iste ali različnih vrst, v katerih uporaba določenega vira s strani enega od njih zmanjša njegovo razpoložljivost za druge. Na splošno se v tekmovanju živali ali rastline borijo med seboj za svoj kos kruha

2. Mutualizem je odnos, v katerem vsaka vrsta prejme določeno korist. Preprosto povedano, ko se rastline in/ali živali harmonično dopolnjujejo.

3. Komenzalizem je oblika simbioze med organizmi različnih vrst, v kateri eden od njih uporablja gostiteljev dom ali organizem kot kraj naselitve in se lahko hrani z ostanki hrane ali produkti svoje vitalne dejavnosti. Hkrati lastniku ne prinaša niti škode niti koristi. Skratka majhen, neopazen dodatek.

Biotski dejavniki (primeri):

Sožitje rib in koralnih polipov, praživali in žuželk z bički, dreves in ptic (npr. žolne), škorcev in nosorogov.

Zaključek

Kljub temu, da so biotski dejavniki lahko škodljivi za živali, rastline in ljudi, imajo tudi velike koristi.

3. Abiotski dejavniki - vpliv nežive narave na različne organizme

Ja, in tudi neživa narava igra pomembno vlogo v življenjskih procesih živali, rastlin in ljudi. Morda je najpomembnejši abiotski dejavnik vreme.

Abiotski dejavniki: primeri

Abiotski dejavniki so temperatura, vlaga, svetloba, slanost vode in prsti ter zrak in njegova plinska sestava.

Zaključek

Abiotski dejavniki so lahko škodljivi za živali, rastline in ljudi, vendar jim na splošno še vedno koristijo

Spodnja črta

Edini dejavnik, ki nikomur ne koristi, je antropogen. Da, tudi človeku ne prinese nič dobrega, čeprav je prepričan, da spreminja naravo v svoje dobro, in ne razmišlja o tem, v kaj se bo to "dobro" spremenilo zanj in za njegove potomce čez deset let. Človek je že popolnoma uničil številne vrste živali in rastlin, ki so imele svoje mesto v svetovnem ekosistemu. Zemljina biosfera je kot film, v katerem ni stranskih vlog, vse so glavne. Zdaj pa si predstavljajte, da so bili nekateri od njih odstranjeni. Kaj se bo zgodilo v filmu? Tako je v naravi: če izgine najmanjše zrno peska, se bo zrušila velika zgradba Življenja.