استهداف: الكشف عن سمات العوامل البيئية اللاأحيائية والنظر في تأثيرها على الكائنات الحية.

مهام: تعريف الطلاب بالعوامل البيئية للبيئة ؛ للكشف عن سمات العوامل اللاأحيائية ، للنظر في تأثير درجة الحرارة والضوء والرطوبة على الكائنات الحية ؛ للتمييز بين مجموعات مختلفة من الكائنات الحية اعتمادًا على تأثير العوامل اللاأحيائية المختلفة عليها ؛ أداء مهمة عملية لتحديد مجموعات الكائنات الحية ، اعتمادًا على العامل اللاأحيائي.

ادوات: عرض كمبيوتر ، مهام في مجموعات مع صور نباتات وحيوانات ، مهمة عملية.

أثناء الفصول

تتأثر جميع الكائنات الحية التي تعيش على الأرض بالعوامل البيئية.

العوامل البيئيةهي الخصائص الفردية أو عناصر البيئة التي تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية ، على الأقل خلال إحدى مراحل التطور الفردي. العوامل البيئية متعددة. هناك العديد من المؤهلات ، اعتمادًا على النهج. هذا حسب التأثير على النشاط الحيوي للكائنات ، وفقًا لدرجة التباين بمرور الوقت ، وفقًا لمدة العمل. ضع في اعتبارك تصنيف العوامل البيئية بناءً على أصلها.

سننظر في تأثير الأول ثلاثة عوامل غير حيويةالبيئة ، لأن تأثيرها أكثر أهمية - إنها درجة الحرارة والضوء والرطوبة.

على سبيل المثال ، في خنفساء مايو ، تحدث مرحلة اليرقات في التربة. يتأثر بالعوامل البيئية اللاأحيائية: التربة ، الهواء ، الرطوبة بشكل غير مباشر ، التركيب الكيميائي للتربة - الضوء لا يؤثر عليها إطلاقاً.

على سبيل المثال ، يمكن للبكتيريا البقاء على قيد الحياة في أكثر الظروف قسوة - توجد في الينابيع الحارة ، وينابيع كبريتيد الهيدروجين ، والمياه شديدة الملوحة ، في أعماق المحيط العالمي ، في أعماق التربة ، في جليد القارة القطبية الجنوبية ، في أعلى القمم (حتى إفرست 8848 م) ، في أجسام الكائنات الحية.

درجة الحرارة

تتكيف معظم الأنواع النباتية والحيوانية مع نطاق درجات حرارة ضيق إلى حد ما. بعض الكائنات الحية ، خاصة في حالة الراحة أو الرسوم المتحركة المعلقة ، قادرة على تحمل درجات حرارة منخفضة نسبيًا. عادة ما تكون تقلبات درجات الحرارة في الماء أقل من تقلبات درجة الحرارة على الأرض ، لذا فإن حدود تحمل درجات الحرارة للكائنات المائية أسوأ من تلك التي على الأرض. معدل الأيض يعتمد على درجة الحرارة. في الأساس ، تعيش الكائنات الحية في درجات حرارة من 0 إلى +50 على سطح الرمال في الصحراء وتصل إلى -70 في بعض مناطق شرق سيبيريا. يتراوح متوسط درجة الحرارة من +50 إلى -50 في الموائل الأرضية ومن +2 إلى +27 في المحيط العالمي. على سبيل المثال ، يمكن أن تتحمل الكائنات الحية الدقيقة التبريد حتى 200- ، ويمكن لأنواع معينة من البكتيريا والطحالب أن تعيش وتتكاثر في الينابيع الساخنة عند درجات حرارة +80 ، +88.

يميز الكائنات الحية الحيوانية:

مع درجة حرارة ثابتة للجسم (ذوات الدم الحار) ؛
مع درجة حرارة الجسم غير متسقة (بدم بارد).

الكائنات الحية ذات درجة حرارة الجسم المتغيرة (الأسماك والبرمائيات والزواحف)

في الطبيعة ، درجة الحرارة ليست ثابتة. الكائنات الحية التي تعيش في خطوط العرض المعتدلة والمعرضة لتقلبات درجات الحرارة أقل تحملاً لدرجات حرارة ثابتة. التقلبات الحادة - الحرارة والصقيع - غير مواتية للكائنات الحية. طورت الحيوانات تكيفات لمكافحة التبريد والسخونة الزائدة. على سبيل المثال ، مع بداية فصل الشتاء ، تدخل النباتات والحيوانات ذات درجات حرارة الجسم المتغيرة في حالة السكون الشتوي. معدل الأيض ينخفض بشكل حاد. استعدادًا لفصل الشتاء ، يتم تخزين الكثير من الدهون والكربوهيدرات في أنسجة الحيوانات ، وتقل كمية الماء في الألياف ، وتتراكم السكريات والجلسرين ، مما يمنع التجمد. لذلك تزداد مقاومة الصقيع للكائنات الحية الشتوية.

في الموسم الحار ، على العكس من ذلك ، يتم تنشيط الآليات الفسيولوجية التي تحمي من ارتفاع درجة الحرارة. في النباتات ، يزداد تبخر الرطوبة من خلال الثغور ، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الأوراق. في الحيوانات ، يزداد تبخر الماء من خلال الجهاز التنفسي والجلد.

الكائنات الحية ذات درجة حرارة الجسم الثابتة. (الطيور والثدييات)

خضعت هذه الكائنات الحية لتغييرات في البنية الداخلية لأعضائها ، مما ساهم في تكيفها مع درجة حرارة الجسم الثابتة. هذا ، على سبيل المثال ، عبارة عن قلب مكون من 4 غرف ووجود قوس أبهر واحد ، مما يوفر فصلًا كاملاً لتدفق الدم الشرياني والوريدي ، والتمثيل الغذائي المكثف بسبب إمداد الأنسجة بالدم الشرياني المشبع بالأكسجين أو الريش أو غطاء الشعر. للجسم مما يساعد في الحفاظ على الحرارة ونشاط عصبي متطور) ... كل هذا سمح لممثلي الطيور والثدييات بالبقاء نشطين أثناء التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة وإتقان جميع الموائل.

في الظروف الطبيعية ، نادرًا ما يتم الاحتفاظ بدرجة الحرارة عند مستوى ملاءمة الحياة. لذلك ، تطور النباتات والحيوانات تكيفات خاصة تضعف التقلبات الحادة في درجات الحرارة. الحيوانات مثل الفيلة لها أذن أكبر مقارنة بسلفها العملاق في المناخات الباردة. تؤدي الأذن ، بالإضافة إلى جهاز السمع ، وظيفة منظم الحرارة. للحماية من ارتفاع درجة الحرارة ، تقوم النباتات بتطوير طبقة شمعية وبشرة كثيفة.

ضوء

يوفر الضوء جميع عمليات الحياة على الأرض. بالنسبة للكائنات الحية ، يعد الطول الموجي للإشعاع المدرك ومدته وشدة التعرض مهمًا. على سبيل المثال ، في النباتات ، يؤدي انخفاض طول ساعات النهار وشدة الإضاءة إلى سقوط أوراق الخريف.

بواسطة فيما يتعلق بضوء النباتمقسمة إلى:

محبة للضوء- لها أوراق صغيرة ، براعم متفرعة للغاية ، الكثير من الصباغ - حبوب. لكن زيادة شدة الضوء إلى ما هو أبعد من الحد الأمثل يكبح عملية التمثيل الضوئي ، لذلك من الصعب الحصول على حصاد جيد في المناطق الاستوائية.
محبة الظلهـ - لها أوراق رفيعة ، كبيرة ، تقع أفقياً ، مع عدد أقل من الثغور.
متسامح مع الظل- نباتات قادرة على العيش في ظروف إضاءة وتظليل جيدة

تلعب مدة وشدة التعرض للضوء دورًا مهمًا في تنظيم نشاط الكائنات الحية وتطورها. - فترة ضوئية.في خطوط العرض المعتدلة ، تقتصر دورة تطور الحيوانات والنباتات على فصول السنة ، ويعمل طول ضوء النهار كإشارة للتحضير لتغيير في درجة الحرارة ، والتي ، على عكس العوامل الأخرى ، تظل دائمًا ثابتة في فترة معينة. مكان وفي وقت معين. تعتبر الدورة الدموية الضوئية آلية محفزة تتضمن عمليات فسيولوجية تؤدي إلى نمو النباتات وازهارها في الربيع ، ثم الإثمار في الصيف ، وتساقط الأوراق في الخريف في النباتات. في الحيوانات ، تراكم الدهون بحلول الخريف ، تكاثر الحيوانات ، هجرتها ، هجرة الطيور وبدء مرحلة الخمول في الحشرات. ( رسالة الطالب).

بالإضافة إلى التغيرات الموسمية ، هناك أيضًا تغييرات يومية في نظام الإضاءة ، حيث يحدد تغيير النهار والليل الإيقاع اليومي للنشاط الفسيولوجي للكائنات الحية. التكيف المهم الذي يضمن بقاء الفرد هو نوع من "الساعة البيولوجية" ، القدرة على الإحساس بالوقت.

الحيوانات، النشاط الذي يعتمد من وقت من اليوم، تعال مع نمط الحياة ليلا ونهارا والشفق.

رطوبة

يعد الماء مكونًا ضروريًا للخلية ، وبالتالي ، فإن كميته في موائل معينة تعد عاملاً مقيدًا للنباتات والحيوانات وتحدد طبيعة النباتات والحيوانات في منطقة معينة.

تؤدي الرطوبة الزائدة في التربة إلى تشبع التربة بالمياه وظهور نباتات الأهوار. اعتمادًا على محتوى الرطوبة في التربة (كمية هطول الأمطار) ، يتغير تكوين الأنواع في الغطاء النباتي. تفسح الغابات عريضة الأوراق المجال للنباتات ذات الأوراق الصغيرة ثم نباتات السهوب الحرجية. علاوة على ذلك ، هناك عشب منخفض ، و 250 مل في السنة - صحراء. قد لا يتساقط هطول الأمطار على مدار العام بشكل متساوٍ ، ويتعين على الكائنات الحية أن تتحمل فترات جفاف طويلة. على سبيل المثال ، تعتمد نباتات وحيوانات السافانا ، حيث كثافة الغطاء النباتي ، وكذلك التغذية المكثفة للحافريات ، على موسم الأمطار.

في الطبيعة ، تحدث أيضًا تقلبات يومية في رطوبة الهواء ، مما يؤثر على نشاط الكائنات الحية. هناك علاقة وثيقة بين الرطوبة ودرجة الحرارة. تؤثر درجة الحرارة على الجسم بقوة أكبر عندما تكون الرطوبة مرتفعة أو منخفضة. طورت النباتات والحيوانات تكيفات مع الرطوبة المتفاوتة. على سبيل المثال ، في النباتات - يتم تطوير نظام جذر قوي ، وتثخين بشرة الورقة ، وتقليل نصل الورقة أو تحويلها إلى إبر وأشواك. في الساكسول ، يحدث التمثيل الضوئي مع الجزء الأخضر من الساق. توقف النباتات عن النمو خلال فترة الجفاف. يخزن الصبار الرطوبة في الجزء الممتد من الساق ؛ وتقلل الإبر بدلاً من الأوراق من التبخر.

طورت الحيوانات أيضًا تكيفات تسمح لها بتحمل نقص الرطوبة. الحيوانات الصغيرة - القوارض والثعابين والسلاحف والمفصليات - تستخرج الرطوبة من الطعام. يمكن أن يكون مصدر الماء مادة شبيهة بالدهون ، على سبيل المثال ، في الجمل. وفي الطقس الحار تكون بعض الحيوانات من القوارض والسلاحف في فترة السبات والتي استمرت لعدة أشهر. تكون النباتات سريعة الزوال في بداية الصيف ، وبعد فترة ازدهار قصيرة ، يمكنها أن تتساقط أوراقها ، وتموت من أجزاء الأرض ، وبالتالي تنجو من فترة الجفاف. في الوقت نفسه ، يتم الحفاظ على المصابيح والجذور حتى الموسم المقبل.

بواسطة علاقة النبات بالماءيقسم:

نباتات مائيةرطوبة عالية؛
النباتات القريبة من المياه ،مياه برية
نباتات ارضية؛
نباتات في أماكن جافة وجافة جدًا ،العيش في أماكن ذات رطوبة غير كافية ، ويمكن أن تتحمل الجفاف القصير ؛
العصارة- يتراكم الماء العصير في أنسجة أجسادهم.

المتعلق ب لمياه الحيواناتيقسم:

الحيوانات المحبة للرطوبة
مجموعة وسيطة
الحيوانات المحبة للجفاف.

أنواع الكائنات الحية القدرة على التكيف مع تقلبات درجات الحرارة والرطوبة والضوء:

دماء دافئة – الحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة.
السبات الشتوي -نوم الحيوانات لفترات طويلة في فصل الشتاء ؛
الرسوم المتحركة المعلقة -حالة مؤقتة للكائن الحي ، حيث تتباطأ عمليات الحياة إلى أدنى حد وتغيب جميع علامات الحياة المرئية (تُلاحظ في الحيوانات ذوات الدم البارد والحيوانات في الشتاء وخلال فترة زمنية حارة) ؛
مقاومة الصقيعب - قدرة الكائنات الحية على تحمل درجات الحرارة السلبية ؛
حالة الراحة -الخاصية التكيفية للنباتات المعمرة ، والتي تتميز بوقف النمو المرئي والنشاط الحيوي ، وموت البراعم الأرضية في الأشكال العشبية للنباتات وتساقط الأوراق في الأشكال الخشبية ؛
هدوء الصيف- الخاصية التكيفية للنباتات المزهرة المبكرة (الخزامى والزعفران) في المناطق الاستوائية والصحاري وشبه الصحاري.

(رسائل الطلاب).

هيا نصنع انتاج،لجميع الكائنات الحية ، أي تتأثر النباتات والحيوانات بالعوامل البيئية اللاأحيائية (عوامل الطبيعة غير الحية) ، وخاصة درجة الحرارة والضوء والرطوبة. اعتمادًا على تأثير عوامل الطبيعة غير الحية ، يتم تقسيم النباتات والحيوانات إلى مجموعات مختلفة وتطور تكيفات مع تأثير هذه العوامل اللاأحيائية.

مهام عملية في مجموعات:(المرفق 1)

1. المهمة: من بين الحيوانات المدرجة في القائمة ، اسم من ذوات الدم البارد (أي ذات درجة حرارة جسم متغيرة).

2. المهمة: من الحيوانات المذكورة اسم ذوات الدم الحار (أي مع درجة حرارة جسم ثابتة).

3. المهمة: اختر من بين النباتات المقترحة النباتات التي تحب الضوء والظل وتتحمل الظل واكتبها في الجدول.

4. التخصيص: اختر الحيوانات التي تكون نهارية ، وليلية ، وشفقية.

5. المهمة: اختر نباتات تنتمي إلى مجموعات مختلفة فيما يتعلق بالمياه.

6. المهمة: اختيار الحيوانات التي تنتمي إلى مجموعات مختلفة فيما يتعلق بالمياه.

مهام حول موضوع "العوامل البيئية اللاأحيائية" ، إجابات(

مقدمة

1. الضوء كعامل بيئي. دور الضوء في حياة الكائنات الحية

2. درجة الحرارة كعامل بيئي

3. الرطوبة كعامل بيئي

4. العوامل المؤثرة

5. بيئات معيشية مختلفة

استنتاج

قائمة الأدب المستخدم

مقدمة

على الأرض ، هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من البيئات المعيشية ، والتي توفر مجموعة متنوعة من المجالات البيئية و "استيطانها". ومع ذلك ، على الرغم من هذا التنوع ، هناك أربع بيئات معيشية مختلفة نوعياً تحتوي على مجموعة محددة من العوامل البيئية ، وبالتالي تتطلب مجموعة محددة. الاقتباسات... هذه هي البيئات المعيشية: الأرض - الجو (الأرض) ؛ ماء؛ التربة؛ كائنات أخرى.

يتم تكييف كل نوع مع مجموعة محددة من الظروف البيئية - مكانة بيئية.

يتكيف كل نوع مع بيئته الخاصة ، مع غذاء معين ، والحيوانات المفترسة ، ودرجة الحرارة ، وملوحة المياه وعناصر أخرى من العالم الخارجي ، والتي بدونها لا يمكن أن توجد.

مطلوب مجموعة من العوامل لوجود الكائنات الحية. تختلف حاجة الجسم إليهم ، لكن كل واحد منهم يحد من وجوده إلى حد معين.

يمكن تعويض غياب (نقص) بعض العوامل البيئية عن طريق عوامل أخرى قريبة (مماثلة). الكائنات الحية ليست "عبيدًا" للظروف البيئية - فهي ، إلى حد ما ، تكيف نفسها وتغير الظروف البيئية لإضعاف الافتقار إلى عوامل معينة.

إن غياب العوامل الفسيولوجية الضرورية في البيئة (الضوء ، الماء ، ثاني أكسيد الكربون ، العناصر الغذائية) لا يمكن تعويضه (استبداله) بغيرها.

1. الضوء كعامل بيئي. دور الضوء في حياة الكائنات الحية

الضوء هو أحد أشكال الطاقة. وفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية ، أو قانون حفظ الطاقة ، يمكن أن تنتقل الطاقة من شكل إلى آخر. وفقًا لهذا القانون ، تعد الكائنات الحية نظامًا ديناميكيًا حراريًا يتبادل باستمرار الطاقة والمواد مع البيئة. تتعرض الكائنات الحية الموجودة على سطح الأرض لتدفق الطاقة ، وخاصة الطاقة الشمسية ، وكذلك للإشعاع الحراري طويل الموجة من الأجسام الفضائية. كلا هذين العاملين يحددان الظروف المناخية للبيئة (درجة الحرارة ، معدل تبخر الماء ، حركة الهواء والماء). يسقط ضوء الشمس بطاقة 2 كال على المحيط الحيوي من الفضاء. 1 سم 2 في 1 دقيقة. هذا هو ما يسمى بالثابت الشمسي. هذا الضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي يضعف ولا يمكن أن يصل أكثر من 67٪ من طاقته إلى سطح الأرض في ظهيرة صافية ، أي 1.34 كالوري لكل سم 2 في 1 دقيقة. عند المرور عبر الغطاء السحابي والمياه والنباتات ، يضعف ضوء الشمس بشكل أكبر ، ويتغير توزيع الطاقة فيه بشكل كبير في أجزاء مختلفة من الطيف.

يعتمد توهين ضوء الشمس والإشعاع الكوني على الطول الموجي (التردد) للضوء. الأشعة فوق البنفسجية التي يقل طولها الموجي عن 0.3 ميكرون تمر بصعوبة عبر طبقة الأوزون (على ارتفاع حوالي 25 كم). يعتبر هذا الإشعاع خطيرًا على الكائن الحي ، وخاصة بالنسبة للبروتوبلازم.

في الطبيعة الحية ، الضوء هو المصدر الوحيد للطاقة ؛ جميع النباتات ، باستثناء البكتيريا ، تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، أي. توليف المواد العضوية من المواد غير العضوية (أي من الماء والأملاح المعدنية وثاني أكسيد الكربون - بمساعدة الطاقة المشعة في عملية الاستيعاب). تعتمد جميع الكائنات الحية على التمثيل الضوئي الأرضي للتغذية ، أي. النباتات الحاملة للكلوروفيل.

ينقسم الضوء كعامل بيئي إلى الأشعة فوق البنفسجية بطول موجة يتراوح من 0.40 إلى 0.75 ميكرون والأشعة تحت الحمراء بطول موجي أطول من هذه المقادير.

يعتمد تأثير هذه العوامل على خصائص الكائنات الحية. يتكيف كل نوع من الكائنات الحية مع طيف معين من الطول الموجي للضوء. تكيفت بعض أنواع الكائنات الحية مع الأشعة فوق البنفسجية ، بينما تكيفت أنواع أخرى مع الأشعة تحت الحمراء.

تستطيع بعض الكائنات الحية التمييز بين الأطوال الموجية. لديهم أنظمة خاصة لإدراك الضوء ولديهم رؤية للألوان ، والتي لها أهمية كبيرة في حياتهم. العديد من الحشرات حساسة للإشعاع قصير الموجة الذي لا يستطيع الإنسان إدراكه. العث حساس جدا للأشعة فوق البنفسجية. يقوم النحل والطيور بتحديد موقع التضاريس والتنقل فيه بدقة حتى في الليل.

تتفاعل الكائنات الحية أيضًا بقوة مع شدة الضوء. وفقًا لهذه الخصائص ، يتم تقسيم النباتات إلى ثلاث مجموعات بيئية:

1. نباتات محبة للضوء أو الشمس أو نباتات شمسية - قادرة على النمو بشكل طبيعي فقط تحت أشعة الشمس.

2. محبة الظل ، أو sciophytes - وهي نباتات من الطبقات السفلية من الغابات ونباتات أعماق البحار ، على سبيل المثال ، زنابق الوادي وغيرها.

مع انخفاض شدة الضوء ، يتباطأ التمثيل الضوئي أيضًا. جميع الكائنات الحية لديها حساسية عتبة لشدة الضوء ، وكذلك للعوامل البيئية الأخرى. حساسية العتبة للعوامل البيئية ليست هي نفسها بالنسبة للكائنات الحية المختلفة. على سبيل المثال ، يمنع الضوء الشديد تطور ذبابة الفاكهة ، بل يتسبب في وفاتها. الصراصير والحشرات الأخرى لا تحب الضوء. في معظم نباتات التمثيل الضوئي ، في ظل شدة الإضاءة المنخفضة ، يُثبط تخليق البروتين ، وفي الحيوانات ، تُثبط عمليات التخليق الحيوي.

3. الخلايا الشمسية المتسامحة أو الاختيارية. النباتات التي تنمو بشكل جيد في كل من الظل والضوء. في الحيوانات ، تسمى خصائص الكائنات الحية هذه المحبة للضوء (محبي الضوء) ، محبة الظل (رهاب الضوء) ، رهاب الخناق - رهاب الخناق.

2. درجة الحرارة كعامل بيئي

درجة الحرارة هي أهم عامل بيئي. تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على العديد من جوانب حياة الكائنات الحية ، وجغرافيا التوزيع والتكاثر وغيرها من الخصائص البيولوجية للكائنات ، اعتمادًا بشكل أساسي على درجة الحرارة. المدى ، أي يتراوح نطاق درجات الحرارة التي يمكن أن توجد فيها الحياة من حوالي -200 درجة مئوية إلى + 100 درجة مئوية ، وفي بعض الأحيان تم العثور على وجود البكتيريا في الينابيع الساخنة عند درجة حرارة 250 درجة مئوية. في الواقع ، يمكن لمعظم الكائنات الحية أن تعيش في نطاق درجة حرارة أضيق.

يمكن أن تعيش أنواع معينة من الكائنات الحية الدقيقة ، خاصة البكتيريا والطحالب ، وتتكاثر في الينابيع الحارة عند درجات حرارة قريبة من نقطة الغليان. تبلغ درجة الحرارة القصوى لبكتيريا الينابيع الساخنة حوالي 90 درجة مئوية. تقلب درجة الحرارة مهم جدًا من وجهة نظر بيئية.

يمكن لأي نوع أن يعيش فقط في نطاق درجة حرارة معينة ، ما يسمى بدرجات الحرارة القصوى والدنيا المميتة. خارج هذه درجات الحرارة الشديدة الحرجة ، البرودة أو الحرارة ، يحدث موت الكائن الحي. في مكان ما بينهما ، توجد درجة حرارة مثالية يكون فيها النشاط الحيوي لجميع الكائنات الحية ، المادة الحية ككل ، نشطًا.

وفقًا لتحمل الكائنات الحية لنظام درجة الحرارة ، يتم تقسيمها إلى حرارة حرارية ودينود حراري ، أي قادرة على تحمل تقلبات درجات الحرارة ضمن نطاقات واسعة أو ضيقة. على سبيل المثال ، يمكن أن تعيش الأشنات والعديد من البكتيريا في درجات حرارة مختلفة ، أو أن بساتين الفاكهة وغيرها من النباتات المحبة للحرارة في المناطق الاستوائية هي نباتات ضيقة الحرارة.

تستطيع بعض الحيوانات الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم ، بغض النظر عن درجة الحرارة المحيطة. تسمى هذه الكائنات الحية الحرارية. في الحيوانات الأخرى ، تتغير درجة حرارة الجسم تبعًا لدرجة الحرارة المحيطة. يطلق عليهم poikilothermic. اعتمادًا على الطريقة التي تتكيف بها الكائنات الحية مع نظام درجة الحرارة ، يتم تقسيمها إلى مجموعتين إيكولوجيتين: كريوفيلز - الكائنات الحية التي تتكيف مع البرد ودرجات الحرارة المنخفضة ؛ محبة للحرارة - أو محبة للحرارة.

3. الرطوبة كعامل بيئي

في الأصل ، كانت جميع الكائنات الحية مائية. بعد أن احتلوا الأرض ، لم يفقدوا اعتمادهم على الماء. الماء جزء لا يتجزأ من جميع الكائنات الحية. الرطوبة هي كمية بخار الماء في الهواء. لا توجد حياة بدون رطوبة أو ماء.

الرطوبة هي معلمة تميز محتوى بخار الماء في الهواء. الرطوبة المطلقة هي كمية بخار الماء في الهواء وتعتمد على درجة الحرارة والضغط. تسمى هذه الكمية بالرطوبة النسبية (أي نسبة كمية بخار الماء في الهواء إلى الكمية المشبعة من البخار في ظل ظروف معينة من درجة الحرارة والضغط).

في الطبيعة ، هناك إيقاع يومي للرطوبة. تتقلب الرطوبة رأسياً وأفقياً. يلعب هذا العامل ، إلى جانب الضوء ودرجة الحرارة ، دورًا مهمًا في تنظيم نشاط الكائنات الحية وتوزيعها. تغير الرطوبة أيضًا تأثير درجة الحرارة.

الهواء الجاف هو عامل بيئي مهم. خاصة بالنسبة للكائنات الأرضية ، فإن تأثير تجفيف الهواء له أهمية كبيرة. تتكيف الحيوانات وتنتقل إلى أماكن محمية وتقود أسلوب حياة نشطًا في الليل.

تمتص النباتات الماء من التربة وتتبخر بشكل شبه كامل (97-99٪) من خلال الأوراق. هذه العملية تسمى النتح. يبرد التبخر الأوراق. بسبب التبخر ، يتم نقل الأيونات عبر التربة إلى الجذور ، ويتم نقل الأيونات بين الخلايا ، وما إلى ذلك.

كمية معينة من الرطوبة ضرورية للغاية للكائنات الأرضية. يحتاج الكثير منهم إلى رطوبة نسبية 100٪ للحياة الطبيعية ، والعكس صحيح ، لا يمكن للكائن الحي في الحالة الطبيعية أن يعيش لفترة طويلة في هواء جاف تمامًا ، لأنه يفقد الماء باستمرار. الماء جزء أساسي من المادة الحية. لذلك فإن فقدان الماء بكمية معلومة يؤدي إلى الوفاة.

تتكيف نباتات المناخ الجاف مع التغيرات المورفولوجية ، وتقليل الأعضاء الخضرية ، وخاصة الأوراق.

تتكيف الحيوانات البرية أيضًا. كثير منهم يشرب الماء ، والبعض الآخر يمتصه من خلال تكامل الجسم في حالة سائلة أو بخار. على سبيل المثال ، معظم البرمائيات وبعض الحشرات والقراد. معظم حيوانات الصحراء لا تشرب أبدًا ؛ فهي تشبع احتياجاتها على حساب المياه التي تزودها بالغذاء. تحصل الحيوانات الأخرى على الماء من خلال أكسدة الدهون.

الماء ضروري للغاية للكائنات الحية. لذلك ، تنتشر الكائنات الحية في جميع أنحاء الموائل ، اعتمادًا على احتياجاتها: الكائنات المائية في الماء تعيش باستمرار ؛ يمكن أن تعيش النباتات المائية فقط في بيئات رطبة جدًا.

من وجهة نظر التكافؤ الإيكولوجي ، تنتمي النباتات المائية والنباتات الرطبة إلى مجموعة من الطواقم المختزلة. تؤثر الرطوبة بشدة على الوظائف الحيوية للكائنات الحية ، على سبيل المثال ، كانت الرطوبة النسبية 70٪ مواتية جدًا للنضج الميداني وخصوبة الجراد المهاجر. مع التكاثر المواتي ، فإنها تسبب أضرارًا اقتصادية هائلة للمحاصيل في العديد من البلدان.

للتقييم البيئي لتوزيع الكائنات الحية ، يتم استخدام مؤشر جفاف المناخ. يعمل الجفاف كعامل انتقائي للتصنيف البيئي للكائنات الحية.

وبالتالي ، اعتمادًا على خصائص رطوبة المناخ المحلي ، يتم توزيع أنواع الكائنات الحية في مجموعات بيئية:

1. النباتات المائية هي نباتات مائية.

2. النباتات المائية هي نباتات مائية أرضية.

3. Hygrophytes هي نباتات أرضية تعيش في ظروف عالية الرطوبة.

4. Mesophytes هي نباتات تنمو مع رطوبة متوسطة

5. Xerophytes نباتات تنمو مع رطوبة غير كافية. وهي بدورها مقسمة إلى: العصارة - النباتات النضرة (الصبار) ؛ نباتات الصلبة هي نباتات ذات أوراق ضيقة وصغيرة ، وملفوفة في أنابيب. كما أنها مقسمة إلى euxerophytes و steraxerophytes. Euxerophytes هي نباتات السهوب. Stipaxerophytes هي مجموعة من الحشائش ذات الأوراق الضيقة (عشب الريش ، الحشيش ، الأرجل الرفيعة ، إلخ). في المقابل ، تنقسم الخلايا الوسيطة أيضًا إلى نباتات متوسطة ، ونباتات متوسطة ، وما إلى ذلك.

في حين أن الرطوبة هي أقل قيمة من درجة الحرارة ، ومع ذلك ، فهي واحدة من العوامل البيئية الرئيسية. طوال معظم تاريخ الطبيعة الحية ، تم تمثيل العالم العضوي بشكل حصري من خلال معايير المياه للكائنات الحية. الماء جزء لا يتجزأ من الغالبية العظمى من الكائنات الحية ، وكلها تقريبًا تحتاج إلى بيئة مائية للتكاثر أو دمج الأمشاج. تضطر الحيوانات البرية إلى خلق بيئة مائية اصطناعية في أجسامها للتخصيب ، وهذا يؤدي إلى حقيقة أن الأخيرة تصبح داخلية.

الرطوبة هي كمية بخار الماء في الهواء. يمكن التعبير عنها بالجرام لكل متر مكعب.

4. العوامل المؤثرة

تشمل العوامل المؤثرة المجموعة الكاملة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة التي يمكن أن يكون لها تأثير بيئي على الكائنات الحية. يلعبون دورًا مهمًا في حياة تلك الكائنات التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالتربة. يعتمد النبات بشكل خاص على العوامل المؤثرة.

تشمل الخصائص الرئيسية للتربة ، التي تؤثر على حياة الكائنات الحية ، هيكلها المادي ، أي المنحدر والعمق وقياس الحبيبات ، والتركيب الكيميائي للتربة نفسها والمواد المتداولة فيها - الغازات (في هذه الحالة ، من الضروري معرفة شروط تهويتها) ، والمياه ، والمواد العضوية والمعدنية على شكل أيونات .

السمة الرئيسية للتربة ، والتي لها أهمية كبيرة لكل من النباتات وحيوانات الجحور ، هي حجم جزيئاتها.

تتحدد ظروف التربة الأرضية بالعوامل المناخية. حتى في العمق الضحل ، يسود الظلام الكامل في التربة ، وهذه الخاصية هي سمة مميزة لموائل تلك الأنواع التي تتجنب الضوء. عندما تغرق في التربة ، تصبح تقلبات درجات الحرارة أقل وأقل أهمية: أثناء التغيرات اليومية ، تتحلل بسرعة ، وبدءًا من عمق معين ، يتم أيضًا تلطيف مواسم الاختلافات. تختفي الفروق اليومية في درجات الحرارة على عمق 50 سم ، وعندما تغرق التربة في التربة ، ينخفض محتوى الأكسجين فيها ويزداد ثاني أكسيد الكربون. على عمق كبير ، تقترب الظروف اللاهوائية ، حيث تعيش بعض البكتيريا اللاهوائية. تفضل ديدان الأرض بالفعل بيئة تحتوي على نسبة أعلى من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالجو.

تعتبر رطوبة التربة خاصية مهمة للغاية ، خاصة بالنسبة للنباتات التي تنمو عليها. يعتمد ذلك على عوامل عديدة: نظام هطول الأمطار ، وعمق الطبقة ، وكذلك الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة ، وجزيئاتها ، حسب حجمها ، ومحتوى المادة العضوية ، إلخ. نباتات التربة الجافة والرطبة ليست هي نفسها ولا يمكن زراعة نفس المحاصيل في هذه التربة. كما أن حيوانات التربة حساسة جدًا لرطوبتها ، وكقاعدة عامة ، لا تتحمل الجفاف الشديد. ومن الأمثلة المعروفة ديدان الأرض والنمل الأبيض. يضطر الأخيرون أحيانًا إلى إمداد مستعمراتهم بالمياه ، مما يجعل صالات العرض تحت الأرض في أعماق كبيرة. ومع ذلك ، فإن المحتوى المائي العالي جدًا في التربة يقتل أعدادًا كبيرة من يرقات الحشرات.

توجد المواد المعدنية اللازمة لتغذية النبات في التربة على شكل أيونات مذابة في الماء. يمكن العثور على آثار على الأقل لأكثر من 60 عنصرًا كيميائيًا في التربة. ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين وفير ؛ محتوى الآخرين ، مثل النيكل أو الكوبالت ، ضئيل للغاية. بعض الأيونات سامة للنباتات ، والبعض الآخر ، على العكس من ذلك ، حيوي. تركيز أيونات الهيدروجين في التربة - درجة الحموضة - في المتوسط قريب من متعادل. نباتات هذه التربة غنية بشكل خاص بالأنواع. تحتوي التربة الجيرية والمالحة على درجة حموضة قلوية تبلغ حوالي 8-9 ؛ في مستنقعات الطحالب ، يمكن أن ينخفض الرقم الهيدروجيني الحمضي إلى 4.

بعض الأيونات لها أهمية بيئية كبيرة. يمكن أن تتسبب في القضاء على العديد من الأنواع ، وعلى العكس من ذلك ، تساهم في تطوير أشكال غريبة للغاية. تربة الحجر الجيري غنية جدًا بـ Ca +2 أيون ؛ تنمو عليها نباتات محددة تسمى الكالسيفيت (في جبال إديلويس ؛ أنواع عديدة من بساتين الفاكهة). على النقيض من هذا الغطاء النباتي ، هناك نباتات كارهة. يشمل الكستناء ، السرخس السرخس ، معظم الصقور. يُطلق على هذا الغطاء النباتي أحيانًا اسم الصوان ، لأن التربة ، الفقيرة بالكالسيوم ، تحتوي في المقابل على المزيد من السيليكون. في الواقع ، هذا الغطاء النباتي لا يفضل السيليكون بشكل مباشر ، ولكنه يتجنب الكالسيوم. بعض الحيوانات لديها حاجة عضوية للكالسيوم. من المعروف أن الدجاج يتوقف عن وضع البيض في قشرة صلبة إذا كان حظيرة الدجاج موجودة في منطقة تكون التربة فيها فقيرة بالكالسيوم. منطقة الحجر الجيري مأهولة بكثرة بطنيات الأقدام (القواقع) ، والتي يتم تمثيلها على نطاق واسع هنا من حيث الأنواع ، لكنها تختفي تمامًا تقريبًا على كتل الجرانيت.

في التربة الغنية بالأيون 0 3 ، تتطور أيضًا نباتات معينة تسمى nitrophilic. غالبًا ما تتحلل البقايا العضوية الموجودة عليها ، والتي تحتوي على النيتروجين ، بواسطة البكتيريا ، أولاً إلى أملاح الأمونيوم ، ثم إلى النترات ، وأخيراً إلى النترات. تشكل النباتات من هذا النوع ، على سبيل المثال ، غابة كثيفة في الجبال بالقرب من المراعي للماشية.

تحتوي التربة أيضًا على مواد عضوية ناتجة عن تحلل النباتات والحيوانات الميتة. محتوى هذه المواد يتناقص مع زيادة العمق. في الغابة ، على سبيل المثال ، مصدر مهم لمدخلاتهم هو القمامة من الأوراق المتساقطة ، والقمامة من الأنواع المتساقطة الأوراق في هذا الصدد أغنى من الصنوبريات. تتغذى على الكائنات الحية المدمرة - النباتات الرخامية والحيوانات الرملية. يتم تمثيل النباتات الرمية بشكل أساسي بالبكتيريا والفطريات ، ولكن من بينها يمكن للمرء أن يجد نباتات أعلى فقدت الكلوروفيل كتكيف ثانوي. هذه ، على سبيل المثال ، بساتين الفاكهة.

5. بيئات معيشية مختلفة

وفقًا لمعظم المؤلفين الذين يدرسون أصل الحياة على الأرض ، فإن البيئة الأولية التطورية للحياة كانت على وجه التحديد البيئة المائية. نجد بعض التأكيدات غير المباشرة لهذا الموقف. بادئ ذي بدء ، معظم الكائنات الحية غير قادرة على الحياة النشطة دون دخول الماء إلى الجسم ، أو على الأقل دون الحفاظ على محتوى سائل معين داخل الجسم.

ربما تكون السمة المميزة الرئيسية للبيئة المائية هي المحافظة النسبية. على سبيل المثال ، سعة التقلبات الموسمية أو اليومية في درجات الحرارة في البيئة المائية أقل بكثير مما هي عليه في الأرض والجو. التضاريس السفلية ، الاختلاف في الظروف في الأعماق المختلفة ، وجود الشعاب المرجانية ، إلخ. خلق مجموعة متنوعة من الظروف في البيئة المائية.

تنتج خصائص البيئة المائية عن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه. وبالتالي ، فإن الكثافة العالية ولزوجة الماء لها أهمية بيئية كبيرة. يمكن مقارنة الثقل النوعي للماء بجسم الكائنات الحية. كثافة الماء حوالي 1000 ضعف كثافة الهواء. لذلك ، فإن الكائنات المائية (خاصة تلك التي تتحرك بنشاط) تواجه قوة كبيرة من المقاومة الهيدروديناميكية. لهذا السبب ، كان تطور العديد من مجموعات الحيوانات المائية في اتجاه تكوين شكل الجسم وأنواع الحركات التي تقلل السحب ، مما يؤدي إلى انخفاض في استهلاك الطاقة للسباحة. وهكذا ، تم العثور على شكل الجسم الانسيابي في ممثلي مجموعات مختلفة من الكائنات الحية التي تعيش في الماء - الدلافين (الثدييات) والأسماك العظمية والغضروفية.

كما أن الكثافة العالية للمياه هي السبب في انتشار الاهتزازات الميكانيكية (الاهتزازات) بشكل جيد في البيئة المائية. كان هذا مهمًا في تطور الحواس والتوجه المكاني والتواصل بين الحياة المائية. أربع مرات أسرع من الهواء ، تحدد سرعة الصوت في الماء التردد الأعلى لإشارات تحديد الموقع بالصدى.

نظرًا للكثافة العالية للبيئة المائية ، فإن سكانها محرومون من الاتصال الإلزامي بالركيزة ، والتي تتميز بالأشكال الأرضية وترتبط بقوى الجاذبية. لذلك ، هناك مجموعة كاملة من الكائنات المائية (نباتات وحيوانات على حد سواء) التي توجد دون اتصال إلزامي بالقاع أو الركيزة الأخرى ، "مرتفعة" في عمود الماء.

تتميز البيئة الأرضية والجوية بمجموعة كبيرة ومتنوعة من الظروف المعيشية والمنافذ البيئية والكائنات الحية التي تعيش فيها.

الملامح الرئيسية لبيئة الهواء الأنفي هي السعة الكبيرة للتغيرات في العوامل البيئية ، وعدم تجانس البيئة ، وعمل قوى الجاذبية ، وانخفاض كثافة الهواء. يؤدي مجمع العوامل الفيزيائية والجغرافية والمناخية المتأصلة في منطقة طبيعية معينة إلى التكوين التطوري للتكيفات الفيزيولوجية المورفولوجية للكائنات الحية في الحياة في هذه الظروف ، مجموعة متنوعة من أشكال الحياة.

يتميز الهواء الجوي برطوبة منخفضة ومتغيرة. حد هذا الظرف إلى حد كبير (محدود) من إمكانيات إتقان بيئة الأرض والجو ، كما وجه تطور استقلاب الماء والملح وهيكل أعضاء الجهاز التنفسي.

التربة هي نتيجة نشاط الكائنات الحية.

من السمات المهمة للتربة أيضًا وجود كمية معينة من المادة العضوية. يتشكل نتيجة موت الكائنات الحية وهو جزء من إفرازاتهم (إفرازات).

تحدد ظروف موائل التربة خصائص التربة مثل التهوية (أي التشبع بالهواء) ، والرطوبة (وجود الرطوبة) ، والقدرة الحرارية والنظام الحراري (التغير اليومي ، الموسمي ، السنوي في درجات الحرارة). النظام الحراري ، مقارنة ببيئة الأرض والجو ، أكثر تحفظًا ، خاصة في الأعماق الكبيرة. بشكل عام ، تتميز التربة بظروف معيشية مستقرة إلى حد ما.

الاختلافات العمودية نموذجية لخصائص التربة الأخرى ، على سبيل المثال ، يعتمد اختراق الضوء ، بالطبع ، على العمق.

تتميز كائنات التربة بأعضاء وأنواع معينة من الحركة (أطراف مختبئة في الثدييات ؛ القدرة على تغيير سمك الجسم ؛ وجود كبسولات رأس متخصصة في بعض الأنواع) ؛ شكل الجسم (دائري ، فولكوفاتي ، شبيه بالديدان) ؛ أغطية قوية ومرنة تقليل العيون واختفاء الصبغات. بين سكان التربة ، تم تطوير السابروفاجيا على نطاق واسع - أكل جثث الحيوانات الأخرى ، والبقايا المتعفنة ، وما إلى ذلك.

استنتاج

إن خروج أحد العوامل البيئية التي تتجاوز القيم الدنيا (العتبة) أو القصوى (القصوى) (سمة نوع منطقة التسامح) يهدد بموت الكائن الحي حتى مع وجود مزيج مثالي من العوامل الأخرى. الأمثلة هي: ظهور الغلاف الجوي للأكسجين ، والعصر الجليدي ، والجفاف ، وتغيرات الضغط أثناء صعود الغواصين ، إلخ.

لكل عامل بيئي تأثير مختلف على أنواع مختلفة من الكائنات الحية: قد يكون العامل الأمثل بالنسبة للبعض هو الأكثر تشاؤمًا للآخرين.

تتعرض الكائنات الحية الموجودة على سطح الأرض لتدفق الطاقة ، وخاصة الطاقة الشمسية ، وكذلك للإشعاع الحراري طويل الموجة من الأجسام الفضائية. كلا هذين العاملين يحددان الظروف المناخية للبيئة (درجة الحرارة ، معدل تبخر الماء ، حركة الهواء والماء).

الهواء الجاف هو عامل بيئي مهم. خاصة بالنسبة للكائنات الأرضية ، فإن تأثير تجفيف الهواء له أهمية كبيرة.

قائمة الأدب المستخدم

1. Dedu I.I. القاموس الموسوعي البيئي. - كيشيناو: دار نشر الاتحاد الدولي للاتصالات ، 1990. - 406 ص.

2. نوفيكوف ج. أساسيات البيئة العامة وحماية الطبيعة. - لام: دار النشر لينينغراد. الجامعة ، 1979. - 352 ص.

3. Radkevich V.A. علم البيئة. - مينسك: المدرسة العليا ، 1983. - 320 ص.

4. Reimers N.F. علم البيئة: النظرية والقوانين والقواعد والمبادئ والفرضيات. - م: يونغ روسيا ، 1994. - 367 ص.

5. Ricklefs R. أساسيات علم البيئة العامة. - م: مير ، 1979. - 424 ص.

6. Stepanovskikh A.S. علم البيئة. - كورغان: GIPP "Trans-Urals" ، 1997. - 616 ص.

7. خريستوفوروفا إن. أساسيات علم البيئة. - فلاديفوستوك: Dalnauka ، 1999. - 517 ص.

هذه هي أي عوامل بيئية يتفاعل معها الجسم من خلال التفاعلات التكيفية.

البيئة هي أحد المفاهيم البيئية الرئيسية ، مما يعني مجموعة معقدة من الظروف البيئية التي تؤثر على النشاط الحيوي للكائنات الحية. بمعنى واسع ، تُفهم البيئة على أنها مجموع الأجسام المادية والظواهر والطاقة التي تؤثر على الجسم. ربما يكون هناك فهم مكاني أكثر تحديدًا للبيئة باعتبارها البيئة المباشرة للكائن الحي - موطنه. الموطن هو كل شيء يعيش فيه الكائن الحي ، وهو جزء من الطبيعة يحيط بالكائنات الحية ويمارس تأثيرًا مباشرًا أو غير مباشر عليها. أولئك. عناصر الموائل ، التي ليست غير مبالية بكائن أو نوع معين وتؤثر عليه بطريقة أو بأخرى ، هي عوامل مرتبطة به.

مكونات البيئة متنوعة وقابلة للتغيير ، وبالتالي فإن الكائنات الحية تتكيف باستمرار وتنظم نشاطها الحيوي وفقًا للتغيرات المستمرة في معايير البيئة الخارجية. تسمى تكيفات الكائنات الحية هذه بالتكيف وتسمح لها بالبقاء والتكاثر.

يتم تقسيم جميع العوامل البيئية إلى

العوامل اللاأحيائية - عوامل الطبيعة غير الحية التي تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائن الحي - الضوء ، ودرجة الحرارة ، والرطوبة ، والتركيب الكيميائي للهواء ، وبيئة الماء والتربة ، وما إلى ذلك (أي خصائص البيئة ، وحدوثها وتأثيرها لا تعتمد بشكل مباشر على نشاط الكائنات الحية) ...
العوامل الحيوية هي جميع أشكال التأثير على الجسم من الكائنات الحية المحيطة (الكائنات الحية الدقيقة ، وتأثير الحيوانات على النباتات والعكس صحيح).
العوامل البشرية هي أشكال مختلفة من نشاط المجتمع البشري التي تؤدي إلى تغييرات في الطبيعة باعتبارها موطنًا للأنواع الأخرى أو تؤثر بشكل مباشر على حياتهم.

العوامل البيئية تؤثر على الكائنات الحية

كمحفزات تسبب تغيرات تكيفية في الوظائف الفسيولوجية والكيميائية الحيوية ؛
كقيود تجعل من المستحيل الوجود في ظروف معينة ؛
كمعدلات تسبب تغيرات هيكلية ووظيفية في الكائنات الحية ، وكإشارات تشير إلى تغيرات في العوامل البيئية الأخرى.

في هذه الحالة ، من الممكن تحديد الطبيعة العامة لتأثير العوامل البيئية على الكائن الحي.

أي كائن حي لديه مجموعة محددة من التكيفات مع العوامل البيئية ولحسن الحظ توجد فقط ضمن حدود معينة من تنوعها. يُطلق على المستوى الأكثر ملاءمة لعامل الحياة المستوى الأمثل.

عند القيم المنخفضة أو مع التعرض المفرط للعامل ، ينخفض النشاط الحيوي للكائنات بشكل حاد (يتم تثبيطه بشكل ملحوظ). نطاق عمل العامل البيئي (منطقة التسامح) مقيد بنقاط الحد الأدنى والحد الأقصى ، المقابلة للقيم القصوى لهذا العامل ، حيث يكون وجود كائن حي ممكنًا.

يُطلق على المستوى الأعلى للعامل ، الذي يصبح بعده النشاط الحيوي للكائنات الحية مستحيلاً ، الحد الأقصى ، والأدنى - الحد الأدنى (الشكل). وبطبيعة الحال ، لكل كائن حده الأقصى ، والمثالي ، والحد الأدنى من العوامل البيئية. على سبيل المثال ، يمكن أن يتحمل الذبابة تقلبات درجات الحرارة من 7 إلى 50 درجة مئوية ، وتعيش الدودة المستديرة البشرية فقط في درجة حرارة جسم الإنسان.

تشكل النقاط المثلى والدنيا والقصوى ثلاث نقاط أساسية تحدد احتمالات رد فعل الجسم على هذا العامل. تسمى النقاط القصوى للمنحنى ، التي تعبر عن حالة الاضطهاد مع نقص أو تجاوز عامل ، مناطق متشائمة ؛ تتوافق القيم pessimal للعامل معها. تقع القيم شبه المميتة للعامل بالقرب من النقاط الحرجة ، وتقع المناطق المميتة للعامل خارج منطقة التسامح.

غالبًا ما تسمى الظروف البيئية التي يتجاوز فيها أي عامل أو مجموعة عوامل منها منطقة الراحة ويكون لها تأثير محبط ، متطرفة وحدودية (شديدة وصعبة) في البيئة. إنها لا تميز فقط المواقف البيئية (درجة الحرارة ، الملوحة) ، ولكن أيضًا الموائل التي تكون فيها الظروف قريبة من حدود إمكانية وجود النباتات والحيوانات.

يتأثر أي كائن حي في وقت واحد بمجموعة معقدة من العوامل ، لكن واحدًا منها فقط مقيد. يسمى العامل الذي يحدد الإطار لوجود كائن حي أو نوع أو مجتمع بالحد (المقيد). على سبيل المثال ، فإن انتشار العديد من الحيوانات والنباتات في الشمال محدود بسبب نقص الدفء ، بينما في الجنوب قد يكون العامل المحدد لنفس النوع هو نقص الرطوبة أو الغذاء الضروري. ومع ذلك ، فإن حدود قدرة الكائن الحي على التحمل فيما يتعلق بالعامل المحدد تعتمد على مستوى العوامل الأخرى.

بالنسبة لحياة بعض الكائنات الحية ، هناك حاجة لشروط محدودة بحدود ضيقة ، أي أن النطاق الأمثل ليس ثابتًا للأنواع. يختلف الإجراء الأمثل للعامل باختلاف الأنواع. يوضح نطاق المنحنى ، أي المسافة بين نقاط العتبة ، منطقة عمل العامل البيئي على الكائن الحي (الشكل 104). في ظل ظروف قريبة من عتبة تأثير العامل ، تشعر الكائنات الحية بالاكتئاب ؛ قد تكون موجودة ، لكنها لا تصل إلى التنمية الكاملة. عادة لا تؤتي النباتات ثمارها. من ناحية أخرى ، في الحيوانات ، يتم تسريع النضج الجنسي.

يجعل حجم نطاق عمل العامل ، وخاصة المنطقة المثلى ، من الممكن الحكم على قدرة الكائنات الحية على التحمل فيما يتعلق بعنصر معين من البيئة ، ويشهد على اتساعها البيئي. في هذا الصدد ، تسمى الكائنات الحية التي يمكن أن تعيش في بيئة متنوعة إلى حد ما zribiontic (من اليونانية "evros" - واسع). على سبيل المثال ، يعيش الدب البني في مناخ بارد ودافئ ، في مناطق جافة ورطبة ، ويأكل مجموعة متنوعة من الأطعمة النباتية والحيوانية.

فيما يتعلق بالعوامل البيئية الخاصة ، يتم استخدام مصطلح يبدأ بنفس البادئة. على سبيل المثال ، تسمى الحيوانات التي يمكن أن تعيش في نطاق واسع من درجات الحرارة بـ eurythermal ، والكائنات الحية التي يمكن أن تعيش فقط في نطاقات ضيقة من درجات الحرارة هي حرارة ضيقة. وفقًا لنفس المبدأ ، يمكن أن يكون الكائن الحي يوريهيدريد أو ستينوهيدريد ، اعتمادًا على استجابته لتقلبات الرطوبة ؛ euryhaline أو stenohaline - اعتمادًا على القدرة على تحمل القيم المختلفة لملوحة البيئة ، إلخ.

هناك أيضًا مفاهيم التكافؤ البيئي ، وهو قدرة الكائن الحي على العيش في مجموعة متنوعة من البيئات ، والسعة البيئية ، مما يعكس عرض نطاق العامل أو عرض المنطقة المثلى.

تختلف الأنماط الكمية لتفاعل الكائنات الحية مع عمل عامل بيئي وفقًا لظروف سكنهم. لا يميز Stenobionticity أو eurybionticity خصوصية الأنواع فيما يتعلق بأي عامل بيئي. على سبيل المثال ، بعض الحيوانات محصورة في نطاق درجة حرارة ضيقة (أي ، الحرارة الحرارية) وفي نفس الوقت يمكن أن توجد في نطاق واسع من ملوحة البيئة (euryhaline).

تعمل العوامل البيئية على كائن حي بشكل متزامن ومشترك ، ويعتمد تأثير أحدها إلى حد ما على التعبير الكمي لعوامل أخرى - الضوء والرطوبة ودرجة الحرارة والكائنات المحيطة وما إلى ذلك. يسمى هذا النمط تفاعل العوامل . في بعض الأحيان يتم تعويض نقص أحد العوامل جزئيًا عن طريق تكثيف نشاط عامل آخر ؛ يتجلى الاستبدال الجزئي لعمل العوامل البيئية. في الوقت نفسه ، لا يمكن استبدال أي من العوامل الضرورية للجسم بالكامل بأخرى. لا يمكن للنباتات الضوئية أن تنمو بدون ضوء في ظل درجة الحرارة المثلى أو الظروف الغذائية. لذلك ، إذا تجاوزت قيمة أحد العوامل الضرورية على الأقل نطاق التحمل (أقل من الحد الأدنى أو أعلى من الحد الأقصى) ، يصبح وجود الكائن الحي مستحيلًا.

العوامل البيئية التي تكون متشائمة في ظل ظروف معينة ، أي تلك التي تكون أبعد ما تكون عن الأفضل ، خاصةً تجعل من الصعب على الأنواع أن توجد في ظل هذه الظروف ، على الرغم من التركيبة المثلى للظروف الأخرى. هذا الاعتماد يسمى قانون العوامل المحددة. هذه العوامل التي تنحرف عن الأمثل تكتسب أهمية قصوى في حياة الأنواع أو الأفراد ، وتحدد نطاقهم الجغرافي.

يعد تحديد العوامل المحددة أمرًا مهمًا جدًا في الممارسة الزراعية لإنشاء التكافؤ البيئي ، خاصة خلال الفترات الأكثر ضعفًا (الحرجة) لتكوين الحيوانات والنباتات.

يتم استدعاء أي خصائص أو مكونات البيئة الخارجية التي تؤثر على الكائنات الحية العوامل البيئية... الضوء والحرارة وتركيز الأملاح في الماء أو التربة والرياح والبرد والأعداء ومسببات الأمراض - كل هذه عوامل بيئية ، يمكن أن تكون قائمة هذه العوامل كبيرة جدًا.

من بينهم هناك لا حيويالمتعلقة بالطبيعة غير الحية ، و حيويالمرتبطة بتأثير الكائنات الحية على بعضها البعض.

العوامل البيئية متنوعة للغاية ، وكل نوع يختبر تأثيره ويستجيب له بطرق مختلفة. ومع ذلك ، هناك بعض القوانين العامة التي تحكم استجابة الكائنات الحية لأي عامل بيئي.

الشيء الرئيسي هو القانون الأمثل... إنه يعكس كيف تنقل الكائنات الحية نقاط القوة المختلفة لعمل العوامل البيئية. قوة تأثير كل منهم تتغير باستمرار. نحن نعيش في عالم بظروف متغيرة ، وفقط في أماكن معينة من الكوكب تكون قيم بعض العوامل ثابتة إلى حد ما (في أعماق الكهوف ، في قاع المحيطات).

يتم التعبير عن قانون الأمثل في حقيقة أن أي عامل بيئي له حدود معينة من التأثير الإيجابي على الكائنات الحية.

عند الانحراف عن هذه الحدود ، تتغير علامة التأثير إلى العكس. على سبيل المثال ، لا تتحمل الحيوانات والنباتات الحرارة الشديدة والصقيع الشديد ؛ متوسط درجات الحرارة الأمثل. وبالمثل ، فإن الجفاف والأمطار الغزيرة المستمرة غير مواتية للمحصول. يشير قانون الأمثل إلى قياس كل عامل لصلاحية الكائنات الحية. على الرسم البياني ، يتم التعبير عنه كمنحنى متماثل يوضح كيف يتغير النشاط الحيوي للأنواع مع زيادة تدريجية في تأثير العامل (الشكل 13).

الشكل 13. مخطط عمل العوامل البيئية على الكائنات الحية. 1،2 - النقاط الحرجة
(لتكبير الصورة اضغط على الصورة)

مركز تحت المنحنى - المنطقة المثلى... في القيم المثلى للعامل ، تنمو الكائنات الحية بنشاط وتتغذى وتتكاثر. كلما انحرفت قيمة العامل إلى اليمين أو اليسار ، أي في اتجاه تقليل أو زيادة قوة الفعل ، كان ذلك أقل ملاءمة للكائنات. ينحدر منحنى النشاط الحيوي بحدة إلى أسفل على جانبي المستوى الأمثل. هنالك اثنان المناطق المأساوية... عندما يتقاطع المنحنى مع المحور الأفقي ، يوجد اثنان نقاط حرجة... هذه هي قيم العامل الذي لم يعد بإمكان الكائنات تحمله ، الموت يحدث خارجها. توضح المسافة بين النقاط الحرجة درجة تحمل الكائنات الحية للتغيير في العامل. الظروف القريبة من النقاط الحرجة صعبة بشكل خاص للبقاء على قيد الحياة. تسمى هذه الشروط شديد.

إذا قمت برسم منحنيات للعامل الأمثل لأي عامل ، على سبيل المثال ، درجة الحرارة ، لأنواع مختلفة ، فلن تتطابق. غالبًا ما يكون ما هو أفضل بالنسبة لنوع ما هو الأكثر تشاؤمًا بالنسبة إلى نوع آخر أو حتى خارج النقاط الحرجة. لم تستطع الجمال والجربوع العيش في التندرا ، والرنة والليمون في الصحاري الجنوبية الحارة.

يتجلى التنوع البيئي للأنواع أيضًا في موقع النقاط الحرجة: في بعضها يكونون قريبين من بعضهم البعض ، وفي البعض الآخر متباعدة على نطاق واسع. هذا يعني أن عددًا من الأنواع لا يمكنها العيش إلا في ظروف مستقرة جدًا ، مع تغيير طفيف في العوامل البيئية ، بينما يمكن للآخرين تحمل تقلبات واسعة. على سبيل المثال ، يذبل نبات اللمس إذا لم يكن الهواء مشبعًا ببخار الماء ، ويتحمل عشب الريش التغيرات في الرطوبة جيدًا ولا يموت حتى في حالة الجفاف.

وهكذا ، يوضح لنا قانون الأمثل أنه يوجد لكل نوع مقياس لتأثير كل عامل. يؤدي كل من الانخفاض والزيادة في التعرض بعد هذا الإجراء إلى موت الكائنات الحية.

لفهم علاقة الأنواع بالبيئة ، من المهم بنفس القدر العامل المحدد.

في الطبيعة ، تتأثر الكائنات الحية في وقت واحد بمجموعة كاملة من العوامل البيئية في مجموعات مختلفة وبقوى مختلفة. ليس من السهل عزل دور كل منهم. أيهما أكثر أهمية من الآخرين؟ ما نعرفه عن قانون الأمثل يسمح لنا بفهم أنه لا توجد عوامل إيجابية أو سلبية تمامًا ، مهمة أو ثانوية ، ولكن كل شيء يعتمد على قوة تأثير كل منها.

ينص قانون العامل المحدد على أن العامل الأكثر أهمية هو العامل الذي ينحرف أكثر عن القيم المثلى للجسم.

يعتمد عليه بقاء الأفراد في هذه الفترة بالذات. في فترات زمنية أخرى ، قد تصبح العوامل الأخرى محدودة ، وخلال حياتها تواجه الكائنات الحية مجموعة متنوعة من القيود على نشاطها الحيوي.

تواجه ممارسات الزراعة باستمرار قوانين العامل الأمثل والحد. على سبيل المثال ، نمو القمح وتطوره ، وبالتالي ، يكون الحصاد مقيدًا باستمرار إما بدرجات الحرارة الحرجة ، أو بسبب نقص الرطوبة أو زيادتها ، أو بسبب نقص الأسمدة المعدنية ، وفي بعض الأحيان بسبب الآثار الكارثية مثل البرد و العواصف. يتطلب الأمر الكثير من الجهد والمال للحفاظ على الظروف المثلى للمحاصيل ، وفي نفس الوقت ، في المقام الأول ، للتعويض أو التخفيف من تأثير العوامل المحددة.

موائل الأنواع المختلفة متنوعة بشكل مدهش. البعض منهم ، على سبيل المثال ، بعض العث أو الحشرات الصغيرة ، يقضون حياتهم كلها داخل ورقة نبات ، والتي تمثل العالم كله بالنسبة لهم ، والبعض الآخر يتقن مساحات شاسعة ومتنوعة ، مثل الرنة ، والحيتان في المحيط ، والطيور المهاجرة .

اعتمادًا على المكان الذي يعيش فيه ممثلو الأنواع المختلفة ، يتأثرون بمجمعات مختلفة من العوامل البيئية. على كوكبنا ، هناك العديد بيئات المعيشة الرئيسية، مختلفة جدا من حيث الظروف المعيشية: الماء ، والهواء الأرضي ، والتربة. الكائنات الحية نفسها ، التي يعيش فيها الآخرون ، تعمل أيضًا كموائل.

بيئة الحياة المائية.يجب تكييف جميع الأحياء المائية ، على الرغم من الاختلافات في نمط الحياة ، مع السمات الرئيسية لبيئتهم. يتم تحديد هذه الميزات ، أولاً وقبل كل شيء ، من خلال الخصائص الفيزيائية للمياه: كثافتها ، والتوصيل الحراري ، والقدرة على إذابة الأملاح والغازات.

كثافةتحدد المياه قدرتها على الطفو. هذا يعني أن وزن الكائنات الحية يخفف في الماء ويصبح من الممكن أن تعيش حياة دائمة في عمود الماء ، دون أن تغرق في القاع. يبدو أن العديد من الأنواع ، ومعظمها صغير ، غير قادرة على السباحة النشطة السريعة ، تحلق في الماء ، وتعلق فيه. يسمى جمع هذه الكائنات المائية الصغيرة العوالق... تشمل العوالق الطحالب المجهرية والقشريات الصغيرة وبيض الأسماك واليرقات وقنديل البحر والعديد من الأنواع الأخرى. الكائنات العوالق تحملها تيارات غير قادرة على مقاومتها. إن وجود العوالق في الماء يجعل من الممكن ترشيح نوع من التغذية ، أي إجهاد ، بمساعدة أجهزة مختلفة ، وكائنات صغيرة وجزيئات طعام معلقة في الماء. تم تطويره في كل من الحيوانات القاعية السباحة والمستقرة مثل زنابق البحر وبلح البحر والمحار وغيرها. سيكون نمط الحياة المستقرة مستحيلًا بالنسبة إلى الأحياء المائية إذا لم تكن هناك عوالق ، والتي بدورها لا يمكن تحقيقها إلا في بيئة ذات كثافة كافية.

تجعل كثافة الماء من الصعب تحريكه بنشاط ، لذلك يجب أن تتمتع الحيوانات سريعة السباحة ، مثل الأسماك والدلافين والحبار ، بعضلات قوية وجسم انسيابي. بسبب كثافة الماء العالية ، يزداد الضغط بقوة مع العمق. كائنات أعماق البحار قادرة على تحمل ضغوط أعلى بآلاف المرات من تلك الموجودة على سطح الأرض.

يخترق الضوء الماء فقط إلى عمق ضحل ؛ لذلك ، لا يمكن أن توجد الكائنات الحية النباتية إلا في الآفاق العليا لعمود الماء. حتى في أنظف البحار ، فإن التمثيل الضوئي ممكن فقط حتى عمق 100-200 متر.في أعماق كبيرة ، لا توجد نباتات ، وتعيش حيوانات أعماق البحار في ظلام دامس.

نظام درجة الحرارةليونة في الماء من على الأرض. بسبب السعة الحرارية العالية للماء ، يتم تخفيف تقلبات درجات الحرارة فيه ، ولا يواجه سكان الأحياء المائية الحاجة إلى التكيف مع الصقيع الشديد أو الحرارة الأربعين. فقط في الينابيع الساخنة يمكن أن تقترب درجة حرارة الماء من نقطة الغليان.

من مشاق الحياة المائية أكسجين محدود... قابليته للذوبان ليست عالية جدًا ، علاوة على ذلك ، تقل بشكل كبير مع التلوث أو تسخين المياه. لذلك ، يوجد في الخزانات في بعض الأحيان زمورة- الموت الجماعي للسكان بسبب نقص الأكسجين والذي يحدث لأسباب مختلفة.

تكوين الملحالبيئة هي أيضا مهمة جدا للكائنات المائية. لا يمكن أن تعيش الأنواع البحرية في المياه العذبة ، ولا يمكن لأنواع المياه العذبة أن تعيش في البحار بسبب اضطراب الخلايا.

بيئة الحياة الأرضية والجوية.هذه البيئة لديها مجموعة مختلفة من الميزات. وهو بشكل عام أكثر تعقيدًا وتنوعًا من النوع المائي. يحتوي على الكثير من الأكسجين ، والكثير من الضوء ، وتغيرات أكثر حدة في درجة الحرارة في الزمان والمكان ، وينخفض ضغط أضعف كثيرًا وغالبًا ما يكون هناك نقص في الرطوبة. على الرغم من أن العديد من الأنواع يمكن أن تطير ، إلا أن الحشرات الصغيرة والعناكب والكائنات الحية الدقيقة والبذور وجراثيم النباتات تحملها التيارات الهوائية ، إلا أن الكائنات الحية تتغذى وتتكاثر على سطح الأرض أو النباتات. في بيئة منخفضة الكثافة مثل الهواء ، تحتاج الكائنات الحية إلى الدعم. لذلك ، في النباتات الأرضية ، يتم تطوير الأنسجة الميكانيكية ، وفي الحيوانات الأرضية ، يكون الهيكل العظمي الداخلي أو الخارجي أكثر وضوحًا من الحيوانات المائية. تسهل كثافة الهواء المنخفضة التنقل فيه.

M. S. Gilyarov (1912-1985) ، عالم الحيوان البارز ، عالم البيئة ، الأكاديمي ، مؤسس دراسات مستفيضة لعالم حيوانات التربة ، أتقن الطيران السلبي حوالي ثلثي سكان الأرض. معظمهم من الحشرات والطيور.

الهواء موصل ضعيف للحرارة. هذا يسهل القدرة على الحفاظ على الحرارة المتولدة داخل الكائنات الحية والحفاظ على درجة حرارة ثابتة في الحيوانات ذوات الدم الحار. أصبح تطور ذوات الدم الحار ممكنًا في البيئة الأرضية. أسلاف الثدييات المائية الحديثة - الحيتان والدلافين والفظ والفقمة - عاشوا في الماضي على الأرض.

يتمتع سكان الأرض بمجموعة متنوعة من عمليات التكيف المرتبطة بتزويد أنفسهم بالمياه ، خاصة في الظروف القاحلة. في النباتات ، يعد هذا نظامًا جذريًا قويًا ، وطبقة مقاومة للماء على سطح الأوراق والسيقان ، والقدرة على تنظيم تبخر الماء من خلال الثغور. في الحيوانات ، هذه أيضًا سمات مختلفة لهيكل الجسم والتكامل ، ولكن بالإضافة إلى ذلك ، يساهم السلوك المقابل في الحفاظ على توازن الماء. يمكنهم ، على سبيل المثال ، الهجرة إلى آبار الري أو تجنب ظروف الذبول بشكل خاص. يمكن لبعض الحيوانات أن تعيش حياتها بأكملها على الطعام الجاف ، مثل الجربوع أو عثة الملابس المعروفة. في هذه الحالة ، ينشأ الماء الذي يحتاجه الجسم بسبب أكسدة الأجزاء المكونة للطعام.

تلعب العديد من العوامل البيئية الأخرى دورًا مهمًا في حياة الكائنات الأرضية ، على سبيل المثال ، تكوين الهواء والرياح وتخفيف سطح الأرض. الطقس والمناخ لهما أهمية خاصة. يجب أن يتكيف سكان البيئة الأرضية والجوية مع مناخ الجزء من الأرض الذي يعيشون فيه وأن يتحملوا تقلبات الأحوال الجوية.

التربة كبيئة معيشية.التربة عبارة عن طبقة رقيقة من سطح الأرض ، تتم معالجتها بأنشطة الكائنات الحية. يتم اختراق الجسيمات الصلبة في التربة عن طريق المسام والتجاويف المملوءة جزئيًا بالماء وجزئيًا بالهواء ، وبالتالي ، يمكن للكائنات المائية الصغيرة أيضًا أن تسكن التربة. حجم التجاويف الصغيرة في التربة خاصية مهمة للغاية. في التربة الرخوة ، يمكن أن تصل إلى 70 ٪ ، وفي التربة الكثيفة - حوالي 20 ٪. تعيش مجموعة كبيرة ومتنوعة من الكائنات المجهرية في هذه المسام والتجاويف أو على سطح الجزيئات الصلبة: البكتيريا والفطريات والأوليات والديدان المستديرة والمفصليات. تصنع الحيوانات الكبيرة أنفاقها الخاصة في التربة. التربة بأكملها تتخللها جذور النباتات. يتم تحديد عمق التربة من خلال عمق اختراق الجذور ونشاط الحيوانات المختبئة. لا يزيد عن 1.5-2 م.

دائمًا ما يكون الهواء في تجاويف التربة مشبعًا ببخار الماء ، كما أن تركيبته غنية بثاني أكسيد الكربون وتنضب بالأكسجين. بهذه الطريقة ، فإن الظروف المعيشية في التربة تذكرنا بالبيئة المائية. من ناحية أخرى ، فإن نسبة الماء إلى الهواء في التربة تتغير باستمرار حسب الظروف الجوية. تكون تقلبات درجات الحرارة حادة جدًا على السطح ، ولكنها سرعان ما تتلاشى مع العمق.

السمة الرئيسية لبيئة التربة هي الإمداد المستمر بالمواد العضوية ويرجع ذلك أساسًا إلى موت جذور النباتات والأوراق المتساقطة. إنه مصدر ثمين للطاقة للبكتيريا والفطريات والعديد من الحيوانات ، وبالتالي فإن التربة - البيئة الأكثر حيوية... عالمها الخفي غني جدا ومتنوع.

من خلال ظهور أنواع مختلفة من الحيوانات والنباتات ، يمكن للمرء أن يفهم ليس فقط البيئة التي يعيشون فيها ، ولكن أيضًا نوع الحياة التي يعيشون فيها.

إذا كان أمامنا حيوان ذو أربعة أرجل مع عضلات فخذين متطورة للغاية في الأطراف الخلفية وأخرى أضعف بكثير في الأطراف الأمامية ، والتي يتم تقصيرها أيضًا ، مع رقبة قصيرة نسبيًا وذيل طويل ، فيمكننا حينها قل بثقة أن هذا هو قفزة أرضية ، قادرة على الحركات السريعة والمناورة ، ساكن في الأماكن المفتوحة. هذه هي الطريقة التي يبدو بها الكنغر الأسترالي الشهير ، والجربوع الآسيوي الصحراوي ، والقفز الأفريقي ، والعديد من الثدييات القافزة الأخرى - ممثلو مختلف الرتب الذين يعيشون في قارات مختلفة. إنهم يعيشون في السهوب والمروج والسافانا - حيث تعتبر الحركة السريعة على الأرض هي الوسيلة الرئيسية للهروب من الحيوانات المفترسة. يعمل الذيل الطويل كموازن خلال المنعطفات السريعة ، وإلا ستفقد الحيوانات توازنها.

تم تطوير الفخذين بقوة على الأطراف الخلفية وفي الحشرات القافزة - الجراد والجنادب والبراغيث وخنافس الأوراق.

جسم مضغوط بذيل قصير وأطراف قصيرة ، الأطراف الأمامية قوية جدًا وتبدو مثل مجرفة أو مجرفة ، عيون عمياء ، رقبة قصيرة وقصيرة ، كما كانت ، فرو مشذّب يخبرنا أن لدينا تحت الأرض ثقوب وصالات عرض الحيوانات ... يمكن أن يكون خلد غابة ، وفأر سهوب ، وخلد جرابي أسترالي ، والعديد من الثدييات الأخرى التي تعيش أسلوب حياة مشابه.

الحشرات المختبئة - تمتلك الدببة أيضًا جسمًا مضغوطًا ممتلئ الجسم وأطرافها الأمامية القوية ، على غرار الجرافة المصغرة للجرافة. في المظهر ، يشبهون الخلد الصغير.

طورت جميع الأنواع الطائرة طائرات عريضة - أجنحة في الطيور أو الخفافيش أو الحشرات أو ثنايا الجلد المتوسعة على جانبي الجسم ، مثل السناجب الطائرة أو السحالي.

الكائنات الحية التي تنتشر عن طريق الطيران السلبي ، مع التيارات الهوائية ، تتميز بأحجام صغيرة وأشكال متنوعة للغاية. ومع ذلك ، فإنهم جميعًا لديهم شيء واحد مشترك - نمو قوي للسطح مقارنة بوزن الجسم. يتم تحقيق ذلك بطرق مختلفة: بسبب الشعر الطويل ، والشعيرات ، ونمو الجسم المختلفة ، وإطالة أو تسطيح الجسم ، وتفتيح الثقل النوعي. هكذا تبدو الحشرات الصغيرة وفاكهة ذبابة النبات.

يُطلق على التشابه الخارجي الذي يحدث بين ممثلي المجموعات والأنواع المختلفة غير ذات الصلة نتيجة لنمط حياة مماثل التقارب.

إنه يؤثر بشكل أساسي على تلك الأعضاء التي تتفاعل بشكل مباشر مع البيئة الخارجية ، وهو أقل وضوحًا في بنية الأنظمة الداخلية - الجهاز الهضمي ، والإخراج ، والعصبي.

يحدد شكل النبات سمات علاقته بالبيئة الخارجية ، على سبيل المثال الطريقة التي يتحمل بها موسم البرد. تمتلك الأشجار والشجيرات الطويلة أطول الفروع.

شكل ليانا - مع جذع ضعيف ، متشابك مع النباتات الأخرى ، يمكن أن يكون في كل من الأنواع الشجرية والعشبية. وتشمل هذه العنب ، والجنجل ، والمرج ، والكروم الاستوائية. تلتف حول جذوع وسيقان الأنواع المنتصبة ، والنباتات التي تشبه ليانا تجلب أوراقها وأزهارها إلى الضوء.

في الظروف المناخية المتشابهة في قارات مختلفة ، يظهر مظهر مشابه للنباتات ، والتي تتكون من أنواع مختلفة ، وغالبًا ما تكون غير مرتبطة تمامًا.

يسمى الشكل الخارجي ، الذي يعكس طريقة التفاعل مع الموطن ، شكل الحياة للأنواع. قد يكون للأنواع المختلفة أشكال حياة متشابهةإذا كانوا يعيشون حياة قريبة.

تم تطوير شكل الحياة في سياق التطور العلماني للأنواع. تلك الأنواع التي تتطور مع التحول الطبيعي تغير شكل حياتها خلال دورة الحياة. قارن ، على سبيل المثال ، كاتربيلر وفراشة بالغة أو ضفدع وشرغوفه. يمكن لبعض النباتات أن تتخذ أشكالًا مختلفة من الحياة اعتمادًا على ظروف النمو. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون الزيزفون أو كرز الطيور عبارة عن شجرة منتصبة وشجيرة.

تكون مجتمعات النباتات والحيوانات أكثر استقرارًا واكتمالًا إذا تضمنت ممثلين لأشكال حياة مختلفة. هذا يعني أن مثل هذا المجتمع يستخدم موارد البيئة بشكل أكمل ولديه اتصالات داخلية أكثر تنوعًا.

يعمل تكوين أشكال الحياة للكائنات الحية في المجتمعات كمؤشر لخصائص بيئتهم والتغيرات التي تحدث فيها.

يلقي مهندسو الطائرات نظرة فاحصة على أشكال الحياة المختلفة للحشرات الطائرة. تم إنشاء نماذج من الآلات ذات الطيران الخافق ، وفقًا لمبدأ الحركة في هواء Diptera و Hymenoptera. في التكنولوجيا الحديثة ، تم تصميم آلات المشي ، وكذلك الروبوتات ذات الرافعة وطريقة الحركة الهيدروليكية ، كما هو الحال في الحيوانات من أشكال الحياة المختلفة. هذه السيارات قادرة على التحرك على المنحدرات الشديدة والطرق الوعرة.

تطورت الحياة على الأرض في ظل ظروف تغير منتظم ليلا ونهارا وتناوب الفصول بسبب دوران الكوكب حول محوره وحول الشمس. يخلق إيقاع البيئة الخارجية دورية ، أي تكرار الظروف في حياة معظم الأنواع. تتكرر بانتظام كل من الفترات الحرجة والصعبة للبقاء على قيد الحياة والفترات الملائمة.

يتم التعبير عن التكيف مع التغيرات الدورية في البيئة الخارجية في الكائنات الحية ليس فقط من خلال رد الفعل المباشر على العوامل المتغيرة ، ولكن أيضًا في الإيقاعات الداخلية الثابتة وراثيًا.

إيقاعات يومية.تتكيف الإيقاعات اليومية مع الكائنات الحية مع تغير النهار والليل. تنمو النباتات بشكل مكثف ، وتتفتح الأزهار في وقت معين من اليوم. الحيوانات تغير نشاطها بشكل كبير خلال النهار. على هذا الأساس ، تتميز الأنواع ليلا ونهارا.

الإيقاع اليومي للكائنات الحية ليس فقط انعكاس للتغيرات في الظروف الخارجية. إذا وضعت شخصًا أو حيوانات أو نباتات في بيئة ثابتة ومستقرة دون تغيير ليلا ونهارا ، فسيتم الحفاظ على إيقاع عمليات الحياة ، بالقرب من إيقاع الحياة اليومية. الجسم ، كما كان ، يعيش بساعته الداخلية ، يحسب الوقت.

يمكن للإيقاع اليومي التقاط العديد من العمليات في الجسم. في البشر ، تخضع حوالي 100 خاصية فسيولوجية للدورة اليومية: معدل ضربات القلب ، وإيقاع التنفس ، وإفراز الهرمونات ، وإفرازات الغدد الهضمية ، وضغط الدم ، ودرجة حرارة الجسم وغيرها الكثير. لذلك ، عندما يكون الشخص مستيقظًا بدلًا من النوم ، يظل الجسم مضبوطًا على الحالة الليلية وليالي الأرق لها تأثير سيء على الصحة.

ومع ذلك ، لا تتجلى الإيقاعات اليومية في جميع الأنواع ، ولكن فقط في تلك التي يلعب تغيير النهار والليل دورًا بيئيًا مهمًا في حياتها. يعيش سكان الكهوف أو المياه العميقة ، حيث لا يوجد مثل هذا التغيير ، وفقًا لإيقاعات مختلفة. نعم ، وبين سكان الأرض لا يتم الكشف عن التردد اليومي لدى الجميع.

في التجارب في ظل ظروف ثابتة تمامًا ، تحافظ ذبابة الفاكهة - ذبابة الفاكهة على إيقاع نهاري لعشرات الأجيال. هذه الدورية موروثة منهم ، مثل العديد من الأنواع الأخرى. ردود أفعال تكيفية عميقة مرتبطة بالدورة اليومية للبيئة الخارجية.

تعد انتهاكات الإيقاع اليومي للجسم أثناء العمل الليلي والرحلات الفضائية والغطس وما إلى ذلك مشكلة طبية خطيرة.

الإيقاعات السنوية.الإيقاعات السنوية تكيف الكائنات الحية مع التغيرات الموسمية في الظروف. في حياة الأنواع ، تتناوب فترات النمو ، والتكاثر ، والهجرات ، والسكون العميق بانتظام وتتكرر بطريقة تجعل الكائنات الحية تعيش الموسم الحرج في الحالة الأكثر استقرارًا. تحدث أكثر العمليات ضعفاً - تكاثر وتربية الحيوانات الصغيرة - خلال الموسم الأكثر ملاءمة. هذا التغيير الدوري في الحالة الفسيولوجية خلال العام خلقي إلى حد كبير ، أي أنه يتجلى على أنه إيقاع سنوي داخلي. على سبيل المثال ، إذا تم وضع النعام الأسترالي أو كلب الدنغو البري في حديقة حيوانات في نصف الكرة الشمالي ، فسيبدأ موسم تكاثرها في الخريف ، عندما يكون الربيع في أستراليا. تحدث إعادة هيكلة الإيقاعات السنوية الداخلية بصعوبة بالغة عبر عدد من الأجيال.

التحضير للتكاثر أو الشتاء هو عملية طويلة تبدأ في الكائنات الحية قبل وقت طويل من بداية الفترات الحرجة.

لا تزعج التغيرات المناخية المفاجئة قصيرة المدى (الصقيع الصيفي وذوبان الجليد في الشتاء) الإيقاعات السنوية للنباتات والحيوانات. العامل البيئي الرئيسي الذي تستجيب له الكائنات الحية في دوراتها السنوية ليس التغيرات الجوية العشوائية ، ولكن فترة ضوئية- تغيرات في نسبة النهار والليل.

يتغير طول ساعات النهار بانتظام على مدار العام ، وهذه التغييرات هي بمثابة إشارة دقيقة لاقتراب الربيع أو الصيف أو الخريف أو الشتاء.

تسمى قدرة الكائنات الحية على الاستجابة للتغيرات في طول اليوم الضوئية.

إذا تم تقصير اليوم ، تبدأ الأنواع في الاستعداد لفصل الشتاء ، إذا تطول ، للنمو والتكاثر النشطين. في هذه الحالة ، فإن عامل تغيير طول النهار والليل ليس مهمًا لحياة الكائنات الحية ، بل هو قيمة الإشارة، مما يشير إلى التغييرات العميقة القادمة في الطبيعة.

كما تعلم ، فإن طول اليوم يعتمد بشدة على خط العرض الجغرافي. في نصف الكرة الشمالي في الجنوب ، يكون يوم الصيف أقصر بكثير مما هو عليه في الشمال. لذلك ، تتفاعل الأنواع الجنوبية والشمالية بشكل مختلف مع نفس مقدار التغيير اليومي: تبدأ الأنواع الجنوبية في التكاثر في يوم أقصر من الأنواع الشمالية.

العوامل البيئية

إيفانوفا تي في ، كالينوفا جي إس ، مياجكوفا إيه إن. "علم الأحياء العام". موسكو ، "التعليم" ، 2000

الموضوع 18. "الموئل. العوامل البيئية." الفصل 1؛ ص 10 - 58
الموضوع 19. "السكان. أنواع العلاقات بين الكائنات الحية." الفصل 2 §8-14 ؛ ص.60-99 ؛ الفصل 5 (30-33)
الموضوع 20. "النظم البيئية". الفصل 2 (15-22) ؛ ص 106 - 137
الموضوع 21. "المحيط الحيوي. دورات المواد." الفصل 6 §34-42 ؛ ص 217 - 290

اختبار

1. الضوء كعامل بيئي. دور الضوء في حياة الكائنات الحية

في الطبيعة الحية ، الضوء هو المصدر الوحيد للطاقة ، كل النباتات ما عدا البكتيريا؟ التمثيل الضوئي ، أي توليف المواد العضوية من المواد غير العضوية (أي من الماء والأملاح المعدنية وثاني أكسيد الكربون - بمساعدة الطاقة المشعة في عملية الاستيعاب). تعتمد جميع الكائنات الحية على التمثيل الضوئي الأرضي للتغذية ، أي. النباتات الحاملة للكلوروفيل.

تتفاعل الكائنات الحية أيضًا بقوة مع شدة الضوء. وفقًا لهذه الخصائص ، يتم تقسيم النباتات إلى ثلاث مجموعات بيئية:

1. نباتات محبة للضوء أو الشمس أو نباتات شمسية - قادرة على النمو بشكل طبيعي فقط تحت أشعة الشمس.

الروابط الحيوية للكائنات الحية في التكاثر الحيوي. مشكلة الترسيب الحمضي

العامل البيئي هو حالة أو عنصر معين من البيئة له تأثير محدد على الجسم. تنقسم العوامل البيئية إلى عوامل غير أحيائية وحيوية وبشرية المنشأ ...

المياه والصحة: جوانب مختلفة

الماء هو أكبر "غذاء" في غذاء الإنسان من حيث الاستهلاك. الماء مادة عالمية ، بدونها تكون الحياة مستحيلة. الماء جزء لا غنى عنه من كل الكائنات الحية. تحتوي النباتات على ما يصل إلى 90٪ ماء ...

حماية البيئة

أهمية الغطاء النباتي في الطبيعة وحياة الإنسان كبيرة جدًا. توفر النباتات الخضراء ، من خلال التمثيل الضوئي والإفراز ، وجود الحياة على الأرض. التمثيل الضوئي هو عملية كيميائية حيوية معقدة ...

القضايا البيئية الأساسية

الموارد الطبيعية هي مكونات الطبيعة التي يستخدمها الإنسان في سياق نشاطه الاقتصادي. تلعب الموارد الطبيعية دورًا بالغ الأهمية في حياة الإنسان ...

حماية الحياة البرية

تنوع الحيوانات مهم للغاية ، أولاً وقبل كل شيء ، للعملية الرئيسية - الدورة الحيوية للمواد والطاقة. أحد الأنواع غير قادر في أي تكاثر حيوي على تفكيك المادة العضوية للنباتات إلى المنتجات النهائية ...

تكيف النباتات مع نظام المياه

النبات البيئي المائي البري يتكون جسم النبات من 50-90٪ ماء. السيتوبلازم غني بالمياه بشكل خاص (85-90٪) ، يوجد الكثير منه في عضيات الخلية. الماء له أهمية قصوى في حياة النبات ...

مشاكل البيئة المعيشية

يجب على كل شخص الاهتمام بضمان بيئة صحية ، وحماية النباتات والحيوانات والهواء والماء والتربة باستمرار من الآثار الضارة للأنشطة الاقتصادية ...

تدمير طبقة الأوزون. طرق المكافحة

أيونات الهواء موجبة وسالبة. تسمى عملية تكوين شحنة على الجزيء التأين ، ويسمى الجزيء المشحون أيون أو أيون الهواء. إذا ترسب جزيء مؤين على جسيم أو ذرة غبار ...

الإغاثة كعامل بيئي

بالنسبة للجبال الأصغر ، يتم التعبير عن أشكال التضاريس - المرتفعات المقطوعة - التغيرات في المناظر الطبيعية ، ولا سيما الغطاء النباتي ، مع الارتفاع بشكل ضعيف للغاية. في منطقة الغابات ، خليط من خشب البلوط والرماد في الحوامل يقتصر على المناطق المرتفعة ...

دور الأكسجين والضوء والصوت في حياة الأسماك

نشاط ضوئي لصوت الأكسجين السمكي في حياة الكائنات الحية ، يتمثل الدور الأكثر أهمية في الأشعة فوق البنفسجية في نطاق 295-380 نانومتر ، الجزء المرئي من الطيف والإشعاع القريب من الأشعة تحت الحمراء بطول موجي يصل إلى 1100 نانومتر. العمليات ...

درجة الحرارة هي أهم عامل بيئي. للحرارة تأثير كبير على العديد من جوانب حياة الكائنات في جغرافية توزيعها ...

الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة كعوامل بيئية

في الأصل ، كانت جميع الكائنات الحية مائية. بعد أن احتلوا الأرض ، لم يفقدوا اعتمادهم على الماء. الماء جزء لا يتجزأ من جميع الكائنات الحية. الرطوبة هي كمية بخار الماء في الهواء. لا حياة بدون رطوبة ولا ماء ...

العامل الاجتماعي الإيكولوجي كأساس لتشكيل نهج لتطوير مدينة حديثة

مدينة صديقة للبيئة تفاقمت المشاكل ذات الطابع الاجتماعي والاقتصادي والبيئي في المدن الحديثة بشكل حاد. على مدى السنوات الأربعين الماضية ، زاد العبء الاقتصادي على النظم الطبيعية بشكل حاد ...

الإنسان والمحيط الحيوي

تشارك دراسة إيقاعات النشاط والسلبية التي تحدث في أجسامنا في علم خاص - علم النظم الحيوي. وفقًا لهذا العلم ، تتم مزامنة معظم العمليات التي تحدث في الجسم مع العمليات الدورية الشمسية-القمرية-الأرضية ...

عامل التنمية الاقتصادية والبيئية

أي تنمية اقتصادية تقوم على ثلاثة عوامل للنمو الاقتصادي: موارد العمل ، ووسائل الإنتاج الاصطناعية (رأس المال أو رأس المال الاصطناعي) ، والموارد الطبيعية ...