Цел: да разкрие характеристиките на абиотичните фактори на околната среда и да разгледа тяхното влияние върху живите организми.

Задачи: да запознае учениците с факторите на околната среда на околната среда; да разкрие характеристиките на абиотичните фактори, да разгледа влиянието на температурата, светлината и влагата върху живите организми; да се разграничат различни групи живи организми в зависимост от влиянието на различни абиотични фактори върху тях; изпълнете практическа задача за определяне на групите организми в зависимост от абиотичния фактор.

Оборудване: компютърна презентация, задания в групи със снимки на растения и животни, практическа задача.

ПО ВРЕМЕ НА УРОКОВЕТЕ

Всички живи организми, обитаващи Земята, са повлияни от фактори на околната среда.

Фактори на околната средаДали са отделни свойства или елементи на околната среда, които пряко или косвено засягат живите организми, поне през един от етапите на индивидуалното развитие. Факторите на околната среда са многобройни. Има няколко квалификации, в зависимост от подхода. Това е според влиянието върху жизнената активност на организмите, според степента на променливост във времето, според продължителността на действие. Помислете за класификацията на факторите на околната среда въз основа на техния произход.

Ще разгледаме въздействието на първия три абиотични фактораоколната среда, тъй като тяхното влияние е по -значително - това е температура, светлина и влажност.

Например, при майския бръмбар ларвеният етап се провежда в почвата. Влияе се от абиотични фактори на околната среда: почва, въздух, косвено влажност, химичен състав на почвата - светлината изобщо не му влияе.

Например, бактериите могат да оцелеят в най -екстремните условия - те се намират в гейзери, сероводородни извори, много солена вода, в дълбочината на Световния океан, много дълбоко в почвата, в ледовете на Антарктида, на най -високите върхове (дори Еверест 8848 м), в телата на живите организми.

ТЕМПЕРАТУРА

Повечето растителни и животински видове са адаптирани към доста тесен температурен диапазон. Някои организми, особено в покой или спряна анимация, са в състояние да издържат на доста ниски температури. Температурните колебания във водата обикновено са по -малки, отколкото на сушата, така че границите на температурния толеранс за водните организми са по -лоши, отколкото за сухоземните. Скоростта на метаболизма зависи от температурата. По принцип организмите живеят при температури от 0 до +50 на повърхността на пясъка в пустинята и до -70 в някои райони на Източен Сибир. Средният температурен диапазон е от +50 до –50 в сухоземните местообитания и от +2 до +27 в Световния океан. Например, микроорганизмите могат да издържат на охлаждане до –200, някои видове бактерии и водорасли могат да живеят и да се размножават в горещи извори при температури + 80, +88.

Разграничете животински организми:

с постоянна телесна температура (топлокръвна);
с непостоянна телесна температура (хладнокръвен).

Организми с променлива телесна температура (риби, земноводни, влечуги)

В природата температурата не е постоянна. Организмите, които живеят в умерени географски ширини и са изложени на температурни колебания, са по -малко толерантни към постоянните температури. Резките колебания - топлина, замръзване - са неблагоприятни за организмите. Животните са разработили адаптации за борба с охлаждането и прегряването. Например с настъпването на зимата растенията и животните с променлива телесна температура изпадат в състояние на зимен покой. Скоростта на метаболизма им рязко спада. При подготовката за зимата много мазнини и въглехидрати се съхраняват в тъканите на животните, количеството вода във влакната намалява, захарите и глицеринът се натрупват, което предотвратява замръзването. Така устойчивостта на замръзване на зимуващите организми се увеличава.

В горещия сезон, напротив, се активират физиологични механизми, които предпазват от прегряване. При растенията изпарението на влагата през устицата се увеличава, което води до намаляване на температурата на листата. При животните се увеличава изпарението на водата през дихателната система и кожата.

Организми с постоянна телесна температура. (птици, бозайници)

Тези организми претърпяха промени във вътрешната структура на своите органи, което допринесе за адаптирането им към постоянна телесна температура. Това, например, е 4-камерно сърце и наличието на една аортна дъга, осигуряваща пълно разделяне на артериалния и венозния кръвен поток, интензивен метаболизъм поради снабдяването с кислородна артериална кръв към тъканите, пера или космената покривка на тялото, което помага за запазване на топлината, добре развита нервна дейност) ... Всичко това позволи на представителите на птици и бозайници да останат активни при резки температурни промени и да овладеят всички местообитания.

В естествени условия температурата много рядко се поддържа на ниво благоприятно за живота. Следователно растенията и животните развиват специални адаптации, които отслабват резките температурни колебания. Животните като слоновете имат по -голяма предсърдие в сравнение с неговия предшественик на мамут в по -студен климат. Ушната мида, в допълнение към органа на слуха, изпълнява функцията на терморегулатор. При растенията, за да се предпази от прегряване, се появява восъчно покритие, плътна кутикула.

СВЕТЛИНА

Светлината осигурява всички жизнени процеси на Земята. За организмите дължината на вълната на възприеманата радиация, нейната продължителност и интензивност на експозиция са важни. Например при растенията намаляването на продължителността на дневните часове и интензивността на осветяване води до есенно опадане на листата.

От отношение към светлината на растениеторазделена на:

светлолюбив- имат малки листа, силно разклонени издънки, много пигмент - зърнени храни. Но увеличаването на интензитета на светлината извън оптималното потиска фотосинтезата, така че е трудно да се получат добри реколти в тропиците.
сенколюбивд - имат тънки листа, големи, разположени хоризонтално, с по -малко устица.
сенкоустойчив- растения, способни да живеят при добро осветление и засенчване

Важна роля в регулирането на дейността на живите организми и тяхното развитие играе продължителността и интензивността на излагане на светлина. - фотопериод.В умерените ширини цикълът на развитие на животните и растенията е ограничен до сезоните на годината, а продължителността на дневната светлина служи като сигнал за подготовка за промяна на температурата, която за разлика от други фактори винаги остава постоянна на определено място и в определено време. Фотопериодизмът е задействащ механизъм, който включва физиологични процеси, водещи до растежа и цъфтежа на растенията през пролетта, плододаване през лятото и отпадане на листата през есента в растенията. При животните натрупването на мазнини през есента, възпроизвеждането на животните, тяхната миграция, миграция на птици и настъпването на стадия на латентност при насекомите. ( Съобщение на ученика).

В допълнение към сезонните промени, има и ежедневни промени в режима на осветяване, смяната на деня и нощта определя дневния ритъм на физиологичната активност на организмите. Важна адаптация, която осигурява оцеляването на индивида, е един вид „биологичен часовник“, способността да усеща времето.

Животни, чиято дейност зависи от времето на деня, дойде с дневен, нощен и здрач начин на живот.

ВЛАЖНОСТ

Водата е необходим компонент на клетката, следователно нейното количество в определени местообитания е ограничаващ фактор за растенията и животните и определя естеството на флората и фауната на дадена територия.

Излишната влага в почвата води до преовлажняване на почвата и появата на блатна растителност. В зависимост от съдържанието на влага в почвата (количество валежи), видовият състав на растителността се променя. Широколистните гори отстъпват място на дребнолистната, след това горскостепната растителност. Освен това има ниска трева и при 250 мл годишно - пустиня. Валежите през цялата година може да не падат равномерно, живите организми трябва да понасят дълги засушавания. Например растенията и животните на саваната, където интензивността на растителната покривка, както и интензивното хранене на копитни животни, зависят от дъждовния сезон.

В природата също се наблюдават ежедневни колебания във влажността на въздуха, които влияят върху активността на организмите. Съществува тясна връзка между влажността и температурата. Температурата влияе по -силно на тялото, когато влажността е висока или ниска. Растенията и животните са разработили адаптации към променлива влажност. Например при растенията - развита е мощна коренова система, кутикулата на листа е удебелена, листната плочка е намалена или превърната в игли и тръни. В саксаула фотосинтезата се осъществява от зелената част на стъблото. Растенията спират да растат по време на суша. Кактусите съхраняват влага в разширената част на стъблото; иглите вместо листата намаляват изпарението.

Животните също са разработили адаптации, за да понасят липсата на влага. Малките животни - гризачи, змии, костенурки, членестоноги - извличат влага от храната. Източникът на вода може да бъде вещество, подобно на мазнина, например в камила. При горещо време някои животни са гризачи, костенурките изпадат в хибернация, която продължи няколко месеца. Растенията са ефимерни в началото на лятото, след кратък цъфтеж, те могат да свалят листата си, да умрат от земните части и така да преживеят период на суша. В същото време луковиците и коренищата се запазват до следващия сезон.

От отношение на растенията към водатаразделям:

водни растениявисока влажност;
близоводни растения,наземна вода;
наземни растения;
растения на сухи и много сухи места,живеят на места с недостатъчна влага, могат да понасят кратка суша;
сукуленти- сочни, натрупват вода в тъканите на телата си.

Във връзка с към водата на животнитеразделям:

влаголюбиви животни;
междинна група;
сухолюбиви животни.

Видове организми, приспособими към колебания в температурата, влажността и светлината:

топлокръвност – поддържане на постоянна телесна температура от тялото;
хибернация -продължителен сън на животните през зимния сезон;
спряна анимация -временно състояние на тялото, при което жизнените процеси се забавят до минимум и липсват всички видими признаци на живот (наблюдавани при хладнокръвни животни и през зимата и през горещ период от време);
устойчивост на замръзванеб - способността на организмите да понасят отрицателните температури;
състояние на покой -адаптивното свойство на многогодишно растение, което се характеризира със спиране на видимия растеж и жизнена активност, смъртта на сухоземните издънки при тревистите форми на растенията и отпадането на листата в дървесни форми;
лятно спокойствие- адаптивното свойство на ранноцъфтящите растения (лалета, шафран) от тропическите райони, пустини, полупустини.

(Съобщения на ученици.)

Нека направим изход,към всички живи организми, т.е. растенията и животните са засегнати от абиотични фактори на околната среда (фактори на неживата природа), особено от температура, светлина и влага. В зависимост от влиянието на фактори от неживата природа, растенията и животните се разделят на различни групи и те развиват адаптации към влиянието на тези абиотични фактори.

Практически задачи в групи:(Приложение 1)

1. ЗАДАЧА: От изброените животни назовете хладнокръвни (т.е. с променлива телесна температура).

2. ЗАДАЧА: От изброените животни назовете топлокръвни (т.е. с постоянна телесна температура).

3. ЗАДАЧА: изберете от предложените растения тези, които са светлолюбиви, сенколюбиви и устойчиви на сянка и ги запишете в таблицата.

4. НАЗНАЧЕНИЕ: Изберете животни, които са дневни, нощни и крепускуларни.

5. ЗАДАЧА: изберете растения, принадлежащи към различни групи по отношение на водата.

6. ЗАДАЧА: изберете животни, принадлежащи към различни групи по отношение на водата.

Задачи по темата "абиотични фактори на околната среда", отговори(

Въведение

1. Светлината като фактор на околната среда. Ролята на светлината в живота на организмите

2. Температурата като фактор на околната среда

3. Влажността като фактор на околната среда

4. Едафични фактори

5. Различни жизнени среди

Заключение

Списък на използваната литература

Въведение

На Земята има огромно разнообразие от жизнени среди, които осигуряват разнообразие от екологични ниши и тяхното „заселване“. Въпреки това разнообразие, има четири качествено различни жизнени среди, които имат специфичен набор от фактори на околната среда и следователно изискват специфичен набор. адаптации... Това са жизнените среди: земя-въздух (земя); вода; почвата; други организми.

Всеки вид е адаптиран към определен набор от условия на околната среда - екологична ниша.

Всеки вид е адаптиран към специфичната си среда, към определена храна, хищници, температура, соленост на водата и други елементи на външния свят, без които не може да съществува.

За съществуването на организми е необходим комплекс от фактори. Нуждата на организма от тях е различна, но всяка до известна степен ограничава съществуването си.

Липсата (липсата) на някои фактори на околната среда може да бъде компенсирана от други близки (подобни) фактори. Организмите не са „роби“ на условията на околната среда - те до известна степен се адаптират и променят условията на околната среда, така че да отслабят липсата на определени фактори.

Отсъствието в околната среда на физиологично необходими фактори (светлина, вода, въглероден диоксид, хранителни вещества) не може да бъде компенсирано (заменено) от други.

1. Светлината като фактор на околната среда. Ролята на светлината в живота на организмите

Светлината е една от формите на енергия. Съгласно първия закон на термодинамиката или закона за запазване на енергията, енергията може да премине от една форма в друга. Според този закон организмите са термодинамична система, която постоянно обменя енергия и материя с околната среда. Организмите на земната повърхност са изложени на енергийния поток, главно слънчева енергия, както и на дълго вълновото топлинно излъчване от космическите тела. И двата фактора определят климатичните условия на околната среда (температура, скорост на изпаряване на водата, движение на въздух и вода). Слънчевата светлина с енергия 2 кал пада върху биосферата от космоса. 1 см 2 за 1 мин. Това е така наречената слънчева константа. Тази светлина, преминавайки през атмосферата, е отслабена и не повече от 67% от енергията й може да достигне повърхността на Земята на ясен обед, т.е. 1,34 кал. на cm 2 за 1 минута. Преминавайки през облачната покривка, водата и растителността, слънчевата светлина се отслабва допълнително и разпределението на енергията в различни части на спектъра се променя значително.

Затихването на слънчевата светлина и космическото излъчване зависи от дължината на вълната (честотата) на светлината. Ултравиолетовото лъчение с дължина на вълната по -малко от 0,3 микрона почти не преминава през озоновия слой (на височина около 25 км). Такова излъчване е опасно за живия организъм, по -специално за протоплазмата.

В живата природа светлината е единственият източник на енергия, всички растения, с изключение на бактериите фотосинтезират, т.е. синтезират органични вещества от неорганични вещества (тоест от вода, минерални соли и CO 2 - с помощта на лъчиста енергия в процеса на асимилация). Всички организми зависят от наземния фотосинтез за хранене, т.е. растения, съдържащи хлорофил.

Светлината като фактор на околната среда е разделена на ултравиолетова с дължина на вълната 0,40 - 0,75 микрона и инфрачервена с дължина на вълната по -дълга от тези величини.

Ефектът на тези фактори зависи от свойствата на организмите. Всеки тип организъм е адаптиран към определен спектър от дължина на светлинната вълна. Някои видове организми са се адаптирали към ултравиолетовите лъчи, докато други към инфрачервените.

Някои организми могат да различават дължините на вълните. Те имат специални системи за възприемане на светлина и имат цветно зрение, които са от голямо значение в живота им. Много насекоми са чувствителни към късовълнова радиация, която хората не могат да възприемат. Нощните пеперуди възприемат добре ултравиолетовите лъчи. Пчелите и птиците точно локализират и се движат по терена дори през нощта.

Организмите също реагират силно на интензитета на светлината. Според тези характеристики растенията се разделят на три екологични групи:

1. Светлолюбиви, слънцелюбиви или хелиофити-които са способни да се развиват нормално само под слънчевите лъчи.

2. Сенколюбиви, или сциофити-това са растения от долните слоеве на горите и дълбоководни растения, например момина сълза и други.

С намаляване на интензитета на светлината, фотосинтезата също се забавя. Всички живи организми имат прагова чувствителност към интензитета на светлината, както и към други фактори на околната среда. Праговата чувствителност към фактори на околната среда не е еднаква за различните организми. Например, интензивната светлина инхибира развитието на дрозофилни мухи, дори причинява тяхната смърт. Хлебарки и други насекоми не обичат светлината. В повечето фотосинтетични растения, при ниска интензивност на светлината, протеиновият синтез се инхибира, а при животните се инхибират процесите на биосинтеза.

3. Сенкоустойчиви или факултативни хелиофити. Растения, които растат добре както на сянка, така и на светлина. При животните тези свойства на организмите се наричат светлолюбиви (фотофили), сенчестолюбиви (фотофоби), еврифобни-стенофобни.

2. Температурата като фактор на околната среда

Температурата е най -важният фактор за околната среда. Температурата оказва огромно влияние върху много аспекти от живота на организмите, тяхната география на разпространение, размножаване и други биологични свойства на организмите, в зависимост главно от температурата. Обхват, т.е. температурният диапазон, в който може да съществува живот, варира от около -200 ° C до + 100 ° C, понякога бактерии се откриват в горещите извори при температура 250 ° C. Всъщност повечето организми могат да оцелеят в още по -тесен температурен диапазон.

Някои видове микроорганизми, главно бактерии и водорасли, могат да живеят и да се размножават в горещи извори при температури, близки до точката на кипене. Горната граница на температурата на бактериите с горещи извори е около 90 ° C. Температурната променливост е много важна от гледна точка на околната среда.

Всеки вид е в състояние да живее само в определен температурен диапазон, т. Нар. Максимална и минимална смъртоносна температура. Извън тези критични екстремни температури, студ или топлина, настъпва смъртта на организма. Някъде между тях е оптималната температура, при която е активна жизнената дейност на всички организми, на живата материя като цяло.

Според толерантността на организмите към температурния режим те се делят на евритермални и стенотермални, т.е. способни да издържат на температурни колебания в широки или тесни граници. Например лишеите и много бактерии могат да живеят при различни температури, или орхидеи и други термофилни растения в тропическите зони са стенотермни.

Някои животни са в състояние да поддържат постоянна телесна температура, независимо от температурата на околната среда. Такива организми се наричат хомеотермални. При други животни телесната температура се променя в зависимост от температурата на околната среда. Те се наричат пойкилотермични. В зависимост от начина, по който организмите се адаптират към температурния режим, те се разделят на две екологични групи: криофили - организми, адаптирани към студа, към ниските температури; термофили - или термофилни.

3. Влажността като фактор на околната среда

Първоначално всички организми са били водни. След като са завладели земята, те не са загубили зависимостта си от водата. Водата е неразделна част от всички живи организми. Влажността е количеството водна пара във въздуха. Няма живот без влага или вода.

Влажността е параметър, който характеризира съдържанието на водни пари във въздуха. Абсолютната влажност е количеството водна пара във въздуха и зависи от температурата и налягането. Това количество се нарича относителна влажност (т.е. съотношението на количеството водни пари във въздуха към наситеното количество пари при определени условия на температура и налягане.)

В природата има ежедневен ритъм на влажност. Влажността варира вертикално и хоризонтално. Този фактор, заедно със светлината и температурата, играе важна роля в регулирането на активността на организмите и тяхното разпределение. Влажността също променя влиянието на температурата.

Изсушаването на въздуха е важен фактор за околната среда. Особено за сухоземните организми, изсушаващият ефект на въздуха е от голямо значение. Животните се адаптират, преместват се на защитени места и водят активен начин на живот през нощта.

Растенията абсорбират вода от почвата и се изпаряват почти напълно (97-99%) през листата. Този процес се нарича транспирация. Изпарението охлажда листата. Поради изпаряването йони се транспортират през почвата до корените, йони се транспортират между клетките и т.н.

Определено количество влага е абсолютно необходимо за сухоземните организми. Много от тях се нуждаят от относителна влажност от 100% за нормален живот и обратно, организмът в нормално състояние не може да живее дълго време на абсолютно сух въздух, защото постоянно губи вода. Водата е съществена част от живата материя. Следователно загубата на вода в известно количество води до смърт.

Растенията със сух климат се адаптират чрез морфологични промени, намаляване на вегетативните органи, особено листата.

Наземните животни също се адаптират. Много от тях пият вода, други я смучат през покровите на тялото в течно или изпарено състояние. Например, повечето земноводни, някои насекоми и кърлежи. Повечето пустинни животни никога не пият; те задоволяват своите нужди за сметка на водата, доставяна с храна. Други животни получават вода от окисляване на мазнините.

Водата е абсолютно необходима за живите организми. Следователно организмите се разпространяват в местообитанието в зависимост от техните нужди: водните организми във водата живеят постоянно; хидрофитите могат да живеят само в много влажна среда.

От гледна точка на екологичната валентност, хидрофитите и хигрофитите принадлежат към групата на стеногигерите. Влажността силно влияе върху жизнените функции на организмите, например 70% относителна влажност е много благоприятна за съзряването на полето и плодовитостта на женските мигриращи скакалци. При благоприятно размножаване те причиняват огромни икономически щети на културите в много страни.

За екологична оценка на разпространението на организмите се използва показателят за сухота на климата. Сухотата служи като селективен фактор за екологичната класификация на организмите.

Така, в зависимост от характеристиките на влажността на местния климат, видовете организми се разпределят в екологични групи:

1. Хидатофитите са водни растения.

2. Хидрофитите са сухоземни водни растения.

3. Хигрофитите са сухоземни растения, живеещи в условия на висока влажност.

4. Мезофитите са растения, които растат със средна влажност

5. Ксерофитите са растения, растящи с недостатъчна влага. Те от своя страна се делят на: сукуленти - сочни растения (кактуси); склерофитите са растения с тесни и малки листа и навити на тръби. Те също се подразделят на еуксерофити и стипаксерофити. Евксерофитите са степни растения. Стипаксерофитите са група от теснолистни тревни треви (пера, власатки, финокраки и др.). На свой ред мезофитите също се делят на мезохигрофити, мезоксерофити и др.

Въпреки че е по -ниска от температурата, влажността е един от основните фактори на околната среда. През по -голямата част от историята на живата природа органичният свят е представен изключително от водните норми на организмите. Водата е неразделна част от по -голямата част от живите същества и почти всички те се нуждаят от водна среда, за да възпроизвеждат или сливат гамети. Сухоземните животни са принудени да създадат изкуствена водна среда в телата си за оплождане и това води до факта, че последните стават вътрешни.

Влажността е количеството водна пара във въздуха. Може да се изрази в грамове на кубичен метър.

4. Едафични фактори

Едафичните фактори включват целия набор от физични и химични свойства на почвата, които могат да окажат въздействие върху околната среда върху живите организми. Те играят важна роля в живота на тези организми, които са тясно свързани с почвата. Растението зависи особено от едафичните фактори.

Основните свойства на почвата, влияещи върху живота на организмите, включват нейната физическа структура, т.е. наклон, дълбочина и гранулометрия, химическия състав на самата почва и циркулиращите в нея вещества - газове (в този случай е необходимо да се установят условията за нейната аерация), вода, органични и минерални вещества под формата на йони .

Основната характеристика на почвата, която е от голямо значение както за растенията, така и за ровещите животни, е нейният размер на частиците.

Състоянието на почвата се определя от климатичните фактори. Дори на плитки дълбочини в почвата цари пълна тъмнина и това свойство е характерна черта на местообитанието на онези видове, които избягват светлината. Тъй като потъва в почвата, температурните колебания стават все по -малко значими: по време на дневните промени те бързо избледняват и като се започне от известна дълбочина, сезоните на разликите също се изглаждат. Дневните температурни разлики изчезват вече на дълбочина 50 см. Тъй като почвата потъва в почвата, съдържанието на кислород в нея намалява, а CO 2 се увеличава. На значителна дълбочина условията се доближават до анаеробни, където живеят някои анаеробни бактерии. Вече земните червеи предпочитат среда с по -високо съдържание на CO 2, отколкото в атмосферата.

Почвената влага е изключително важна характеристика, особено за растенията, растящи върху нея. Това зависи от многобройни фактори: режим на валежите, дълбочината на слоя, както и физико -химичните свойства на почвата, чиито частици, в зависимост от техния размер, съдържанието на органични вещества и др. Флората на сухи и влажни почви не е еднаква и същите култури не могат да се отглеждат върху тези почви. Фауната на почвата също е много чувствителна към влагата й и като правило не понася твърде много сухота. Земните червеи и термитите са добре известни примери. Последните понякога са принудени да снабдяват колониите си с вода, правейки подземни галерии на голяма дълбочина. Въпреки това, твърде високото съдържание на вода в почвата убива голям брой ларви на насекоми.

Минералните вещества, необходими за храненето на растенията, се намират в почвата под формата на йони, разтворени във вода. Най -малко следи от над 60 химически елемента могат да бъдат открити в почвата. CO2 и азот са в изобилие; съдържанието на други, като никел или кобалт, е изключително ниско. Някои йони са отровни за растенията, други, напротив, са жизненоважни. Концентрацията на водородни йони в почвата - рН - е средно близка до неутрална. Флората на такива почви е особено богата на видове. Варовити и засолени почви имат алкално рН около 8-9; на торфените блата сфагнум киселинното рН може да падне до 4.

Някои йони имат голямо екологично значение. Те могат да причинят елиминирането на много видове и, обратно, да допринесат за развитието на много особени форми. Варовиковите почви са много богати на йон Ca +2; върху тях се развива специфична растителност, наречена калцифит (в планините еделвайс; много видове орхидеи). За разлика от тази растителност, има калцефобна растителност. Той включва кестен, счупена папрат, повечето треви. Такава растителност понякога се нарича кремък, тъй като почвата, която е бедна на калций, съдържа съответно повече силиций. Всъщност тази растителност не благоприятства директно силиция, а просто избягва калция. Някои животни имат органична нужда от калций. Известно е, че пилетата спират да снасят яйца в твърди черупки, ако кокошарникът се намира в район, където почвата е бедна на калций. Варовиковата зона е обилно обитавана от черупкови гастроподи (охлюви), които са широко представени тук по вид, но почти напълно изчезват по гранитните масиви.

На почви, богати на йони 0 3, се развива и специфична флора, наречена нитрофилна. Често срещаните върху тях органични остатъци, съдържащи азот, се разлагат от бактерии, първо до амониеви соли, след това до нитрати и накрая до нитрати. Растения от този тип образуват например гъсти гъсталаци в планините близо до пасища за добитък.

Почвата съдържа и органични вещества от разлагането на мъртви растения и животни. Съдържанието на тези вещества намалява с увеличаване на дълбочината. В гората например важен източник на снабдяването им е отпадъци от паднали листа, а отпадъците от широколистни видове в това отношение са по -богати от иглолистните. Храни се с разрушителни организми - сапрофитни растения и животински сапрофаги. Сапрофитите са представени главно от бактерии и гъби, но сред тях могат да се намерят висши растения, които са загубили хлорофила като вторична адаптация. Такива са например орхидеите.

5. Различни жизнени среди

Според мнозинството автори, изучаващи произхода на живота на Земята, еволюционната първична среда на живот е именно водната среда. Намираме доста косвени потвърждения на тази позиция. На първо място, повечето организми не са способни на активен живот без навлизане на вода в тялото или поне без поддържане на определено съдържание на течности вътре в тялото.

Може би основната отличителна черта на водната среда е нейният относителен консерватизъм. Например амплитудата на сезонните или дневните температурни колебания във водната среда е много по-малка, отколкото в тази на земята-въздух. Топографията на дъното, разликата в условията на различни дълбочини, наличието на коралови рифове и др. създават разнообразни условия във водната среда.

Характеристиките на водната среда са резултат от физико -химичните свойства на водата. По този начин високата плътност и вискозитет на водата са от голямо екологично значение. Специфичното тегло на водата е сравнимо с това на тялото на живите организми. Плътността на водата е около 1000 пъти по -голяма от тази на въздуха. Следователно водните организми (особено тези, които се движат активно) са изправени пред голяма сила на хидродинамично съпротивление. Поради тази причина еволюцията на много групи водни животни вървеше в посока на формиране на формата на тялото и на типовете движения, които намаляват съпротивлението, което води до намаляване на консумацията на енергия за плуване. Така рационализирана форма на тялото се среща при представители на различни групи организми, живеещи във вода - делфини (бозайници), костни и хрущялни риби.

Високата плътност на водата е и причината механичните вибрации (вибрации) да са добре разпределени във водната среда. Това беше важно в еволюцията на сетивата, пространствената ориентация и комуникацията между водните обитатели. Четири пъти по -бързо, отколкото във въздуха, скоростта на звука във водна среда определя по -високата честота на ехолокационните сигнали.

Поради голямата плътност на водната среда, жителите му са лишени от задължителната връзка със субстрата, която е характерна за земните форми и се свързва със силите на гравитацията. Следователно съществува цяла група водни организми (както растения, така и животни), които съществуват без задължителна връзка с дъното или друг субстрат, „витаещ“ във водния стълб.

Наземно-въздушната среда се характеризира с огромно разнообразие от условия на живот, екологични ниши и обитаващи ги организми.

Основните характеристики на носово-въздушната среда са голяма амплитуда от промени в факторите на околната среда, нехомогенност на околната среда, действието на гравитационни сили и ниска плътност на въздуха. Комплексът от физически, географски и климатични фактори, присъщи на определена природна зона, води до еволюционно формиране на морфофизиологични адаптации на организмите към живота в тези условия, разнообразни форми на живот.

Атмосферният въздух се характеризира с ниска и променлива влажност. Това обстоятелство до голяма степен ограничава (ограничава) възможностите за овладяване на земно-въздушната среда, а също така насочва еволюцията на водно-солевия метаболизъм и структурата на дихателните органи.

Почвата е резултат от дейността на живите организми.

Важна особеност на почвата е и наличието на определено количество органични вещества. Образува се в резултат на отмирането на организмите и е част от техните екскреции (секрети).

Условията на почвеното местообитание определят такива свойства на почвата като нейната аерация (тоест насищане с въздух), влажност (наличие на влага), топлинен капацитет и топлинен режим (дневни, сезонни, годишни температурни колебания). Термичният режим, в сравнение с околната среда земя-въздух, е по-консервативен, особено на големи дълбочини. Като цяло почвата се характеризира с доста стабилни условия на живот.

Вертикалните разлики са характерни за други свойства на почвата, например проникването на светлина, разбира се, зависи от дълбочината.

Почвените организми се характеризират със специфични органи и видове движения (копаене на крайници при бозайници; способност за промяна на дебелината на тялото; наличие на специализирани капсули за глава при някои видове); форма на тялото (кръгла, волковата, червеиста); здрави и гъвкави капаци; намаляване на очите и изчезване на пигменти. Сред обитателите на почвата сапрофагията е широко развита - яде труповете на други животни, гниещи останки и т.н.

Заключение

Излизането на един от факторите на околната среда извън минималните (прагови) или максималните (екстремни) стойности (характерни за типа зона на толерантност) заплашва смъртта на организма дори при оптимална комбинация от други фактори. Примери са: появата на кислородна атмосфера, ледников период, суша, промени в налягането, когато водолазите се издигат и т.н.

Всеки фактор на околната среда има различен ефект върху различните видове организми: оптималният за някои може да бъде песимум за други.

Организмите на земната повърхност са изложени на енергийния поток, главно слънчева енергия, както и на дълго вълновото топлинно излъчване от космическите тела. И двата фактора определят климатичните условия на околната среда (температура, скорост на изпаряване на водата, движение на въздух и вода).

Изсушаването на въздуха е важен фактор за околната среда. Особено за сухоземните организми, изсушаващият ефект на въздуха е от голямо значение.

Списък на използваната литература

1. Деду И.И. Екологичен енциклопедичен речник. - Кишинев: Издателство ITU, 1990.- 406 стр.

2. Новиков Г.А. Основи на общата екология и опазване на природата. - Л.: Издателство Ленинград. Университет, 1979.- 352 с.

3. Радкевич В.А. Екология. - Минск: Висше училище, 1983.- 320 с.

4. Reimers N.F. Екология: теория, закони, правила, принципи и хипотези. -М.: Млада Русия, 1994.-367 с.

5. Риклефс Р. Основи на общата екология. - М.: Мир, 1979.- 424 с.

6. Степановски А.С. Екология. - Курган: ГИПП "Транс -Урал", 1997. - 616 с.

7. Христофорова Н.К. Основи на екологията. - Владивосток: Дълнаука, 1999.-517 с.

Това са всякакви фактори на околната среда, на които тялото реагира с адаптивни реакции.

Околната среда е едно от основните екологични понятия, което означава комплекс от условия на околната среда, които влияят върху жизнената активност на организмите. В широк смисъл околната среда се разбира като съвкупността от материални тела, явления и енергия, които влияят на тялото. Възможно е и по -специфично, пространствено разбиране на околната среда като непосредствена среда на организма - неговото местообитание. Местообитанието е всичко, сред което живее един организъм, това е част от природата, която заобикаля живите организми и упражнява пряко или косвено влияние върху тях. Тези. елементи на местообитанието, които не са безразлични за даден организъм или вид и по един или друг начин му влияят, са фактори по отношение на него.

Компонентите на околната среда са разнообразни и променливи, поради което живите организми непрекъснато се адаптират и регулират своята жизнена дейност в съответствие с продължаващите вариации в параметрите на външната среда. Такива адаптации на организмите се наричат адаптация и им позволяват да оцелеят и да се размножават.

Всички фактори на околната среда са разделени на

Абиотични фактори - фактори на неживата природа, действащи пряко или косвено върху организма - светлина, температура, влажност, химическия състав на въздуха, водната и почвената среда и др.
Биотични фактори - всички форми на влияние върху тялото от околните живи същества (микроорганизми, влиянието на животните върху растенията и обратно).
Антропогенните фактори са различни форми на дейност на човешкото общество, които водят до промени в природата като местообитание на други видове или пряко засягат живота им.

Факторите на околната среда влияят на живите организми

като стимули, предизвикващи адаптивни промени във физиологичните и биохимичните функции;
като ограничения, които правят невъзможно съществуването в тези условия;
като модификатори, които причиняват структурни и функционални промени в организмите, и като сигнали, показващи промени в други фактори на околната среда.

В този случай е възможно да се установи общият характер на въздействието на факторите на околната среда върху живия организъм.

Всеки организъм има специфичен набор от адаптации към факторите на околната среда и щастливо съществува само в определени граници на тяхната променливост. Най -благоприятното ниво на фактора за живота се нарича оптимално.

При ниски стойности или при прекомерно излагане на фактора, жизнената активност на организмите рязко спада (забележимо се инхибира). Обхватът на действие на фактора на околната среда (зона на толерантност) е ограничен от минималните и максималните точки, съответстващи на крайните стойности на този фактор, при които е възможно съществуването на организъм.

Горното ниво на фактора, отвъд което жизнената активност на организмите става невъзможна, се нарича максимум, а долното се нарича минимално (фиг.). Естествено, всеки организъм има свои собствени максимуми, оптимуми и минимуми на фактори на околната среда. Например, домашната муха може да издържи температурните колебания от 7 до 50 ° C, а човешкият аскарид живее само при температурата на човешкото тяло.

Точките на оптимално, минимално и максимално съставляват три основни точки, които определят възможностите на реакцията на организма към този фактор. Крайните точки на кривата, изразяващи състоянието на потисничество с липса или излишък на фактор, се наричат области на песимум; песималните стойности на фактора съответстват на тях. Сублеталните стойности на фактора лежат в близост до критичните точки, а леталните зони на фактора са извън зоната на толеранс.

Условията на околната среда, при които всеки фактор или тяхната комбинация излиза извън зоната на комфорт и има потискащ ефект, често се наричат крайни, гранични (крайни, трудни) в екологията. Те характеризират не само екологичните ситуации (температура, соленост), но и такива местообитания, където условията са близо до границите на възможността за съществуване за растения и животни.

Комплекс от фактори влияе едновременно на всеки жив организъм, но само един от тях е ограничаващ. Факторът, който определя рамката за съществуването на организъм, вид или общност, се нарича ограничаване (ограничаване). Например разпространението на много животни и растения на север е ограничено от липсата на топлина, докато на юг ограничаващият фактор за същия вид може да бъде липсата на влага или необходимата храна. Границите на издръжливостта на организма по отношение на ограничаващия фактор зависят от нивото на други фактори.

За живота на някои организми са необходими условия, които са ограничени с тесни граници, тоест оптималният обхват не е постоянен за вида. Оптималното действие на фактора е различно за различните видове. Обхватът на кривата, тоест разстоянието между праговите точки, показва зоната на действие на екологичния фактор върху организма (фиг. 104). При условия, близки до праговия ефект на фактора, организмите се чувстват депресирани; те може да съществуват, но не достигат пълно развитие. Растенията обикновено не дават плодове. При животните, от друга страна, половата зрялост се ускорява.

Величината на обхвата на действие на фактора и особено на оптималната зона дава възможност да се прецени издръжливостта на организмите по отношение на даден елемент от околната среда и показва тяхната екологична амплитуда. В тази връзка организмите, които могат да живеят в доста разнообразна среда, се наричат zribiontic (от гръцкото "evros" - широко). Например кафявата мечка живее в студен и топъл климат, в сухи и влажни райони и се храни с разнообразна растителна и животинска храна.

По отношение на определени фактори на околната среда се използва термин, който започва със същия префикс. Например, животните, които могат да живеят в широк температурен диапазон, се наричат евритермални, а организмите, които могат да живеят само в тесни температурни диапазони, са стенотермични. Съгласно същия принцип организмът може да бъде еврихидрид или стенохидрид, в зависимост от реакцията му на колебанията на влажността; еврихалин или стенохалин - в зависимост от способността да понасят различни стойности на солеността на околната среда и др.

Съществуват и концепции за екологична валентност, която е способността на организма да обитава различни среди и екологична амплитуда, отразяваща ширината на факторния диапазон или ширината на оптималната зона.

Количествените модели на реакцията на организмите към действието на екологичен фактор се различават в зависимост от условията на тяхното обитаване. Стенобионтичността или еврибиотичността не характеризират спецификата на даден вид по отношение на който и да е екологичен фактор. Например, някои животни са ограничени до тесен температурен диапазон (т.е. стенотермален) и в същото време могат да съществуват в широк диапазон на соленост на околната среда (еврихалин).

Факторите на околната среда влияят на живия организъм едновременно и съвместно, като действието на един от тях зависи до известна степен от количественото изразяване на други фактори - светлина, влажност, температура, околните организми и пр. Този модел се нарича взаимодействие на фактори. Понякога липсата на един фактор се компенсира частично от усилването на дейността на друг; проявява се частичната заместимост на действието на факторите на околната среда. В същото време нито един от необходимите за организма фактори не може да бъде заменен напълно с друг. Фототрофните растения не могат да растат без светлина при най -оптималната температура или хранителни условия. Следователно, ако стойността на поне един от необходимите фактори надхвърля диапазона на толерантност (под минимума или над максимума), тогава съществуването на организма става невъзможно.

Факторите на околната среда, които са песимални при специфични условия, тоест тези, които са най -отдалечени от оптималното, особено затрудняват съществуването на вида при тези условия, въпреки оптималната комбинация от други условия. Тази зависимост се нарича закон на ограничаващите фактори. Такива фактори, които се отклоняват от оптималното, са от първостепенно значение в живота на даден вид или отделни индивиди, определящи техния географски обхват.

Идентифицирането на ограничаващи фактори е много важно в земеделската практика за установяване на екологична валентност, особено през най -уязвимите (критични) периоди на онтогенеза на животни и растения.

Всички свойства или компоненти на външната среда, които засягат организмите, се наричат фактори на околната среда... Светлина, топлина, концентрация на соли във вода или почва, вятър, градушка, врагове и патогени - всичко това са фактори на околната среда, чийто списък може да бъде много голям.

Сред тях има абиотиченсвързани с неживата природа и биотиченсвързани с влиянието на организмите един върху друг.

Факторите на околната среда са изключително разнообразни и всеки вид, изпитвайки своето влияние, реагира на него по различни начини. Независимо от това, има някои общи закони, които регулират реакцията на организмите към всеки фактор на околната среда.

Основното е оптимален закон... Той отразява как живите организми пренасят различни силни страни на действието на факторите на околната среда. Силата на въздействието на всеки от тях непрекъснато се променя. Живеем в свят с променливи условия и само на определени места на планетата стойностите на някои фактори са повече или по -малко постоянни (в дълбините на пещери, на дъното на океаните).

Законът на оптимума се изразява в това, че всеки екологичен фактор има определени граници на положително влияние върху живите организми.

При отклонение от тези граници знакът на ефекта се променя на обратното. Например, животните и растенията не понасят екстремни жеги и тежки студове; средните температури са оптимални. По същия начин сушата и постоянните обилни дъждове са еднакво неблагоприятни за реколтата. Законът на оптимума показва мярката на всеки фактор за жизнеспособността на организмите. На графиката тя е изразена със симетрична крива, показваща как се променя жизнената активност на вида с постепенно увеличаване на влиянието на фактора (фиг. 13).

Фигура 13. Схема на действие на факторите на околната среда върху живите организми. 1,2 - критични точки
(за да увеличите изображението, кликнете върху снимката)

В центъра под кривата - оптимална зона... При оптимални стойности на фактора, организмите активно растат, хранят се и се размножават. Колкото повече стойността на фактора се отклонява надясно или наляво, тоест в посока на намаляване или увеличаване на силата на действие, толкова по -неблагоприятна е тя за организмите. Кривата, представяща жизнената дейност, се накланя рязко надолу от двете страни на оптималното. Има два максимални зони... Когато кривата пресича хоризонталната ос, има две критични точки... Това са такива стойности на фактора, които организмите вече не могат да издържат, смъртта настъпва извън тях. Разстоянието между критичните точки показва степента на толерантност на организмите към промяна на фактора. Условия, близки до критичните точки, са особено трудни за оцеляване. Такива условия се наричат екстремни.

Ако начертаете кривите на оптимала на всеки фактор, например температура, за различни видове, те няма да съвпадат. Често това, което е оптимално за един вид, е песимум за друг или дори извън критичните точки. Камилите и тушканците не можеха да живеят в тундрата, а елените и лемингите в горещите южни пустини.

Екологичното разнообразие на видовете се проявява и в позицията на критични точки: при някои те са близо една до друга, при други са широко разположени. Това означава, че редица видове могат да живеят само при много стабилни условия, с лека промяна в факторите на околната среда, докато други могат да издържат на големи колебания. Например, едно докосване не изсъхва, ако въздухът не е наситен с водни пари, а перата добре понасят промените във влажността и не умират дори при суша.

По този начин законът на оптимума ни показва, че за всеки вид има мярка за влиянието на всеки фактор. Както намаляването, така и увеличаването на експозицията извън тази мярка води до смъртта на организмите.

Също толкова важно е да се разбере връзката на вида с околната среда ограничаващ фактор.

В природата организмите едновременно се влияят от цял комплекс от фактори на околната среда в различни комбинации и с различна сила. Не е лесно да се изолира ролята на всеки от тях. Кое е по -важно от другите? Това, което знаем за закона за оптимално, ни позволява да разберем, че няма изцяло положителни или отрицателни, важни или вторични фактори, но всичко зависи от силата на влиянието на всеки от тях.

Законът на ограничаващия фактор гласи, че най -значимият фактор е този, който се отклонява най -много от стойностите, които са оптимални за организма.

От него зависи оцеляването на индивидите в този конкретен период. В други периоди от време други фактори могат да станат ограничаващи и през целия живот организмите се срещат с различни ограничения на своята жизнена дейност.

Законите на оптималния и ограничаващ фактор постоянно са изправени пред практиката на селското стопанство. Например, растежът и развитието на пшеницата и съответно реколтата постоянно се ограничават или от критични температури, или от липса или излишък на влага, или от липса на минерални торове, а понякога и от такива катастрофални ефекти като градушка и бури. Необходими са много усилия и пари, за да се поддържат оптимални условия за културите и в същото време, на първо място, да се компенсира или смекчи ефектът от ограничаващите фактори.

Местообитанието на различни видове е изненадващо разнообразно. Някои от тях, например някои малки акари или насекоми, прекарват целия си живот вътре в лист от растение, което за тях е целият свят, други овладяват огромни и разнообразни пространства, като например елени, китове в океана, прелетни птици .

В зависимост от това къде живеят представители на различни видове, те се влияят от различни комплекси фактори на околната среда. На нашата планета има няколко основни жизнени среди, много различни по отношение на условията на живот: вода, земя-въздух, почва. Самите организми, в които живеят други, също служат като местообитание.

Водна среда за живот.Всички водни обитатели, въпреки различията си в начина на живот, трябва да бъдат адаптирани към основните характеристики на тяхната среда. Тези характеристики се определят преди всичко от физическите свойства на водата: нейната плътност, топлопроводимост, способност за разтваряне на соли и газове.

Плътностводата определя нейната значителна плаваемост. Това означава, че теглото на организмите се облекчава във вода и става възможно да се води постоянен живот във водния стълб, без да потъва на дъното. Много видове, предимно малки, неспособни за бързо активно плуване, сякаш се реят във вода, като са в суспензия в нея. Колекцията от такива малки водни обитатели се нарича планктон... Планктонът включва микроскопични водорасли, малки ракообразни, рибни яйца и ларви, медузи и много други видове. Планктонните организми се носят от течения, които не могат да им устоят. Наличието на планктон във водата прави възможен филтрационен тип хранене, т.е. щам, с помощта на различни устройства, малки организми и хранителни частици, суспендирани във водата. Развива се както при плуващи, така и при заседнали бентосни животни като морски лилии, миди, стриди и други. Заседналият начин на живот би бил невъзможен за водните обитатели, ако няма планктон, а това от своя страна е възможно само в среда с достатъчна плътност.

Плътността на водата затруднява активното движение в нея, поради което бързо плуващите животни, като риби, делфини, калмари, трябва да имат силни мускули и рационално тяло. Поради голямата плътност на водата, налягането се увеличава силно с дълбочина. Дълбоководните същества са в състояние да издържат на налягане, което е хиляди пъти по -високо от това на сушата.

Светлината прониква във водата само на малка дълбочина; следователно растителните организми могат да съществуват само в горните хоризонти на водния стълб. Дори в най-чистите морета фотосинтезата е възможна само до дълбочини 100-200 м. На големи дълбочини няма растения, а дълбоководните животни живеят в пълна тъмнина.

Температурен режимпо -мек във водата, отколкото на сушата. Поради големия топлинен капацитет на водата, температурните колебания в нея се изглаждат, а водните обитатели не се сблъскват с необходимостта да се адаптират към силни студове или четиридесет градусова жега. Само в горещите извори температурата на водата може да се доближи до точката на кипене.

Една от трудностите на водния живот е ограничен кислород... Разтворимостта му не е много висока и освен това значително намалява при замърсяване или нагряване на водата. Следователно в резервоарите понякога има замора- масова смърт на жителите поради недостиг на кислород, която възниква по различни причини.

Състав на солоколната среда също е много важна за водните организми. Морските видове не могат да живеят в сладка вода, а сладководните видове не могат да живеят в моретата поради разрушаване на клетките.

Жизнена среда на земята-въздух.Тази среда има различен набор от функции. Като цяло е по -сложен и разнообразен от водния. Той съдържа много кислород, много светлина, по -резки промени в температурата във времето и в пространството, значително по -слаби падания на налягането и често дефицит на влага. Въпреки че много видове могат да летят, а малките насекоми, паяците, микроорганизмите, семената и спорите на растенията се пренасят от въздушни течения, организмите се хранят и възпроизвеждат на повърхността на земята или растенията. В такава среда с ниска плътност като въздуха организмите се нуждаят от подкрепа. Следователно при сухоземните растения се развиват механични тъкани, а при сухоземните вътрешният или външният скелет е по -силно изразен, отколкото при водните животни. Ниската плътност на въздуха улеснява придвижването в него.

М. С. Гиляров (1912-1985), виден зоолог, еколог, академик, основател на обширни изследвания на света на почвените животни, пасивният полет овладява около две трети от жителите на сушата. Повечето от тях са насекоми и птици.

Въздухът е лош проводник на топлина. Това улеснява способността да се запазва топлината, генерирана вътре в организмите, и да се поддържа постоянна температура при топлокръвни животни. Самото развитие на топлокръвност стана възможно в земната среда. Предците на съвременните водни бозайници - китове, делфини, моржове, тюлени - някога са живели на сушата.

Наземните жители имат голямо разнообразие от адаптации, свързани с осигуряването на вода, особено в сухи условия. При растенията това е мощна коренова система, водоустойчив слой върху повърхността на листата и стъблата и способността да се регулира изпарението на водата през устицата. При животните това също са различни характеристики на структурата на тялото и кожните покриви, но освен това съответното поведение допринася за поддържане на водния баланс. Те могат например да мигрират в поливни дупки или активно да избягват особено условия на изсъхване. Някои животни могат да живеят целия си живот със суха храна, като тушканчета или добре познатите дрехи молци. В този случай водата, необходима на организма, възниква поради окисляването на съставните части на храната.

Много други фактори на околната среда играят важна роля в живота на земните организми, например съставът на въздуха, ветровете и релефа на земната повърхност. Времето и климатът са особено важни. Жителите на околната среда земя-въздух трябва да бъдат адаптирани към климата на частта на Земята, където живеят, и да издържат на променливостта на метеорологичните условия.

Почвата като жизнена среда.Почвата е тънък слой от земната повърхност, обработен от дейностите на живи същества. Твърдите частици се проникват в почвата от пори и кухини, пълни частично с вода и отчасти с въздух, поради което малки водни организми също могат да обитават почвата. Обемът на малки кухини в почвата е много важна характеристика. В рохкави почви тя може да бъде до 70%, а в гъсти почви - около 20%. В тези пори и кухини или на повърхността на твърди частици живеят огромно разнообразие от микроскопични същества: бактерии, гъби, протозои, кръгли червеи, членестоноги. По -големите животни правят свои собствени тунели в почвата. Цялата почва е пронизана с корени на растенията. Дълбочината на почвата се определя от дълбочината на проникване на корени и активността на ровещи животни. Не е повече от 1,5-2 м.

Въздухът в почвените кухини винаги е наситен с водни пари, а съставът му е обогатен с въглероден диоксид и изчерпан с кислород. По този начин условията на живот в почвата наподобяват водната среда. От друга страна, съотношението вода към въздух в почвите постоянно се променя в зависимост от метеорологичните условия. Температурните колебания са много остри на повърхността, но бързо се изглаждат с дълбочина.

Основната характеристика на почвената среда е постоянното снабдяване с органични вещества, главно поради умиращи корени на растенията и падащи листа. Той е ценен източник на енергия за бактерии, гъбички и много животни, така че почвата - най -оживената среда... Нейният скрит свят е много богат и разнообразен.

По появата на различни видове животни и растения може да се разбере не само в каква среда живеят, но и какъв живот водят в нея.

Ако имаме пред себе си четириноги животни със силно развити мускули на бедрата на задните крайници и много по-слаби на предните, които освен това са скъсени, със сравнително къса шия и дълга опашка, тогава можем кажете с увереност, че това е скачач на земята, способен на бързи и маневрени движения, обитател на открити пространства. Ето как изглеждат известните австралийски кенгурута, пустинни азиатски джербоа, африкански джъмпери и много други скачащи бозайници - представители на различни ордени, живеещи на различни континенти. Те живеят в степите, прериите, саваните - където бързото движение по земята е основното средство за бягство от хищници. Дългата опашка служи за балансиране по време на бързи завои, в противен случай животните биха загубили баланса си.

Бедрата са силно развити на задните крайници и при скачащи насекоми - скакалци, скакалци, бълхи, листни бръмбари.

Компактно тяло с къса опашка и къси крайници, от които предните са много мощни и приличат на лопата или гребло, слепи очи, къса шия и къса, сякаш подстригана козина, ни казват, че имаме под земята животински дупки и галерии ... Това може да бъде и горска къртица, и степна къртица, и австралийска торбеста къртица, и много други бозайници, които водят подобен начин на живот.

Копаещи насекоми - мечките също имат компактно, набито тяло и мощни предни крайници, подобни на намалена кофа на булдозер. На външен вид те приличат на малка бенка.

Всички летящи видове са развили широки равнини - крила при птици, прилепи, насекоми или разширяващи се гънки на кожата по страните на тялото, като плъзгащи се летящи катерици или гущери.

Организмите, които се разпръскват чрез пасивен полет, с въздушни течения, се характеризират с малки размери и много разнообразни форми. Всички те обаче имат едно общо нещо - силното развитие на повърхността в сравнение с телесното тегло. Това се постига по различни начини: поради дълги косми, четина, различни израстъци на тялото, неговото удължаване или сплескване и изсветляване на специфичното тегло. Ето как изглеждат малките насекоми и плодовите мухи.

Външното сходство, което се проявява сред представители на различни несвързани групи и видове в резултат на подобен начин на живот, се нарича конвергенция.

Той засяга предимно онези органи, които пряко взаимодействат с външната среда, и е много по -слабо изразен в структурата на вътрешните системи - храносмилателната, отделителната, нервната.

Формата на растението определя характеристиките на връзката му с външната среда, например начина, по който издържа на студения сезон. Дърветата и високите храсти имат най -високите клони.

Формата на лиана - със слаб ствол, преплитащ други растения, може да се намери както при дървесни, така и при тревисти видове. Те включват грозде, хмел, ливадна трева, тропически лози. Свивайки се около стволовете и стъблата на изправени видове, подобни на лиана растения изнасят листата и цветята си към светлината.

При сходни климатични условия на различни континенти се появява подобен вид на растителност, която се състои от различни, често напълно несвързани видове.

Външната форма, която отразява начина, по който взаимодейства с местообитанието, се нарича жизнена форма на вида. Различните видове могат да имат сходни форми на животако водят близък начин на живот.

Формата на живот се развива по време на светската еволюция на видовете. Тези видове, които се развиват с метаморфоза, естествено променят своята форма на живот по време на жизнения цикъл. Сравнете например гъсеница и възрастна пеперуда или жаба и нейния попови лъжички. Някои растения могат да приемат различни форми на живот в зависимост от условията на отглеждане. Например липата или черешата могат да бъдат както изправено дърво, така и храст.

Общностите от растения и животни са по -стабилни и по -пълни, ако включват представители на различни форми на живот. Това означава, че такава общност използва по -пълноценно ресурсите на околната среда и има по -разнообразни вътрешни връзки.

Съставът на жизнените форми на организмите в общностите служи като индикатор за характеристиките на тяхната среда и настъпващите в нея промени.

Авиационните инженери внимателно изучават различните форми на живот на летящи насекоми. Създадени са модели на машини с летящ полет, съгласно принципа на движение във въздуха на двукрилите и хименоптерите. Съвременните технологии са използвани за конструиране на ходещи машини, както и роботи с лост и хидравлично движение, както при животни от различни форми на живот. Такива автомобили могат да се движат по стръмни склонове и извън пътя.

Животът на Земята се развива в условията на редовна смяна на деня и нощта и редуването на сезоните поради въртенето на планетата около оста си и около Слънцето. Ритъмът на външната среда създава периодичност, тоест повтаряне на условия в живота на повечето видове. Редовно се повтарят както критичните, трудни за оцеляване периоди, така и благоприятните.

Адаптацията към периодичните промени във външната среда се изразява в живите същества не само чрез директна реакция на променящите се фактори, но и в наследствено фиксирани вътрешни ритми.

Ежедневни ритми.Циркадните ритми адаптират организмите към промяната на деня и нощта. Растенията имат интензивен растеж, цъфтежът на цветята е определен в определено време на деня. Животните значително променят дейността си през деня. На тази основа се разграничават дневните и нощните видове.

Дневният ритъм на организмите не е само отражение на промените във външните условия. Ако поставите човек, животни или растения в постоянна, стабилна среда, без да променяте деня и нощта, тогава ритъмът на жизнените процеси се запазва, близо до ежедневния. Тялото така или иначе живее според своя вътрешен часовник, отчитайки времето.

Дневният ритъм може да улови много процеси в тялото. При хората около 100 физиологични характеристики се подчиняват на дневния цикъл: сърдечна честота, дихателен ритъм, секреция на хормони, секрети от храносмилателните жлези, кръвно налягане, телесна температура и много други. Следователно, когато човек е буден, вместо да спи, тялото все още е настроено на нощно състояние и безсънните нощи имат лош ефект върху здравето.

Дневните ритми обаче се проявяват не при всички видове, а само при тези, в чийто живот смяната на деня и нощта играе важна екологична роля. Жителите на пещери или дълбоки води, където няма такава промяна, живеят според различни ритми. Да, и сред сухоземните жители дневната честота не се открива при всеки.

В експерименти при строго постоянни условия плодовите мухи-дрозофили поддържат дневен ритъм в продължение на десетки поколения. Тази периодичност се наследява от тях, подобно на много други видове. Толкова дълбоко адаптивни реакции, свързани с ежедневния цикъл на външната среда.

Нарушенията в ежедневния ритъм на тялото по време на нощна работа, космически полети, гмуркане и т.н. са сериозен медицински проблем.

Годишни ритми.Годишните ритми адаптират организмите към сезонните промени в условията. В живота на видовете периоди на растеж, размножаване, линеене, миграции, дълбок покой редовно се редуват и повтарят по такъв начин, че организмите отговарят на критичния сезон в най -стабилно състояние. Най -уязвимият процес - размножаването и отглеждането на млади животни - се пада в най -благоприятния сезон. Тази периодичност на промяната на физиологичното състояние през годината е до голяма степен вродена, тоест проявява се като вътрешен годишен ритъм. Ако например австралийски щрауси или диво куче динго бъдат поставени в зоопарк в Северно полукълбо, размножителният им сезон ще започне през есента, когато в Австралия е пролет. Преструктурирането на вътрешните годишни ритми протича с големи трудности, през редица поколения.

Подготовката за размножаване или презимуване е дълъг процес, който започва в организмите много преди началото на критичните периоди.

Рязките краткосрочни климатични промени (летни студове, зимни размразявания) обикновено не нарушават годишните ритми на растенията и животните. Основният фактор на околната среда, на който организмите реагират в годишните си цикли, не са случайни метеорологични промени, а фотопериод- промени в съотношението ден и нощ.

Продължителността на дневните часове редовно се променя през цялата година и именно тези промени служат за точен сигнал за наближаването на пролетта, лятото, есента или зимата.

Нарича се способността на организмите да реагират на промените в продължителността на деня фотопериодизъм.

Ако денят се съкрати, видът започва да се подготвя за зимата, ако се удължава, за активен растеж и размножаване. В този случай факторът за промяна на продължителността на деня и нощта не е важен за живота на организмите, а неговият стойност на сигнала, което показва предстоящите дълбоки промени в природата.

Както знаете, продължителността на деня силно зависи от географската ширина. В северното полукълбо на юг летният ден е много по -кратък, отколкото на север. Следователно южният и северният вид реагират по различен начин на едно и също количество дневна промяна: южните започват да се възпроизвеждат с по -кратък ден от северните.

ФАКТОРИ НА ОКОЛНАТА СРЕДА

Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. „Обща биология“. Москва, "Образование", 2000

Тема 18. "Хабитат. Фактори на околната среда." Глава 1; стр. 10-58
Тема 19. "Популации. Видове взаимоотношения между организмите." глава 2 §8-14; стр. 60-99; глава 5 § 30-33
Тема 20. „Екосистеми“. глава 2 §15-22; стр. 106-137
Тема 21. "Биосфера. Цикли на веществата." глава 6 §34-42; стр. 217-290

тест

1. Светлината като фактор на околната среда. Ролята на светлината в живота на организмите

В живата природа светлината е единственият източник на енергия, всички растения с изключение на бактериите? фотосинтезира, т.е. синтезират органични вещества от неорганични вещества (тоест от вода, минерални соли и CO 2 - с помощта на лъчиста енергия в процеса на асимилация). Всички организми зависят от наземния фотосинтез за хранене, т.е. растения, съдържащи хлорофил.

Биотични връзки на организмите в биоценози. Проблем с киселинните валежи

Фактор на околната среда е определено състояние или елемент от околната среда, който има специфичен ефект върху организма. Екологичните фактори се подразделят на абиотични, биотични и антропогенни ...

Вода и здраве: различни аспекти

Водата е най -големият „хранителен продукт“ в човешката диета по отношение на консумацията. Водата е универсално вещество, без което животът е невъзможен. Водата е незаменима част от всички живи същества. Растенията съдържат до 90% вода ...

Опазване на околната среда

Значението на растителността в природата и човешкия живот е много голямо. Зелените растения чрез фотосинтеза и екскреция осигуряват съществуването на живот на Земята. Фотосинтезата е сложен биохимичен процес ...

Основни екологични проблеми

Природните ресурси са компоненти на природата, използвани от човека в процеса на неговата икономическа дейност. Природните ресурси играят изключително важна роля в човешкия живот ...

Защита на дивата природа

Разнообразието на животните е изключително важно преди всичко за основния процес - биотичната циркулация на вещества и енергия. Един вид не е способен в никаква биогеоценоза да разгради органичното вещество на растенията до крайни продукти ...

Адаптиране на растенията към водния режим

екологично водно сухоземно растение Тялото на растението се състои от 50-90% вода. Цитоплазмата е особено богата на вода (85-90%) и има много от нея в органелите на клетката. Водата е от първостепенно значение в живота на растенията ...

Проблеми с екологията и жизнената среда

Всеки трябва да се грижи за осигуряването на здравословна околна среда, непрекъснато да защитава флората и фауната, въздуха, водата и почвата от вредното въздействие на икономическите дейности ...

Разрушаване на озоновия слой. Методи за контрол

Въздушните йони са положителни и отрицателни. Процесът на образуване на заряд върху молекула се нарича йонизация, а заредена молекула се нарича йон или въздушен йон. Ако йонизирана молекула се отложи върху частица или прашинка ...

Релефът като фактор на околната среда

За по -малки от планините релефни форми - разчленени възвишения - промени в ландшафтите и по -специално растителната покривка с височина са много слабо изразени. В горската зона примесите на дъб и ясен в дървесни насаждения са ограничени до издигнати зони ...

Ролята на кислорода, светлината и звука в живота на рибите

риба кислород светлина звук жизнена активност В живота на живите организми най-важна роля играят ултравиолетовите лъчи в диапазона 295-380 nm, видимата част от спектъра и близкото инфрачервено лъчение с дължина на вълната до 1100 nm. Процеси ...

Температурата е най -важният фактор за околната среда. Температурата оказва огромно влияние върху много аспекти от живота на организмите в тяхната география на разпространение ...

Светлината, температурата и влажността като фактори на околната среда

Социално-екологичен фактор като основа за формиране на подход към развитието на модерен град

eco-city eco-city Напоследък в съвременните градове проблемите от социален, икономически и екологичен характер рязко се изостриха. През последните 40 години икономическата тежест върху природните системи рязко се увеличи ...

Човекът и биосферата

Изследването на ритмите на активност и пасивност, протичащи в нашето тяло, се занимава със специална наука - биоритмология. Според тази наука повечето от процесите, протичащи в тялото, са синхронизирани с периодичните слънчево-лунно-земни ...

Икономическо развитие и екологичен фактор

Всяко икономическо развитие се основава на три фактора на икономически растеж: трудови ресурси, изкуствени средства за производство (капитал или изкуствен капитал), природни ресурси ...