Target: otkriti značajke abiotičkih čimbenika okoliša i razmotriti njihov utjecaj na žive organizme.

Zadaci: upoznati studente sa faktorima životne sredine u životnoj sredini; otkriti značajke abiotičkih faktora, razmotriti utjecaj temperature, svjetlosti i vlage na žive organizme; razlikovati različite grupe živih organizama ovisno o utjecaju različitih abiotičkih faktora na njih; dovršiti praktični zadatak određivanja grupa organizama, ovisno o abiotičkom faktoru.

Oprema: kompjuterska prezentacija, grupni zadaci sa slikama biljaka i životinja, praktični zadatak.

TOKOM NASTAVE

Na sve žive organizme koji nastanjuju Zemlju utiču faktori okoline.

Faktori okoline- to su pojedinačna svojstva ili elementi okoliša koji izravno ili neizravno utječu na žive organizme, barem u jednoj od faza individualnog razvoja. Faktori okoline su višestruki. Postoji nekoliko kvalifikacija, ovisno o pristupu. To je prema uticaju na vitalnu aktivnost organizama, prema stepenu varijabilnosti tokom vremena, prema trajanju delovanja. Razmotrite klasifikaciju faktora okoline na osnovu njihovog porijekla.

Razmotrit ćemo utjecaj prvog tri abiotička faktoraživotne sredine, jer je njihov uticaj značajniji - to su temperatura, svetlost i vlažnost.

Na primjer, kod majske bube, faza larve se odvija u tlu. Na njega utiču abiotički faktori životne sredine: zemljište, vazduh, indirektno vlaga, hemijski sastav zemljišta - svetlost uopšte ne utiče na njega.

Na primjer, bakterije su u stanju da prežive u najekstremnijim uslovima - nalaze se u gejzirima, izvorima sumporovodika, veoma slanoj vodi, na dubini Svjetskog okeana, veoma duboko u tlu, u ledu Antarktika, na najviši vrhovi (čak i Everest 8848 m), u tijelima živih organizama.

TEMPERATURE

Većina biljnih i životinjskih vrsta prilagođena je prilično uskom temperaturnom rasponu. Neki organizmi, posebno u mirovanju ili pri mirovanju, mogu izdržati prilično niske temperature. Temperaturne oscilacije u vodi obično su manje nego na kopnu, pa su granice tolerancije temperature za vodene organizme lošije nego za kopnene. Brzina metabolizma ovisi o temperaturi. U osnovi, organizmi žive na temperaturama od 0 do +50 na površini pijeska u pustinji i do -70 u nekim područjima istočnog Sibira. Prosječni temperaturni raspon je od +50 do –50 u kopnenim staništima i od +2 do +27 u Svjetskom okeanu. Na primjer, mikroorganizmi mogu izdržati hlađenje do –200, određene vrste bakterija i algi mogu živjeti i razmnožavati se u toplim izvorima na temperaturama od + 80, +88.

Razlikovati životinjskim organizmima:

s konstantnom tjelesnom temperaturom (toplokrvno);
sa nedoslednom telesnom temperaturom (hladnokrvno).

Organizmi s promjenjivom tjelesnom temperaturom (ribe, vodozemci, gmazovi)

U prirodi temperatura nije konstantna. Organizmi koji žive na umjerenim geografskim širinama i izloženi su temperaturnim fluktuacijama manje podnose stalne temperature. Oštre fluktuacije - vrućina, mraz - nepovoljne su za organizme. Životinje su razvile prilagodbe za borbu protiv hlađenja i pregrijavanja. Na primjer, s početkom zime, biljke i životinje s promjenjivom tjelesnom temperaturom padaju u stanje zimskog mirovanja. Njihov metabolizam naglo opada. U pripremama za zimu u tkivima životinja pohranjuje se puno masti i ugljikohidrata, smanjuje se količina vode u vlaknima, nakupljaju se šećeri i glicerin, što sprječava smrzavanje. Tako se povećava otpornost na mraz zimskih organizama.

U vrućoj sezoni, naprotiv, aktiviraju se fiziološki mehanizmi koji štite od pregrijavanja. Kod biljaka se povećava isparavanje vlage kroz stomate, što dovodi do smanjenja temperature listova. Kod životinja se povećava isparavanje vode kroz respiratorni sistem i kožu.

Organizmi s konstantnom tjelesnom temperaturom. (ptice, sisari)

Ovi organizmi su doživjeli promjene u unutrašnjoj strukturi svojih organa, što je doprinijelo njihovoj adaptaciji na stalnu tjelesnu temperaturu. Ovo je, na primjer, srce s 4 komore i prisutnost jednog luka aorte, koji osigurava potpuno odvajanje protoka arterijske i venske krvi, intenzivan metabolizam zbog opskrbe arterijske krvi oksigenirane tkiva, perja ili dlaka tijela, koji pomaže u očuvanju topline, dobro razvijena nervna aktivnost) ... Sve je to omogućilo predstavnicima ptica i sisavaca da ostanu aktivni tijekom naglih promjena temperature i ovladaju svim staništima.

U prirodnim uslovima, temperatura se vrlo rijetko održava na nivou povoljnosti za život. Stoga biljke i životinje razvijaju posebne prilagodbe koje slabe oštre oscilacije temperature. Životinje kao što su slonovi imaju veću ušnu školjku u odnosu na svog pretka mamuta u hladnijim klimama. Ušna školjka, osim organa sluha, obavlja i funkciju termoregulatora. Kako bi se zaštitili od pregrijavanja, u biljkama se pojavljuju voštani cvjetovi i gusta kožica.

LIGHT

Svjetlost osigurava sve životne procese na Zemlji. Za organizme su važna valna duljina percipiranog zračenja, njegovo trajanje i intenzitet izlaganja. Na primjer, kod biljaka smanjenje duljine dnevnih sati i intenziteta osvjetljenja dovodi do jesenjeg opadanja lišća.

By odnos prema svetlosti biljke podijeljen u:

svjetlosni- imaju male listove, visoko razgranate izdanke, puno pigmenta - žitarice. Ali povećanje intenziteta svjetlosti iznad optimalnog potiskuje fotosintezu, tako da je teško dobiti dobre žetve u tropima.
senko-loving e - imaju tanke listove, velike, vodoravno smještene, s manje stoma.
otporan na senke- biljke sposobne da žive u uslovima dobrog osvetljenja i senke

Važnu ulogu u regulaciji aktivnosti živih organizama i njihovom razvoju imaju trajanje i intenzitet izlaganja svjetlosti. - fotoperiod. U umjerenim geografskim širinama ciklus razvoja životinja i biljaka ograničen je na godišnja doba, a dužina dnevnog svjetla služi kao signal za pripremu za promjenu temperature, koja, za razliku od drugih faktora, uvijek ostaje konstantna u određenom vremenu. mjestu i u određeno vrijeme. Fotoperiodizam je pokretački mehanizam koji uključuje fiziološke procese koji dovode do rasta i cvjetanja biljaka u proljeće, plodova ljeti i opadanja lišća u jesen kod biljaka. Kod životinja, nakupljanje masti do jeseni, reprodukcija životinja, njihova migracija, migracija ptica i početak faze mirovanja kod insekata. ( Studentska poruka).

Osim sezonskih promjena, postoje i dnevne promjene u režimu osvjetljenja, smjena dana i noći određuje dnevni ritam fiziološke aktivnosti organizama. Važna adaptacija koja osigurava opstanak pojedinca je svojevrsni "biološki sat", sposobnost osjećanja vremena.

Životinje, čija aktivnost zavisi iz doba dana, hajde dan, noć i sumrak.

VLAŽNOST

Voda je neophodna komponenta ćelije, pa je njena količina na određenim staništima ograničavajući faktor za biljke i životinje i određuje prirodu flore i faune datog područja.

Višak vlage u tlu dovodi do vlaženja tla i pojave močvarne vegetacije. Ovisno o sadržaju vlage u tlu (količini padavina), mijenja se i vrsta vrste vegetacije. Širokolisne šume ustupaju mjesto malolisnoj, zatim šumsko-stepskoj vegetaciji. Nadalje, postoji niska trava, a sa 250 ml godišnje - pustinja. Padavine tokom godine možda neće padati ravnomjerno, živi organizmi moraju izdržati duge suše. Na primjer, biljke i životinje savane, gdje intenzitet vegetacijskog pokrivača, kao i intenzivno hranjenje papkara, ovise o kišnoj sezoni.

U prirodi se javljaju i dnevne fluktuacije vlažnosti vazduha koje utiču na aktivnost organizama. Postoji bliska veza između vlažnosti i temperature. Temperatura snažnije utječe na tijelo pri visokoj ili niskoj vlažnosti. Biljke i životinje razvile su se prilagodbe promjenjivoj vlažnosti. Na primjer, kod biljaka - razvijen je snažan korijenov sistem, zanoktica lista je zadebljana, listna ploča se smanjuje ili se pretvara u iglice i trnje. Kod saksaula fotosintezu vrši zeleni dio stabljike. Biljke prestaju da rastu tokom perioda suše. Kaktusi pohranjuju vlagu u proširenom dijelu stabljike; iglice umjesto listova smanjuju isparavanje.

Životinje su također razvile prilagodbe kako bi tolerirale nedostatak vlage. Male životinje - glodari, zmije, kornjače, člankonošci - izvlače vlagu iz hrane. Izvor vode može biti tvar slična masti, na primjer, u kamili. Po vrućem vremenu neke životinje su glodari, kornjače idu u hibernaciju, koja je trajala nekoliko mjeseci. Biljke su efemerne do početka ljeta, nakon kratkog cvjetanja mogu obaciti lišće, odumrijeti sa prizemnih dijelova i tako preživjeti period suše. U isto vrijeme, lukovice i rizomi se čuvaju do sljedeće sezone.

By odnos biljke prema vodi podijeliti:

vodenih biljaka visoka vlažnost;
biljke blizu vode, kopnene vode;
kopnene biljke;
biljke na suhim i vrlo suhim mjestima,žive na mjestima sa nedovoljnom vlagom, mogu tolerirati kratku sušu;
sukulenti- sočne, akumuliraju vodu u tkivima njihovih tijela.

U vezi sa u vodu životinja podijeliti:

životinje koje vole vlagu;
srednja grupa;
životinje koje vole suvo.

Vrste organizama prilagođene promjenama temperature, vlažnosti i svjetlosti:

toplokrvnost – održavanje konstantne tjelesne temperature od strane tijela;
hibernacija - produženi san životinja u zimskoj sezoni;
suspendovana animacija - privremeno stanje organizma, u kojem su životni procesi usporeni na minimum i odsutni svi vidljivi znakovi života (uočeno kod hladnokrvnih životinja i zimi i u vrućem periodu);
otpornost na mraz b - sposobnost organizama da podnose negativne temperature;
stanje mirovanja - adaptivno svojstvo višegodišnje biljke, koje karakterizira prestanak vidljivog rasta i vitalne aktivnosti, odumiranje kopnenih izdanaka u zeljastim oblicima biljaka i osipanje listova u drvenastim oblicima;
letnji mir- adaptivno svojstvo ranocvjetalih biljaka (lala, šafran) tropskih regija, pustinja, polupustinja.

(Studentske poruke.)

Napravimo izlaz, svim živim organizmima, tj. na biljke i životinje utiču abiotički faktori okoline (faktori nežive prirode), posebno temperatura, svjetlost i vlaga. Ovisno o utjecaju faktora nežive prirode, biljke i životinje se dijele u različite grupe i razvijaju adaptacije na utjecaj ovih abiotičkih faktora.

Praktični zadaci u grupama:(Aneks 1)

1. ZADATAK: Od navedenih životinja nazovite hladnokrvne (tj. S promjenjivom tjelesnom temperaturom).

2. ZADATAK: Od navedenih životinja nazovite toplokrvne (tj. Sa stalnom tjelesnom temperaturom).

3. ZADATAK: između predloženih biljaka odaberite one koje vole svjetlost, sjenu i ne podnose sjenu i zapišite ih u tablicu.

4. ZADATAK: Odaberite dnevne, noćne i krepuskularne životinje.

5. ZADATAK: odabrati biljke koje pripadaju različitim grupama u odnosu na vodu.

6. ZADATAK: odabrati životinje koje pripadaju različitim grupama u odnosu na vodu.

Zadaci na temu "abiotički faktori životne sredine", odgovori(

Uvod

1. Svjetlost kao faktor okoliša. Uloga svjetlosti u životu organizama

2. Temperatura kao faktor okoliša

3. Vlažnost kao faktor okoliša

4. Edafski faktori

5. Različita životna okruženja

Zaključak

Spisak korišćene literature

Uvod

Na Zemlji postoji ogromna raznolikost životnih okruženja koja pružaju razne ekološke niše i njihovo "naseljavanje". Međutim, unatoč ovoj raznolikosti, postoje četiri kvalitativno različita životna okruženja koja imaju specifičan skup čimbenika okoliša, pa stoga zahtijevaju određeni skup. adaptacije... To su životne sredine: zemlja-vazduh (kopno); voda; tlo; drugih organizama.

Svaka vrsta prilagođena je određenom skupu okolišnih uvjeta - ekološkoj niši.

Svaka vrsta je prilagođena svom specifičnom okruženju, specifičnoj hrani, grabežljivcima, temperaturi, salinitetu vode i drugim elementima vanjskog svijeta, bez kojih ne može postojati.

Za postojanje organizama potreban je kompleks faktora. Potrebe tijela za njima su različite, ali svaka u određenoj mjeri ograničava njihovo postojanje.

Odsustvo (nedostatak) nekih faktora okoline može se nadoknaditi drugim bliskim (sličnim) faktorima. Organizmi nisu "robovi" ekoloških uvjeta - oni se, u određenoj mjeri, prilagođavaju i mijenjaju uvjete okoliša tako da oslabe nedostatak određenih faktora.

Odsustvo u okolini fiziološki neophodnih faktora (svjetlost, voda, ugljični dioksid, hranjive tvari) ne mogu se nadoknaditi (zamijeniti) drugim.

1. Svjetlost kao faktor okoliša. Uloga svjetlosti u životu organizama

Svjetlost je jedan od oblika energije. Prema prvom zakonu termodinamike, ili zakonu očuvanja energije, energija može prelaziti iz jednog oblika u drugi. Prema ovom zakonu, organizmi su termodinamički sistem koji neprestano razmjenjuje energiju i materiju sa okolinom. Organizmi na površini Zemlje izloženi su protoku energije, uglavnom solarne energije, kao i dugotalasnom toplotnom zračenju iz svemirskih tijela. Oba ova faktora određuju klimatske uvjete okoliša (temperatura, brzina isparavanja vode, kretanje zraka i vode). Sunčeva svjetlost s energijom od 2 kalorije pada na biosferu iz svemira. 1cm 2 u 1 min. Ovo je takozvana solarna konstanta. Ova svjetlost, prolazeći kroz atmosferu, oslabljena je i ne više od 67% njene energije može doći do Zemljine površine u čisto podne, tj. 1,34 cal. po cm 2 u 1 min. Prolazeći kroz oblake, vodu i vegetaciju, sunčeva svjetlost dodatno slabi, a raspodjela energije u njoj značajno se mijenja u različitim dijelovima spektra.

Stepen slabljenja sunčeve svjetlosti i kosmičkog zračenja zavisi od talasne dužine (frekvencije) svjetlosti. Ultraljubičasto zračenje sa talasnom dužinom manjom od 0,3 mikrona teško prolazi kroz ozonski omotač (na visini od oko 25 km). Takvo zračenje je opasno za živi organizam, posebno za protoplazmu.

U živoj prirodi svjetlost je jedini izvor energije, sve biljke, osim bakterija fotosintezuju, tj. sintetiziraju organske tvari iz neorganskih tvari (odnosno iz vode, mineralnih soli i CO 2 - uz pomoć energije zračenja u procesu asimilacije). Svi organizmi zavise od kopnene fotosintetizirajuće hrane, tj. biljke koje sadrže klorofil.

Svjetlost se kao faktor okoliša dijeli na ultraljubičastu s valnom duljinom od 0,40 do 0,75 mikrona i infracrvenu s valnom duljinom većom od ovih veličina.

Učinak ovih faktora ovisi o svojstvima organizama. Svaki tip organizma prilagođen je određenom spektru talasne dužine svetlosti. Neke vrste organizama su se prilagodile ultraljubičastom, a druge infracrvenom.

Neki organizmi mogu razlikovati valne duljine. Imaju posebne sisteme za opažanje svjetlosti i imaju vid boja koji su im od velikog značaja u životu. Mnogi insekti su osjetljivi na kratkotalasno zračenje, koje ljudi ne mogu opaziti. Noćni leptiri dobro percipiraju ultraljubičaste zrake. Pčele i ptice precizno lociraju i kreću se terenom čak i noću.

Organizmi također snažno reagiraju na intenzitet svjetlosti. Prema ovim karakteristikama biljke se dijele u tri ekološke grupe:

1. Svetloljubivi, sunceljubivi ili heliofiti – koji se mogu normalno razvijati samo pod sunčevim zracima.

2. Sjene koje vole ili skoiofite-to su biljke donjih slojeva šuma i dubokomorske biljke, na primjer, đurđevak i druge.

Sa smanjenjem intenziteta svjetlosti i fotosinteza se usporava. Svi živi organizmi imaju osjetljivost na prag intenziteta svjetlosti, kao i na druge faktore okoline. Prag osjetljivosti na čimbenike okoliša nije isti za različite organizme. Na primjer, jako svjetlo inhibira razvoj mušica Drosophila, čak uzrokuje i njihovu smrt. Žohari i drugi insekti ne vole svjetlost. U većini fotosintetskih biljaka, pri slabom intenzitetu svjetlosti, sinteza proteina je inhibirana, a kod životinja procesi biosinteze su inhibirani.

3. Heliofiti otporni na sjenu ili fakultativni. Biljke koje dobro rastu i u sjeni i na svjetlu. Kod životinja se ta svojstva organizama nazivaju svjetlosnim (fotofili), sjenovitim (fotofobi), eurifobnim-stenofobnim.

2. Temperatura kao faktor okoliša

Temperatura je najvažniji faktor životne sredine. Temperatura ima veliki utjecaj na mnoge aspekte života organizama, njihovu geografiju distribucije, reprodukcije i druga biološka svojstva organizama, ovisno uglavnom o temperaturi. Domet, tj. raspon temperatura na kojima može postojati život kreće se od oko -200 ° C do + 100 ° C, ponekad se utvrdi postojanje bakterija u toplim izvorima na temperaturi od 250 ° C. Zapravo, većina organizama može preživjeti u još užem temperaturnom rasponu.

Određene vrste mikroorganizama, uglavnom bakterije i alge, mogu živjeti i razmnožavati se u toplim izvorima na temperaturama blizu tačke ključanja. Gornja granica temperature za bakterije vrela je oko 90°C. Promjenjivost temperature je vrlo važna sa stanovišta okoliša.

Svaka vrsta može živjeti samo u određenom temperaturnom rasponu, takozvanoj maksimalnoj i minimalnoj smrtonosnoj temperaturi. Izvan ovih kritičnih ekstremnih temperatura, hladnoće ili vrućine, dolazi do smrti organizma. Negdje između njih postoji optimalna temperatura na kojoj je aktivna vitalna aktivnost svih organizama, žive materije u cjelini.

Prema toleranciji organizama na temperaturni režim dijele se na euretermalne i stetertermalne, tj. može izdržati temperaturne fluktuacije u širokim ili uskim rasponima. Na primjer, lišajevi i mnoge bakterije mogu živjeti na različitim temperaturama, ili su orhideje i druge termofilne biljke u tropskim zonama stetermalne.

Neke životinje mogu održavati konstantnu tjelesnu temperaturu, bez obzira na temperaturu okoline. Takvi organizmi se nazivaju homeotermni. Kod drugih životinja tjelesna temperatura se mijenja ovisno o temperaturi okoline. Zovu se poikilotermni. U zavisnosti od načina na koji se organizmi prilagođavaju temperaturnom režimu, dijele se u dvije ekološke grupe: kriofili - organizmi prilagođeni hladnoći, niskim temperaturama; termofili - ili termofilni.

3. Vlažnost kao faktor životne sredine

U početku su svi organizmi bili vodeni. Pošto su osvojili zemlju, nisu izgubili zavisnost od vode. Voda je sastavni dio svih živih organizama. Vlažnost je količina vodene pare u zraku. Nema života bez vlage i vode.

Vlažnost je parametar koji karakterizira sadržaj vodene pare u zraku. Apsolutna vlažnost je količina vodene pare u vazduhu i zavisi od temperature i pritiska. Ta se količina naziva relativna vlažnost (tj. Omjer količine vodene pare u zraku i zasićene količine pare pod određenim uvjetima temperature i tlaka.)

U prirodi postoji dnevni ritam vlažnosti. Vlažnost se mijenja okomito i vodoravno. Ovaj faktor, zajedno sa svjetlošću i temperaturom, igra važnu ulogu u regulaciji aktivnosti organizama i njihovoj distribuciji. Vlažnost takođe menja uticaj temperature.

Sušenje zraka važan je faktor okoliša. Posebno za kopnene organizme, efekat isušivanja vazduha je od velike važnosti. Životinje se prilagođavaju, sele se na zaštićena mjesta i vode aktivan način života noću.

Biljke apsorbiraju vodu iz tla i gotovo potpuno (97-99%) isparavaju kroz lišće. Taj proces se naziva transpiracija. Isparavanje hladi lišće. Zbog isparavanja, joni se transportuju kroz tlo do korijena, joni se transportuju između stanica itd.

Određena količina vlage je apsolutno neophodna za kopnene organizme. Mnogima od njih je za normalan život potrebna relativna vlažnost od 100%, i obrnuto, organizam u normalnom stanju ne može dugo živjeti na apsolutno suhom zraku, jer stalno gubi vodu. Voda je suštinski deo žive materije. Stoga gubitak vode u poznatoj količini dovodi do smrti.

Biljke sušne klime prilagođavaju se morfološkim promjenama, smanjenjem vegetativnih organa, posebno lišća.

Kopnene životinje se također prilagođavaju. Mnogi od njih piju vodu, drugi je isisavaju kroz kožu u tekućem ili parnom stanju. Na primjer, većina vodozemaca, neki insekti i krpelji. Većina pustinjskih životinja nikada ne pije; zadovoljavaju svoje potrebe na račun vode koja se opskrbljuje hranom. Druge životinje dobivaju vodu oksidacijom masti.

Voda je apsolutno neophodna za žive organizme. Stoga se organizmi šire po staništu ovisno o njihovim potrebama: vodeni organizmi u vodi stalno žive; hidrofiti mogu živjeti samo u vrlo vlažnom okruženju.

Sa stanovišta ekološke valencije, hidrofiti i higrofiti pripadaju grupi stenogigera. Vlažnost snažno utječe na vitalne funkcije organizama, na primjer, 70% relativne vlažnosti zraka bilo je vrlo povoljno za sazrijevanje polja i plodnost ženki selica. Uz povoljnu reprodukciju, u mnogim zemljama nanose ogromnu ekonomsku štetu usjevima.

Za ekološku procjenu rasprostranjenosti organizama koristi se pokazatelj suhoće klime. Suhoća služi kao selektivni faktor za ekološku klasifikaciju organizama.

Tako se, ovisno o karakteristikama vlažnosti lokalne klime, vrste organizama dijele u ekološke skupine:

1. Hidratofiti su vodene biljke.

2. Hidrofiti su kopnene vodene biljke.

3. Higrofiti su kopnene biljke koje žive u uvjetima visoke vlažnosti.

4. Mezofiti su biljke koje rastu sa srednjom vlagom

5. Kserofiti su biljke koje rastu s nedovoljno vlage. Oni se, pak, dijele na: sukulente - sočne biljke (kaktusi); sklerofiti su biljke s uskim i malim listovima, uvijenim u cijevi. Također se dijele na eukserofite i stipakserofite. Eukserofiti su stepske biljke. Stipakserofiti su grupa uskolisnih travnatih trava (perjanica, vlasulja, finonoga itd.). Zauzvrat, mezofiti se također dijele na mezohigrofite, mezokserofite itd.

Iako je niža od temperature, vlažnost je ipak jedan od glavnih faktora okoline. Kroz veći dio povijesti žive prirode, organski svijet predstavljali su isključivo vodne norme organizama. Voda je sastavni dio velike većine živih bića i gotovo svim im je potrebna vodena sredina za reprodukciju ili spajanje gameta. Kopnene životinje su prisiljene stvoriti umjetno vodeno okruženje u svojim tijelima za oplodnju, a to dovodi do činjenice da potonje postaje unutarnje.

Vlažnost je količina vodene pare u zraku. Može se izraziti u gramima po kubnom metru.

4. Edafski faktori

Edafski faktori obuhvataju čitav skup fizičkih i hemijskih svojstava tla koja mogu imati uticaj iz životne sredine na žive organizme. Oni igraju važnu ulogu u životu onih organizama koji su usko povezani sa tlom. Biljka posebno ovisi o edafskim faktorima.

Glavna svojstva tla koja utječu na život organizama uključuju njegovu fizičku strukturu, tj. nagib, dubina i granulometrija, hemijski sastav samog tla i tvari koje u njemu kruže - plinovi (u ovom slučaju potrebno je saznati uvjete za njegovo prozračivanje), vode, organske i mineralne tvari u obliku joni.

Glavna karakteristika tla, koja je od velike važnosti kako za biljke tako i za životinje koje se kopaju, je njegova veličina čestica.

Uslovi tla određuju klimatski faktori. Čak i na malim dubinama u tlu vlada potpuni mrak, a ovo svojstvo karakteristično je za stanište onih vrsta koje izbjegavaju svjetlost. Kako tone u tlo, temperaturne oscilacije postaju sve manje i manje značajne: tijekom dnevnih promjena brzo propadaju, a počevši od poznate dubine, sezone razlika se ublažavaju. Dnevne temperaturne razlike nestaju već na dubini od 50 cm. Kako tlo tone u tlo, sadržaj kisika u njemu se smanjuje, a CO2 raste. Na velikoj dubini, uslovi se približavaju anaerobnim, gdje žive neke anaerobne bakterije. Već gliste preferiraju okruženje s većim sadržajem CO 2 nego u atmosferi.

Vlažnost tla izuzetno je važna karakteristika, posebno za biljke koje rastu na njoj. Ovisi o brojnim faktorima: režimu kiše, dubini sloja, kao i fizičkim i kemijskim svojstvima tla čije se čestice ovisno o veličini, sadržaju organske tvari itd. Flora suhih i vlažnih tla nije ista i na ovim tlima se ne mogu uzgajati iste kulture. Fauna tla je također vrlo osjetljiva na njenu vlagu i po pravilu ne podnosi preveliku suhoću. Gliste i termiti su dobro poznati primjeri. Potonji su ponekad prisiljeni opskrbljivati svoje kolonije vodom, praveći podzemne galerije na velikim dubinama. Međutim, previsok sadržaj vode u tlu ubija veliki broj ličinki insekata.

Mineralne tvari neophodne za ishranu biljaka nalaze se u tlu u obliku jona otopljenih u vodi. U tlu se mogu naći najmanje tragovi preko 60 hemijskih elemenata. CO2 i dušik su u izobilju; sadržaj drugih, poput nikla ili kobalta, izuzetno je nizak. Neki su ioni otrovni za biljke, drugi su, naprotiv, vitalni. Koncentracija vodikovih iona u tlu - pH - u prosjeku je blizu neutralne. Flora takvih tla je posebno bogata vrstama. Vapnena i slana tla imaju alkalni pH od oko 8-9; na tresetištima sfagnuma kiseli pH može pasti na 4.

Neki ioni imaju veliki ekološki značaj. Oni mogu uzrokovati uklanjanje mnogih vrsta i, obrnuto, pridonijeti razvoju vrlo osebujnih oblika. Vapnenačka tla su veoma bogata jonom Ca +2; na njima se razvija specifična vegetacija koja se naziva kalcifit (u planinama edelweiss; mnoge vrste orhideja). Za razliku od ove vegetacije, postoji kalcefobna vegetacija. Uključuje kesten, paprat, većinu vrijeska. Takva vegetacija se ponekad naziva i kremena, jer tlo, siromašno kalcijem, sadrži odgovarajuće više silicija. Zapravo, ova vegetacija ne favorizira silicij, već jednostavno izbjegava kalcij. Neke životinje imaju organsku potrebu za kalcijem. Poznato je da pilići prestaju snositi jaja u tvrdu ljusku ako se kokošinjac nalazi na području gdje je tlo siromašno kalcijem. Vapnenačka zona obilno je naseljena školjkastim gastropodima (puževima), koji su ovdje široko zastupljeni po vrstama, ali gotovo potpuno nestaju na granitnim masivima.

Na tlima bogatim jonima 0 3 razvija se i specifična flora, nazvana nitrofilna. Organski ostaci koji se često nalaze na njima, a koji sadrže dušik, razgrađuju se bakterijama, prvo u amonijeve soli, zatim u nitrate i na kraju u nitrate. Biljke ove vrste formiraju, na primjer, guste šikare u planinama u blizini pašnjaka za stoku.

Tlo također sadrži organske tvari razgradnjom mrtvih biljaka i životinja. Sadržaj ovih tvari opada s povećanjem dubine. U šumi je, na primjer, važan izvor njihove opskrbe stelja od opalog lišća, a leglo listopadnih vrsta je u tom pogledu bogatije od četinara. Hrani se destruktivnim organizmima - saprofitnim biljkama i životinjskim saprofagima. Saprofite uglavnom predstavljaju bakterije i gljivice, ali među njima se mogu naći i veće biljke koje su izgubile klorofil kao sekundarnu adaptaciju. Takve su, na primjer, orhideje.

5. Različita životna okruženja

Prema većini autora koji proučavaju nastanak života na Zemlji, evoluciona primarna sredina života bila je upravo vodena sredina. Nalazimo dosta indirektnih potvrda ovog stava. Prije svega, većina organizama nije sposobna za aktivan život bez ulaska vode u tijelo, ili barem bez održavanja određenog sadržaja tekućine u tijelu.

Možda je glavna karakteristika vodenog okoliša njegova relativna konzervativnost. Na primjer, amplituda sezonskih ili dnevnih fluktuacija temperature u vodenom okruženju mnogo je manja nego u onomu zemlja-zrak. Topografija dna, razlika u uslovima na različitim dubinama, prisustvo koralnih grebena itd. stvaraju različite uslove u vodenoj sredini.

Značajke vodenog okoliša proizlaze iz fizičko -kemijskih svojstava vode. Stoga su velika gustoća i viskoznost vode od velike ekološke važnosti. Specifična težina vode usporediva je s masom tijela živih organizama. Gustoća vode je oko 1000 puta veća od gustoće zraka. Stoga se vodeni organizmi (posebno oni koji se aktivno kreću) suočavaju s velikom silom hidrodinamičkog otpora. Iz tog razloga, evolucija mnogih grupa vodenih životinja bila je u smjeru formiranja oblika tijela i vrsta kretanja koje smanjuju otpor, što dovodi do smanjenja potrošnje energije za plivanje. Tako se aerodinamičan oblik tijela nalazi kod predstavnika različitih grupa organizama koji žive u vodi - dupina (sisara), koštanih i hrskavičnih riba.

Velika gustina vode je i razlog što su mehaničke vibracije (vibracije) dobro raspoređene u vodenoj sredini. To je bilo važno u evoluciji osjetila, prostornoj orijentaciji i komunikaciji između vodenih stanovnika. Četiri puta brže nego u zraku, brzina zvuka u vodenom okruženju određuje veću frekvenciju eholokacijskih signala.

Zbog velike gustine vodene sredine, njeni stanovnici su lišeni obavezne veze sa supstratom, što je karakteristično za kopnene oblike i povezano je sa silama gravitacije. Stoga postoji cijela grupa vodenih organizama (i biljaka i životinja) koja postoji bez obavezne veze s dnom ili drugim supstratom, "lebdeći" u vodenom stupcu.

Okoliš zemlja-zrak karakterizira ogromna raznolikost životnih uvjeta, ekoloških niša i organizama koji ih nastanjuju.

Glavne karakteristike nazalno-vazdušne sredine su velika amplituda promena faktora sredine, nehomogenost sredine, dejstvo gravitacionih sila i niska gustina vazduha. Kompleks fizičkih, geografskih i klimatskih faktora svojstvenih određenoj prirodnoj zoni dovodi do evolucijskog formiranja morfofizioloških adaptacija organizama na život u tim uvjetima, raznih životnih oblika.

Atmosferski zrak karakterizira niska i promjenjiva vlaga. Ova okolnost je u velikoj mjeri ograničavala (ograničavala) mogućnosti savladavanja zemno-vazdušne sredine, a usmjeravala je i evoluciju metabolizma vode i soli i strukture disajnih organa.

Tlo je rezultat aktivnosti živih organizama.

Važna karakteristika tla je i prisutnost određene količine organske tvari. Nastaje kao posljedica odumiranja organizama i dio je njihovog izlučivanja (sekreta).

Uvjeti staništa tla određuju takva svojstva tla kao što je prozračivanje (odnosno zasićenje zrakom), vlažnost (prisutnost vlage), toplinski kapacitet i toplinski režim (dnevne, sezonske, godišnje varijacije temperature). Termalni režim, u poređenju sa okruženjem zemlja-vazduh, konzervativniji je, posebno na velikim dubinama. Općenito, tlo karakteriziraju prilično stabilni životni uvjeti.

Vertikalne razlike tipične su za druga svojstva tla, na primjer, prodor svjetlosti, naravno, ovisi o dubini.

Zemljane organizme karakteriziraju specifični organi i vrste kretanja (udubljeni udovi kod sisavaca; sposobnost promjene debljine tijela; prisutnost specijaliziranih kapsula glave kod nekih vrsta); oblik tijela (okruglo, volkovato, crvoliko); jaki i fleksibilni omoti; smanjenje očiju i nestanak pigmenata. Među stanovnicima tla saprofagija je široko razvijena - jede leševe drugih životinja, trule ostatke itd.

Zaključak

Izlazak jednog od faktora okoline preko minimalnih (prag) ili maksimalnih (ekstremnih) vrijednosti (karakterističnih za vrstu zone tolerancije) prijeti smrću organizma čak i uz optimalnu kombinaciju drugih faktora. Primjeri su: pojava atmosfere kisika, ledeno doba, suša, promjene tlaka kada se ronioci dižu itd.

Svaki faktor okoline ima drugačiji učinak na različite vrste organizama: optimum za neke može biti pesimum za druge.

Organizmi na površini Zemlje izloženi su protoku energije, uglavnom solarne energije, kao i dugotalasnom toplotnom zračenju iz svemirskih tijela. Oba ova faktora određuju klimatske uvjete okoliša (temperatura, brzina isparavanja vode, kretanje zraka i vode).

Sušenje zraka važan je faktor okoliša. Posebno za kopnene organizme, efekat isušivanja vazduha je od velike važnosti.

Iako je niža od temperature, vlaga je ipak jedan od glavnih čimbenika okoliša. Kroz veći dio povijesti žive prirode, organski svijet predstavljali su isključivo vodne norme organizama.

Spisak korišćene literature

1. Dedu I.I. Ekološki enciklopedijski rječnik. - Kišinjev: ITU Publishing House, 1990.-- 406 str.

2. Novikov G.A. Osnove opće ekologije i zaštite prirode. - L.: Izdavačka kuća Leningrad. Univerzitet, 1979.- 352 str.

3. Radkevich V.A. Ekologija. - Minsk: Viša škola, 1983.- 320 str.

4. Reimers N.F. Ekologija: teorija, zakoni, pravila, principi i hipoteze. -M.: Mlada Rusija, 1994.-367 str.

5. Ricklefs R. Osnovi opće ekologije. - M.: Mir, 1979.- 424 str.

6. Stepanovskikh A.S. Ekologija. - Kurgan: GIPP "Trans -Urals", 1997. - 616 str.

7. Hristoforova N.K. Osnove ekologije. - Vladivostok: Dalnauka, 1999.-517 str.

To su svi faktori okoline na koje tijelo reagira adaptivnim reakcijama.

Životna sredina je jedan od glavnih ekoloških pojmova, koji podrazumijeva kompleks okolišnih uslova koji utiču na vitalnu aktivnost organizama. U širem smislu, okolina se shvata kao ukupnost materijalnih tela, pojava i energije koji utiču na telo. Moguće je i konkretnije, prostorno razumijevanje okruženja kao neposrednog okruženja organizma - njegovog staništa. Stanište je sve među čime organizam živi, dio je prirode koja okružuje žive organizme i na njih ima izravan ili neizravan utjecaj. One. elementi staništa koji nisu indiferentni za dati organizam ili vrstu i na ovaj ili onaj način utječu na njega su faktori u odnosu na njega.

Komponente okoliša su različite i promjenjive, pa se živi organizmi stalno prilagođavaju i reguliraju svoju vitalnu aktivnost u skladu s stalnim varijacijama u parametrima vanjskog okruženja. Takve prilagodbe organizama nazivaju se prilagodbom i omogućuju im opstanak i reprodukciju.

Svi faktori okoliša podijeljeni su na

Abiotički faktori - faktori nežive prirode koji direktno ili indirektno deluju na organizam - svetlost, temperatura, vlažnost, hemijski sastav vazduha, vode i zemljišne sredine, itd.
Biotički faktori – svi oblici uticaja na organizam od okolnih živih bića (mikroorganizmi, uticaj životinja na biljke i obrnuto).
Antropogeni faktori su različiti oblici aktivnosti ljudskog društva koji dovode do promjena u prirodi kao staništu drugih vrsta ili izravno utječu na njihov život.

Faktori okoliša utječu na žive organizme

kao podražaji koji uzrokuju adaptivne promjene u fiziološkim i biokemijskim funkcijama;
kao ograničenja koja onemogućavaju postojanje u datim uslovima;
kao modifikatori koji uzrokuju strukturne i funkcionalne promjene u organizmima i kao signali koji ukazuju na promjene drugih čimbenika okoliša.

U ovom slučaju moguće je utvrditi opću prirodu utjecaja čimbenika okoliša na živi organizam.

Svaki organizam ima specifičan skup prilagodbi faktorima okoliša i sretno postoji samo u određenim granicama njihove varijabilnosti. Najpovoljniji nivo faktora za život naziva se optimalnim.

Pri niskim vrijednostima ili pri pretjeranoj izloženosti faktoru vitalna aktivnost organizama naglo opada (primjetno je inhibirana). Raspon djelovanja faktora okoline (područje tolerancije) ograničen je tačkama minimuma i maksimuma, koje odgovaraju ekstremnim vrijednostima ovog faktora, na kojima je moguće postojanje organizma.

Gornji nivo faktora, iznad kojeg vitalna aktivnost organizama postaje nemoguća, naziva se maksimum, a donji minimum (sl.). Naravno, svaki organizam ima svoje maksimume, optimume i minimum faktora okoline. Na primjer, kućna muha može izdržati temperaturne oscilacije od 7 do 50 ° C, a ljudska glista živi samo na temperaturi ljudskog tijela.

Tačke optimuma, minimuma i maksimuma čine tri kardinalne tačke koje određuju mogućnosti reakcije tela na ovaj faktor. Ekstremne tačke krive, koje izražavaju stanje potlačenosti sa nedostatkom ili viškom faktora, nazivaju se oblastima pesimuma; odgovaraju im pesimalne vrijednosti faktora. Subletalne vrijednosti faktora leže u blizini kritičnih tačaka, a smrtonosne zone faktora izvan zone tolerancije.

Uvjeti okoline u kojima bilo koji faktor ili njihova kombinacija prelazi zonu udobnosti i djeluje depresivno, u ekologiji se često nazivaju ekstremnim, graničnim (ekstremnim, teškim). One karakterišu ne samo ekološke situacije (temperatura, salinitet), već i takva staništa u kojima su uslovi blizu granica mogućnosti postojanja biljaka i životinja.

Kompleks faktora istovremeno utječe na bilo koji živi organizam, ali samo jedan od njih je ograničavajući. Faktor koji postavlja okvir za postojanje organizma, vrste ili zajednice naziva se ograničavajući (ograničavajući). Na primjer, širenje mnogih životinja i biljaka prema sjeveru ograničeno je nedostatkom topline, dok na jugu ograničavajući faktor za istu vrstu može biti nedostatak vlage ili potrebne hrane. Međutim, granice izdržljivosti organizma u odnosu na ograničavajući faktor zavise od nivoa drugih faktora.

Za život nekih organizama potrebni su uvjeti koji su ograničeni uskim granicama, odnosno optimalni raspon nije stalan za vrstu. Optimalno djelovanje faktora različito je za različite vrste. Opseg krivulje, odnosno rastojanje između tačaka praga, pokazuje zonu delovanja ekološkog faktora na organizam (Sl. 104). U uslovima bliskim pragu dejstva faktora, organizmi se osećaju depresivno; mogu postojati, ali ne dosežu potpuni razvoj. Biljke obično ne donose plodove. S druge strane, kod životinja se spolna zrelost ubrzava.

Veličina područja djelovanja faktora, a posebno optimalna zona, omogućuje procjenu izdržljivosti organizama u odnosu na dati element okoliša i ukazuje na njihovu ekološku amplitudu. S tim u vezi, organizmi koji mogu živjeti u prilično raznolikom okruženju nazivaju se zribiontski (od grčkog "evros" - široko). Na primjer, mrki medvjed živi u hladnoj i toploj klimi, u suhim i vlažnim područjima i jede raznovrsnu biljnu i životinjsku hranu.

U odnosu na određene faktore okoline, koristi se termin koji počinje istim prefiksom. Na primjer, životinje koje mogu živjeti u širokom temperaturnom rasponu nazivaju se euretermalne, a organizmi koji mogu živjeti samo u uskim temperaturnim rasponima su stetermalni. Prema istom principu, organizam može biti eurihidrid ili stenohidrid, ovisno o njegovom odgovoru na fluktuacije vlažnosti; eurihalin ili stenohalin - ovisno o sposobnosti podnošenja različitih vrijednosti saliniteta okoline itd.

Postoje i koncepti ekološke valencije, koja je sposobnost organizma da živi u različitim okruženjima, te ekološke amplitude, koja odražava širinu raspona faktora ili širinu optimalne zone.

Kvantitativni obrasci reakcije organizama na djelovanje ekološkog faktora razlikuju se u skladu s uvjetima njihovog stanovanja. Stenobiotičnost ili euribiontnost ne karakteriše specifičnost vrste u odnosu na bilo koji ekološki faktor. Na primjer, neke su životinje ograničene na uski temperaturni raspon (tj. Stenotermalne), a istovremeno mogu postojati u širokom rasponu slanosti okoliša (euryhaline).

Faktori okoline djeluju na živi organizam istovremeno i zajedno, a učinak jednog od njih u određenoj mjeri ovisi o kvantitativnom izražavanju drugih faktora - svjetlosti, vlažnosti, temperature, okolnih organizama itd. Ovaj obrazac naziva se interakcija faktora . Ponekad se nedostatak jednog faktora djelomično nadoknađuje intenziviranjem aktivnosti drugog; manifestuje se delimična zamenljivost delovanja faktora sredine. Istovremeno, nijedan od faktora potrebnih tijelu ne može se u potpunosti zamijeniti drugim. Fototrofne biljke ne mogu rasti bez svjetlosti pod najoptimalnijim temperaturnim ili nutritivnim uvjetima. Stoga, ako vrijednost barem jednog od nužnih čimbenika pređe granicu tolerancije (ispod minimuma ili iznad maksimuma), postojanje organizma postaje nemoguće.

Faktori okoliša koji su pod posebnim uvjetima pesimalni, odnosno oni koji su najudaljeniji od optimalnog, posebno otežavaju postojanje vrste u tim uvjetima, unatoč optimalnoj kombinaciji drugih uvjeta. Ova ovisnost se naziva zakonom ograničavajućih faktora. Takvi faktori koji odstupaju od optimuma su od najveće važnosti u životu vrste ili pojedinačnih jedinki, određujući njihov geografski raspon.

Utvrđivanje ograničavajućih faktora vrlo je važno u poljoprivrednoj praksi za uspostavljanje ekološke valencije, posebno u najugroženijim (kritičnim) razdobljima ontogeneze životinja i biljaka.

Zovu se bilo koja svojstva ili komponente vanjskog okruženja koje utječu na organizme faktori okoline... Svjetlost, toplina, koncentracija soli u vodi ili tlu, vjetar, grad, neprijatelji i patogeni - sve su to faktori okoliša, čija lista može biti vrlo velika.

Među njima ima abiotski vezano za neživu prirodu, i biotic povezane s utjecajem organizama jedan na drugi.

Čimbenici okoliša su izuzetno raznoliki, a svaka vrsta, doživljavajući njihov utjecaj, reagira na njega na različite načine. Ipak, postoje neki opći zakoni koji reguliraju odgovor organizama na bilo koji faktor okoliša.

Glavni je optimalni zakon... Odražava kako živi organizmi prenose različite snage djelovanja faktora okoline. Snaga utjecaja svakog od njih se stalno mijenja. Živimo u svijetu s promjenjivim uvjetima, a samo na određenim mjestima na planeti vrijednosti nekih faktora su manje -više konstantne (u dubinama pećina, na dnu okeana).

Zakon optimuma izražen je u činjenici da svaki faktor okoliša ima određene granice pozitivnog utjecaja na žive organizme.

Prilikom odstupanja od ovih granica, znak učinka se mijenja u suprotno. Na primjer, životinje i biljke ne podnose ekstremne vrućine i jake mrazeve; prosječne temperature su optimalne. Slično, suša i stalne obilne kiše podjednako su nepovoljne za usjev. Zakon optimuma pokazuje mjeru svakog faktora za vitalnost organizama. Na grafikonu je izražena simetričnom krivom koja pokazuje kako se vitalna aktivnost vrste mijenja s postepenim povećanjem utjecaja faktora (Sl. 13).

Slika 13. Shema djelovanja čimbenika okoliša na žive organizme. 1,2 - kritične tačke
(za uvećanje slike kliknite na sliku)

Centar ispod krivine - optimalna zona... Pri optimalnim vrijednostima faktora, organizmi aktivno rastu, hrane se i razmnožavaju. Što vrijednost faktora više odstupa udesno ili ulijevo, odnosno u smjeru smanjenja ili povećanja sile djelovanja, to je manje povoljan za organizme. Krivulja vitalne aktivnosti naglo se spušta sa obje strane optimuma. Postoje dva pesimalne zone... Kada krivulja presijeca vodoravnu os, postoje dvije kritične tačke... To su takve vrijednosti faktora koje organizmi više ne mogu izdržati, smrt se događa izvan njih. Rastojanje između kritičnih tačaka pokazuje stepen tolerancije organizama na promjenu faktora. Uslovi blizu kritičnih tačaka posebno su teški za preživljavanje. Takvi uslovi se nazivaju ekstremno.

Ako nacrtate krivulje optimuma bilo kojeg faktora, na primjer, temperature, za različite vrste, one se neće podudarati. Često je ono što je optimalno za jednu vrstu pesimum za drugu ili čak izvan kritičnih tačaka. Kamile i jerboi nisu mogli živjeti u tundri, a sobovi i lemingi u vrućim južnim pustinjama.

Ekološka raznolikost vrsta očituje se i u položaju kritičnih tačaka: u nekima su blizu, u drugima su široko razmaknute. To znači da jedan broj vrsta može živjeti samo u vrlo stabilnim uvjetima, uz neznatnu promjenu faktora okoline, dok druge mogu izdržati velike fluktuacije. Na primjer, biljka koja me ne diraj vene ako zrak nije zasićen vodenom parom, a perjanica dobro podnosi promjene vlažnosti i ne umire čak ni u suši.

Dakle, zakon optimuma nam pokazuje da za svaku vrstu postoji mjera utjecaja svakog faktora. I smanjenje i povećanje izloženosti izvan ove mjere dovodi do smrti organizama.

Jednako je važno razumjeti odnos vrsta s okolišem ograničavajući faktor.

U prirodi na organizme istovremeno utječe čitav kompleks čimbenika okoliša u različitim kombinacijama i s različitim jakostima. Nije lako izdvojiti ulogu svakog od njih. Šta je važnije od ostalih? Ono što znamo o zakonu optimuma nam omogućava da shvatimo da ne postoje potpuno pozitivni ili negativni, važni ili sekundarni faktori, a sve zavisi od jačine uticaja svakog od njih.

Zakon ograničavajućeg faktora kaže da je najznačajniji faktor onaj koji najviše odstupa od vrijednosti optimalnih za tijelo.

Od njega ovisi opstanak pojedinaca u ovom određenom razdoblju. U drugim vremenskim periodima drugi faktori mogu postati ograničavajući, a tokom života organizmi se susreću sa raznim ograničenjima svoje vitalne aktivnosti.

Poljoprivredna praksa stalno se suočava sa zakonima optimalnog i ograničavajućeg faktora. Na primjer, rast i razvoj pšenice, a time i žetva stalno su ograničeni ili kritičnim temperaturama, ili nedostatkom ili viškom vlage, ili nedostatkom mineralnih gnojiva, a ponekad i takvim katastrofalnim posljedicama kao što su grad i oluje. Potrebno je mnogo truda i novca za održavanje optimalnih uslova za usjeve, a istovremeno, prije svega, za kompenzaciju ili ublažavanje učinka ograničavajućih faktora.

Stanište raznih vrsta je iznenađujuće raznoliko. Neki od njih, na primjer, neki mali grinje ili insekti, provode cijeli svoj život u listu biljke, koji je za njih cijeli svijet, drugi ovladavaju ogromnim i raznolikim prostorima, poput sobova, kitova u oceanu, ptica selica .

Ovisno o tome gdje žive predstavnici različitih vrsta, na njih utječu različiti kompleksi okolišnih faktora. Na našoj planeti postoji nekoliko njih glavne životne sredine, veoma različiti u pogledu životnih uslova: voda, zemlja-vazduh, tlo. Sami organizmi u kojima drugi žive također služe kao stanište.

Životna sredina u vodi. Svi vodeni stanovnici, uprkos razlikama u načinu života, moraju biti prilagođeni glavnim karakteristikama svog okruženja. Ove karakteristike određuju, prije svega, fizička svojstva vode: njena gustoća, toplinska provodljivost, sposobnost otapanja soli i plinova.

Gustina voda određuje njenu značajnu uzgonu. To znači da se težina organizama u vodi smanjuje i postaje moguće trajno živjeti u vodenom stupcu bez potonuća na dno. Čini se da mnoge vrste, uglavnom male, nesposobne za brzo aktivno plivanje, lebde u vodi i nalaze se u njoj suspendirane. Zbirka takvih malih vodenih stanovnika zove se plankton... Plankton uključuje mikroskopske alge, male rakove, riblja jaja i larve, meduze i mnoge druge vrste. Planktonske organizme nose struje koje im se ne mogu oduprijeti. Prisustvo planktona u vodi omogućava filtracioni tip ishrane, odnosno soj, uz pomoć različitih uređaja suspendovanih u vodi malih organizama i čestica hrane. Razvija se u plivajućih i sjedilačkih bentoskih životinja, poput morskih ljiljana, školjki, kamenica i drugih. Sjedilački način života bio bi nemoguć za vodene stanovnike da nema planktona, što je pak moguće samo u okruženju s dovoljnom gustoćom.

Gustoća vode otežava aktivno kretanje u njoj, pa životinje koje brzo plivaju, poput riba, dupina, lignji, moraju imati snažne mišiće i ravnomjerni oblik tijela. Zbog velike gustoće vode, pritisak se snažno povećava sa dubinom. Dubokomorska stvorenja su u stanju da izdrže pritiske koji su hiljadama puta veći od pritiska na površini kopna.

Svjetlost prodire u vodu samo do male dubine, pa biljni organizmi mogu postojati samo u gornjim horizontima vodenog stuba. Čak je i u najčišćim morima fotosinteza moguća samo do dubine od 100-200 m. Na velikim dubinama nema biljaka, a dubokomorske životinje žive u potpunoj tami.

Temperaturni režim mekši u vodi nego na kopnu. Zbog visokog toplinskog kapaciteta vode, temperaturne fluktuacije u njoj se izglađuju, a vodeni stanovnici ne suočavaju se s potrebom prilagođavanja jakim mrazevima ili vrućini od četrdeset stupnjeva. Samo se u toplim izvorima temperatura vode može približiti tački ključanja.

Jedna od poteškoća vodenog života je ograničen kiseonik... Njegova topljivost nije velika i, osim toga, uvelike se smanjuje sa zagađenjem ili zagrijavanjem vode. Stoga ih ponekad ima u rezervoarima zamora- masovna smrt stanovnika zbog nedostatka kisika, koja nastaje iz različitih razloga.

Sastav soli okolina je također vrlo važna za vodene organizme. Morske vrste ne mogu živjeti u slatkoj vodi, a slatkovodne vrste ne mogu živjeti u morima zbog poremećaja stanica.

Životno okruženje zemlja-vazduh. Ovo okruženje ima drugačiji skup karakteristika. Općenito je složeniji i raznolikiji od vodenog. Sadrži puno kisika, puno svjetla, oštrije promjene temperature u vremenu i prostoru, znatno slabije padove pritiska i često nedostatak vlage. Iako mnoge vrste mogu letjeti, a male insekte, pauke, mikroorganizme, sjemenke i spore biljaka prenose zračne struje, organizmi se hrane i razmnožavaju na površini zemlje ili biljaka. U takvom okruženju niske gustoće kao što je zrak, organizmima je potrebna podrška. Stoga su kod kopnenih biljaka razvijena mehanička tkiva, a kod kopnenih životinja unutrašnji ili vanjski skelet je izraženiji nego kod vodenih životinja. Mala gustoća zraka olakšava kretanje po njemu.

MS Giljarov (1912-1985), istaknuti zoolog, ekolog, akademik, osnivač opsežnih proučavanja svijeta životinja u tlu, pasivnim letenjem ovladao je oko dvije trećine stanovnika zemlje. Većina njih su insekti i ptice.

Vazduh je loš provodnik toplote. To olakšava sposobnost očuvanja topline generirane unutar organizama i održavanja konstantne temperature kod toplokrvnih životinja. Sam razvoj toplokrvnosti postao je moguć u kopnenom okruženju. Preci modernih vodenih sisavaca - kitova, delfina, morževa, tuljana - nekada su živjeli na kopnu.

Kopneni stanovnici imaju veliki broj prilagodbi povezanih s opskrbom vodom, posebno u sušnim uvjetima. Kod biljaka je to moćan korijenski sistem, vodootporni sloj na površini listova i stabljike i sposobnost regulacije isparavanja vode kroz stomate. Kod životinja su to također različite karakteristike strukture tijela i kože, ali, osim toga, odgovarajuće ponašanje doprinosi održavanju ravnoteže vode. Mogu, na primjer, migrirati u rupe za zalijevanje ili aktivno izbjegavati posebne uvjete uvenuća. Neke životinje mogu živjeti cijeli život na suhoj hrani, kao što su jerboas ili dobro poznati odjevni moljac. U tom slučaju voda potrebna tijelu nastaje zbog oksidacije sastavnih dijelova hrane.

Mnogi drugi faktori životne sredine igraju važnu ulogu u životu kopnenih organizama, na primer, sastav vazduha, vetrovi i reljef zemljine površine. Vrijeme i klima posebno su važni. Stanovnici okruženja zemlja-zrak moraju biti prilagođeni klimi dijela Zemlje na kojem žive i podnijeti varijabilnost vremenskih uslova.

Zemljište kao životna sredina. Tlo je tanki sloj kopnene površine, obrađen aktivnostima živih bića. Čvrste čestice su u tlu prožete porama i šupljinama ispunjenim dijelom vodom, a dijelom zrakom, stoga u tlu mogu naseljavati i mali vodeni organizmi. Zapremina malih šupljina u tlu vrlo je važna karakteristika. U rastresitim tlima može biti do 70%, au gustim - oko 20%. U tim porama i šupljinama ili na površini čvrstih čestica živi veliki broj mikroskopskih stvorenja: bakterije, gljivice, protozoe, okrugli crvi, člankonošci. Veće životinje prave svoje tunele u tlu. Cijelo tlo prožeto je korijenjem biljaka. Dubina tla određena je dubinom prodora korijena i aktivnošću kopanja životinja. Nije više od 1,5-2 m.

Zrak u šupljinama tla uvijek je zasićen vodenom parom, a njegov sastav je obogaćen ugljičnim dioksidom i osiromašen kisikom. Na ovaj način uslovi života u tlu podsjećaju na vodeni okoliš. S druge strane, odnos vode i vazduha u zemljištu se stalno menja u zavisnosti od vremenskih uslova. Temperaturne fluktuacije su vrlo oštre na površini, ali se brzo izglađuju dubinom.

Glavna karakteristika okoliša tla je stalna opskrba organskim tvarima, uglavnom zbog odumiranja korijena biljke i opadanja lišća. Vrijedan je izvor energije za bakterije, gljivice i mnoge životinje, pa je tlo - najživlje okruženje... Njen skriveni svijet je veoma bogat i raznolik.

Po pojavi različitih vrsta životinja i biljaka može se razumjeti ne samo u kakvom okruženju žive, već i kakav život u njemu vode.

Ako je ispred nas četveronožna životinja s visoko razvijenim mišićima bedara na zadnjim udovima i znatno slabijima na prednjim, koji su, štoviše, skraćeni, s relativno kratkim vratom i dugim repom, tada možemo sa povjerenjem kažu da je ovo skakač sposoban za brze i manevarske pokrete, stanovnik otvorenih prostora. Ovako izgledaju poznati australski klokani, pustinjski azijski jerboi, afrički skakači i mnogi drugi sisavci koji skaču - predstavnici različitih redova koji žive na različitim kontinentima. Žive u stepama, prerijama, savanama - gdje je brzo kretanje po tlu glavno sredstvo bijega od predatora. Dugi rep služi kao balans pri brzim zavojima, u protivnom bi životinje izgubile ravnotežu.

Bedra su snažno razvijena na zadnjim udovima i u skakajućim insektima - skakavcima, skakavcima, buhama, kornjašima.

Kompaktno tijelo s kratkim repom i kratkim udovima, od kojih su prednji vrlo moćni i izgledaju poput lopate ili grablje, slijepih očiju, kratkog vrata i kratkog, podšišanog krzna, govore nam da imamo ispred od nas podzemna životinja koja kopa rupe i galerije ... To može biti i šumska krtica, i stepski krtica, i australski tobolčar, i mnogi drugi sisavci koji vode sličan način života.

Kopajući insekti - medvjedi također imaju kompaktno, zdepasto tijelo i snažne prednje udove, slično smanjenoj kanti buldožera. Po izgledu nalikuju malom madežu.

Sve leteće vrste razvile su široke ravnine - krila kod ptica, šišmiša, insekata ili proširene nabore kože na stranama tijela, poput letećih vjeverica ili guštera.

Organizme koji se raspršuju pasivnim letom, sa strujama zraka, odlikuju male veličine i vrlo različiti oblici. Međutim, svima im je jedno zajedničko - snažan razvoj površine u odnosu na tjelesnu težinu. To se postiže na različite načine: dugim dlačicama, čekinjama, raznim izraslinama tijela, njegovim produžavanjem ili spljoštavanjem, posvjetljivanjem specifične težine. Ovako izgledaju mali insekti i plodovi biljnih mušica.

Vanjska sličnost koja se javlja među predstavnicima različitih nepovezanih grupa i vrsta kao rezultat sličnog načina života naziva se konvergencija.

Uglavnom utječe na one organe koji izravno stupaju u interakciju s vanjskim okruženjem, a znatno je manje izražen u strukturi unutarnjih sistema - probavnom, izlučujućem, nervnom.

Oblik biljke određuje karakteristike njenog odnosa s vanjskim okruženjem, na primjer, način na koji podnosi hladnu sezonu. Drveće i visoki grmovi imaju najviše grane.

Oblik Liane - sa slabim deblom, koje isprepliće druge biljke, može biti i u drveću i u zeljastim vrstama. To uključuje grožđe, hmelj, livadsko trnenje, tropsku lozu. Uvijajući se oko debla i stabljika uspravnih vrsta, biljke nalik lianama iznose svoje lišće i cvijeće na svjetlo.

Pod sličnim klimatskim uvjetima na različitim kontinentima javlja se sličan izgled vegetacije koja se sastoji od različitih, često potpuno nepovezanih vrsta.

Vanjski oblik, koji odražava način interakcije sa staništem, naziva se životni oblik vrste. Različite vrste mogu imati slične oblike života ako vode bliski način života.

Životni oblik razvijen je tokom sekularne evolucije vrsta. One vrste koje se razviju s metamorfozom prirodno mijenjaju svoj životni oblik tokom životnog ciklusa. Uporedite, na primjer, gusjenicu i odraslog leptira ili žabu i njezinog punoglavca. Ovisno o uvjetima uzgoja, neke biljke mogu poprimiti različite oblike života. Na primjer, lipa ili ptičja trešnja mogu biti uspravno drvo i grm.

Zajednice biljaka i životinja su stabilnije i potpunije ako uključuju predstavnike različitih životnih oblika. To znači da takva zajednica potpunije koristi resurse okruženja i ima raznovrsnije unutrašnje veze.

Sastav životnih oblika organizama u zajednicama služi kao pokazatelj karakteristika njihovog okruženja i promjena koje se u njemu događaju.

Inženjeri aviona pomno razmatraju različite životne oblike letećih insekata. Modeli mašina sa letećim letom stvoreni su, prema principu kretanja u vazduhu Diptera i Hymenoptera. U modernoj tehnologiji dizajnirane su mašine za hodanje, kao i roboti sa polugom i hidrauličnim kretanjem, kao kod životinja različitih životnih oblika. Takvi automobili mogu se kretati po strmim padinama i off-road.

Život na Zemlji razvio se u uslovima redovne promjene dana i noći i smjene godišnjih doba zbog rotacije planete oko svoje osi i oko Sunca. Ritam vanjskog okruženja stvara periodičnost, odnosno ponavljanje uslova u životu većine vrsta. Redovno se ponavljaju i kritični, teški za opstanak i povoljni periodi.

Prilagođavanje periodičnim promjenama u vanjskom okruženju izražava se kod živih bića ne samo direktnom reakcijom na promjenjive faktore, već i u nasljedno fiksiranim unutrašnjim ritmovima.

Dnevni ritmovi. Cirkadijalni ritmovi prilagođavaju organizme promjeni dana i noći. Biljke imaju intenzivan rast, cvjetanje cvijeća je tempirano na određeno doba dana. Životinje uvelike mijenjaju svoju aktivnost tokom dana. Na osnovu toga razlikuju se dnevne i noćne vrste.

Dnevni ritam organizama nije samo odraz promjena u vanjskim uvjetima. Ako osobu, ili životinje, ili biljke smjestite u stalno, stabilno okruženje bez promjene dana i noći, onda je ritam životnih procesa očuvan, blizak dnevnom. Telo, takoreći, živi prema svom unutrašnjem satu, računajući vreme.

Dnevni ritam može obuhvatiti mnoge procese u tijelu. Kod ljudi se dnevnom ciklusu povinuje oko 100 fizioloških karakteristika: otkucaji srca, ritam disanja, lučenje hormona, sekreti probavnih žlijezda, krvni pritisak, tjelesna temperatura i mnoge druge. Stoga, kada je osoba budna umjesto da spava, tijelo je još uvijek podešeno na noćno stanje i neprospavane noći loše utiču na zdravlje.

Međutim, dnevni ritmovi se ne manifestiraju kod svih vrsta, već samo kod onih u čijem životu promjena dana i noći igra važnu ekološku ulogu. Stanovnici pećina ili dubokih voda, gdje te promjene nema, žive u različitim ritmovima. Da, i među zemaljskim stanovnicima dnevna učestalost nije otkrivena kod svih.

U eksperimentima u strogo stalnim uslovima, voćne mušice-Drosophila održavaju dnevni ritam desetinama generacija. Ova periodičnost je naslijeđena od njih, kao i mnoge druge vrste. Tako duboko adaptivne reakcije povezane sa dnevnim ciklusom vanjskog okruženja.

Povrede dnevnog ritma tijela tokom noćnog rada, svemirskih letova, ronjenja itd. Ozbiljan su medicinski problem.

Godišnji ritmovi. Godišnji ritmovi prilagođavaju organizme sezonskim promjenama uslova. U životu vrsta periodi rasta, razmnožavanja, linjanja, migracija, dubokog mirovanja redovno se izmjenjuju i ponavljaju na način da organizmi dočekaju kritičnu sezonu u najstabilnijem stanju. Najosjetljiviji proces - reprodukcija i uzgoj mladih životinja - pada u najpovoljnije godišnje doba. Ova periodičnost promene fiziološkog stanja tokom godine je u velikoj meri urođena, odnosno manifestuje se kao unutrašnji godišnji ritam. Na primjer, ako su australijski nojevi ili divlji dingo psi smješteni u zoološki vrt na sjevernoj hemisferi, njihova će sezona parenja početi na jesen, kada u Australiji proljeće. Restrukturiranje unutrašnjih godišnjih ritmova odvija se s velikim poteškoćama, kroz brojne generacije.

Priprema za reprodukciju ili prezimljavanje dug je proces koji počinje u organizmima mnogo prije početka kritičnih razdoblja.

Nagle kratkotrajne promjene vremena (ljetni mrazevi, zimska otopljenja) obično ne remete godišnji ritam biljaka i životinja. Glavni faktor životne sredine na koji organizmi reaguju u svojim godišnjim ciklusima nisu slučajne vremenske promene, već fotoperiod- promjene omjera dana i noći.

Dužina dnevne svjetlosti se redovno mijenja tokom cijele godine, a upravo te promjene služe kao tačan signal približavanja proljeća, ljeta, jeseni ili zime.

Zove se sposobnost organizama da reagiraju na promjene dužine dana fotoperiodizam.

Ako se dan skrati, vrste se počinju pripremati za zimu, ako se produži, za aktivan rast i razmnožavanje. U ovom slučaju faktor promjene dužine dana i noći nije bitan za život organizama, već njegov vrijednost signala, što ukazuje na predstojeće duboke promjene u prirodi.

Kao što znate, dužina dana jako zavisi od geografske širine. Na sjevernoj hemisferi na jugu ljetni dan je mnogo kraći nego na sjeveru. Stoga južne i sjeverne vrste različito reagiraju na istu količinu dnevne promjene: južne se počinju razmnožavati kraćim danom od sjevernih.

FAKTORI ŽIVOTNE SREDINE

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Mjagkova A.N. "Opća biologija". Moskva, "Obrazovanje", 2000

Tema 18. "Stanište. Faktori okoline." Poglavlje 1; str. 10-58
Tema 19. "Populacije. Vrste odnosa između organizama." poglavlje 2 §8-14; str 60-99; poglavlje 5 § 30-33
Tema 20. "Ekosistemi." poglavlje 2 §15-22; 106-137
Tema 21. "Biosfera. Krugovi supstanci." poglavlje 6 §34-42; str. 217-290

test

1. Svjetlost kao faktor okoliša. Uloga svjetlosti u životu organizama

U živoj prirodi svjetlo je jedini izvor energije, sve biljke osim bakterija? fotosintezuju, tj. sintetiziraju organske tvari iz neorganskih tvari (odnosno iz vode, mineralnih soli i CO 2 - uz pomoć energije zračenja u procesu asimilacije). Svi organizmi zavise od kopnene fotosintetizirajuće hrane, tj. biljke koje sadrže klorofil.

Svjetlost se kao faktor okoliša dijeli na ultraljubičastu s valnom duljinom od 0,40 do 0,75 mikrona i infracrvenu s valnom duljinom većom od ovih veličina.

Organizmi također snažno reagiraju na intenzitet svjetlosti. Prema ovim karakteristikama biljke se dijele u tri ekološke grupe:

1. Svetloljubivi, sunceljubivi ili heliofiti – koji se mogu normalno razvijati samo pod sunčevim zracima.

2. Sjene koje vole ili skoiofite-to su biljke donjih slojeva šuma i dubokomorske biljke, na primjer, đurđevak i druge.

Biotske veze organizama u biocenozama. Problem sa taloženjem kiseline

Faktor okoliša je određeno stanje ili element okoline koji ima specifičan učinak na tijelo. Faktori okoliša dijele se na abiotičke, biotičke i antropogene ...

Voda i zdravlje: različiti aspekti

Voda je najveća "hrana" u ljudskoj ishrani u smislu potrošnje. Voda je univerzalna tvar bez koje život nije moguć. Voda je neizostavan dio svih živih bića. Biljke sadrže do 90% vode...

Zaštite okoliša

Značaj vegetacije u prirodi i životu čovjeka je veoma velik. Zelene biljke fotosintezom i izlučivanjem osiguravaju postojanje života na Zemlji. Fotosinteza je složen biohemijski proces...

Osnovna ekološka pitanja

Prirodni resursi su sastavni dijelovi prirode koje čovjek koristi tokom svoje ekonomske aktivnosti. Prirodni resursi imaju izuzetno važnu ulogu u ljudskom životu ...

Zaštita divljih životinja

Raznolikost životinja izuzetno je važna, prije svega, za glavni proces - biotičku cirkulaciju tvari i energije. Jedna vrsta nije u bilo kojoj biogeocenozi sposobna razgraditi organske tvari biljaka do konačnih proizvoda ...

Prilagođavanje biljaka vodnom režimu

ekološka voda kopnena biljka Tijelo biljke sastoji se od 50-90% vode. Citoplazma je posebno bogata vodom (85-90%), ima je dosta u organelima ćelije. Voda je najvažnija u životu biljaka ...

Problemi ekologije i životne sredine

Svi bi trebali voditi brigu o osiguravanju zdravog okoliša, stalno štititi floru i faunu, zrak, vodu i tlo od štetnih utjecaja ekonomskih aktivnosti ...

Uništavanje ozonskog omotača. Metode kontrole

Ioni zraka su pozitivni i negativni. Proces stvaranja naboja na molekuli naziva se ionizacija, a nabijeni molekul ion ili zračni ion. Ako se ionizirana molekula taloži na čestici ili čestici prašine ...

Reljef kao faktor okoliša

Za manje od planina, reljefni oblici - raščlanjeni uzvišenja - promjena pejzaža, a posebno vegetacijskog pokrivača, s visinom, vrlo je slabo izražena. U šumskoj zoni primjesi hrasta i jasena u nasadima drveća ograničeni su na povišena područja ...

Uloga kisika, svjetla i zvuka u životu riba

riba kiseonik svetlost zvuk vitalna aktivnost U životu živih organizama najvažniju ulogu imaju ultraljubičasto zračenje u opsegu 295-380 nm, vidljivi deo spektra i blisko infracrveno zračenje talasne dužine do 1100 nm. Procesi ...

Temperatura je najvažniji faktor životne sredine. Temperatura ima ogroman uticaj na mnoge aspekte života organizama u njihovoj geografiji distribucije...

Svjetlost, temperatura i vlaga kao čimbenici okoliša

Društveno-ekološki faktor kao osnova za formiranje pristupa razvoju modernog grada

eko-grad eko-grad U posljednje vrijeme u modernim gradovima problemi socijalnog, ekonomskog i ekološkog karaktera naglo su se pogoršali. U posljednjih 40 godina ekonomsko opterećenje prirodnih sistema naglo se povećalo ...

Čovjek i biosfera

Proučavanje ritmova aktivnosti i pasivnosti u našem tijelu bavi se posebnom naukom - bioritmologijom. Prema ovoj nauci, većina procesa koji se dešavaju u telu sinhronizovana je sa periodičnim solarno-lunarno-zemaljskim ...

Ekonomski razvoj i faktor okoliša

Svaki ekonomski razvoj temelji se na tri faktora ekonomskog rasta: radni resursi, umjetna sredstva proizvodnje (kapital ili umjetni kapital), prirodni resursi ...