Faktor lingkungan menyebabkan perubahan dramatis. Cahaya, suhu dan kelembaban sebagai faktor lingkungan. Konsep faktor lingkungan lingkungan, klasifikasinya

Target: untuk mengungkapkan ciri-ciri faktor lingkungan abiotik dan mempertimbangkan pengaruhnya terhadap organisme hidup.

Tugas: mengenalkan siswa dengan faktor lingkungan lingkungan; untuk mengungkapkan fitur faktor abiotik, untuk mempertimbangkan pengaruh suhu, cahaya dan kelembaban pada organisme hidup; untuk membedakan berbagai kelompok organisme hidup tergantung pada pengaruh faktor abiotik yang berbeda pada mereka; menyelesaikan tugas praktis untuk menentukan kelompok organisme, tergantung pada faktor abiotik.

Peralatan: presentasi komputer, tugas kelompok dengan gambar tumbuhan dan hewan, tugas praktek.

SELAMA KELAS

Semua organisme hidup yang menghuni bumi dipengaruhi oleh faktor lingkungan.

Faktor lingkungan- ini adalah sifat individu atau elemen lingkungan yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi organisme hidup, setidaknya selama salah satu tahap perkembangan individu. Faktor lingkungan bermacam-macam. Ada beberapa kualifikasi, tergantung pada pendekatannya. Ini sesuai dengan pengaruh pada aktivitas vital organisme, sesuai dengan tingkat variabilitas dari waktu ke waktu, sesuai dengan durasi tindakan. Pertimbangkan klasifikasi faktor lingkungan berdasarkan asalnya.

Kami akan mempertimbangkan dampak yang pertama tiga faktor abiotik lingkungan, karena pengaruhnya lebih signifikan - itu adalah suhu, cahaya, dan kelembaban.

Misalnya, pada kumbang Mei, tahap larva terjadi di tanah. Itu dipengaruhi oleh faktor lingkungan abiotik: tanah, udara, kelembaban tidak langsung, komposisi kimia tanah - cahaya tidak mempengaruhinya sama sekali.

Misalnya, bakteri mampu bertahan dalam kondisi yang paling ekstrim - mereka ditemukan di geyser, mata air hidrogen sulfida, air yang sangat asin, di kedalaman Samudra Dunia, sangat dalam di tanah, di es Antartika, di puncak tertinggi (bahkan Everest 8848 m), di tubuh organisme hidup.

SUHU

Sebagian besar spesies tumbuhan dan hewan beradaptasi pada kisaran suhu yang cukup sempit. Beberapa organisme, terutama saat istirahat atau mati suri, mampu menahan suhu yang cukup rendah. Fluktuasi suhu di air biasanya lebih sedikit daripada di darat, sehingga batas toleransi suhu untuk organisme akuatik lebih buruk daripada yang terestrial. Tingkat metabolisme tergantung pada suhu. Pada dasarnya, organisme hidup pada suhu dari 0 hingga +50 di permukaan pasir di gurun dan hingga -70 di beberapa wilayah Siberia Timur. Kisaran suhu rata-rata adalah dari +50 hingga -50 di habitat terestrial dan dari +2 hingga +27 di Samudra Dunia. Misalnya, mikroorganisme dapat menahan pendinginan hingga –200, jenis bakteri dan alga tertentu dapat hidup dan berkembang biak di sumber air panas pada suhu +80, +88.

Membedakan organisme hewan:

  1. dengan suhu tubuh konstan (berdarah panas);
  2. dengan suhu tubuh yang tidak konsisten (berdarah dingin).

Organisme dengan suhu tubuh yang bervariasi (ikan, amfibi, reptil)

Di alam, suhu tidak konstan. Organisme yang hidup di daerah beriklim sedang dan terpapar fluktuasi suhu kurang toleran terhadap suhu konstan. Fluktuasi tajam - panas, beku - tidak menguntungkan bagi organisme. Hewan telah mengembangkan adaptasi untuk memerangi pendinginan dan panas berlebih. Misalnya, dengan permulaan musim dingin, tumbuhan dan hewan dengan suhu tubuh yang bervariasi jatuh ke dalam keadaan dormansi musim dingin. Tingkat metabolisme mereka turun tajam. Dalam persiapan untuk musim dingin, banyak lemak dan karbohidrat disimpan di jaringan hewan, jumlah air dalam serat berkurang, gula dan gliserin menumpuk, yang mencegah pembekuan. Jadi ketahanan beku organisme musim dingin meningkat.

Di musim panas, sebaliknya, mekanisme fisiologis diaktifkan yang melindungi dari panas berlebih. Pada tumbuhan, penguapan air melalui stomata meningkat, yang menyebabkan penurunan suhu daun. Pada hewan, penguapan air melalui sistem pernapasan dan kulit meningkat.

Organisme dengan suhu tubuh konstan. (burung, mamalia)

Organisme ini mengalami perubahan dalam struktur internal organ mereka, yang berkontribusi pada adaptasi mereka terhadap suhu tubuh yang konstan. Ini, misalnya, adalah jantung dengan 4 bilik dan adanya satu lengkung aorta, memberikan pemisahan lengkap aliran darah arteri dan vena, metabolisme intensif karena suplai darah arteri teroksigenasi ke jaringan, bulu atau penutup rambut tubuh, yang membantu menjaga panas, aktivitas saraf yang berkembang dengan baik) ... Semua ini memungkinkan perwakilan burung dan mamalia untuk tetap aktif selama perubahan suhu mendadak dan menguasai semua habitat.

Dalam kondisi alami, suhu sangat jarang dijaga pada tingkat yang menguntungkan bagi kehidupan. Oleh karena itu, tumbuhan dan hewan mengembangkan adaptasi khusus yang melemahkan fluktuasi suhu yang tajam. Hewan seperti gajah memiliki daun telinga yang lebih besar dibandingkan dengan nenek moyang mamutnya di iklim yang lebih dingin. Daun telinga, selain organ pendengaran, melakukan fungsi termoregulator. Untuk melindungi dari panas berlebih, mekar lilin dan kutikula padat muncul di tanaman.

LAMPU

Cahaya menyediakan semua proses kehidupan di Bumi. Untuk organisme, panjang gelombang radiasi yang dirasakan, durasi dan intensitas paparannya penting. Misalnya, pada tumbuhan, penurunan panjang siang hari dan intensitas penerangan menyebabkan gugurnya daun di musim gugur.

Oleh kaitannya dengan cahaya tanaman dibagi menjadi:

  1. pecinta cahaya- memiliki daun kecil, pucuk bercabang banyak, banyak pigmen - sereal. Namun peningkatan intensitas cahaya di luar optimal menekan fotosintesis, sehingga sulit untuk mendapatkan panen yang baik di daerah tropis.
  2. pecinta naungan e - memiliki daun tipis, besar, terletak mendatar, dengan stomata lebih sedikit.
  3. tahan naungan- tanaman mampu hidup dalam kondisi pencahayaan dan naungan yang baik

Peran penting dalam pengaturan aktivitas organisme hidup dan perkembangannya dimainkan oleh durasi dan intensitas paparan cahaya. - fotoperiode. Di daerah beriklim sedang, siklus perkembangan hewan dan tumbuhan terbatas pada musim dalam setahun, dan panjangnya siang hari berfungsi sebagai sinyal untuk bersiap menghadapi perubahan suhu, yang, tidak seperti faktor lainnya, selalu tetap konstan dalam suhu tertentu. tempat dan pada waktu tertentu. Fotoperiodisme adalah mekanisme pemicu yang mencakup proses fisiologis yang mengarah pada pertumbuhan dan pembungaan tanaman di musim semi, berbuah di musim panas, dan gugurnya daun di musim gugur pada tanaman. Pada hewan, akumulasi lemak pada musim gugur, reproduksi hewan, migrasi mereka, migrasi burung dan permulaan tahap dorman pada serangga. ( pesan siswa).

Selain perubahan musim, ada juga perubahan harian dalam rezim iluminasi, perubahan siang dan malam menentukan ritme harian aktivitas fisiologis organisme. Adaptasi penting yang menjamin kelangsungan hidup individu adalah semacam "jam biologis", kemampuan untuk merasakan waktu.

Hewan, yang aktivitasnya tergantung dari waktu hari, datang dengan gaya hidup siang hari, malam hari dan senja.

KELEMBABAN

Air adalah komponen penting dari sel, oleh karena itu jumlahnya di habitat tertentu merupakan faktor pembatas bagi tumbuhan dan hewan dan menentukan sifat flora dan fauna di suatu daerah tertentu.

Kelembaban berlebih di tanah menyebabkan genangan air tanah dan munculnya vegetasi rawa. Tergantung pada kadar air tanah (jumlah curah hujan), komposisi spesies vegetasi berubah. Hutan berdaun lebar memberi jalan bagi vegetasi berdaun kecil, kemudian hutan-stepa. Selanjutnya, ada rumput rendah, dan pada 250 ml per tahun - gurun. Curah hujan sepanjang tahun mungkin tidak turun secara merata, organisme hidup harus menanggung kekeringan yang panjang. Misalnya, tumbuhan dan hewan sabana, di mana intensitas tutupan vegetasi, serta pemberian makan ungulata yang intensif, tergantung pada musim hujan.

Di alam, fluktuasi harian kelembaban udara juga terjadi, yang mempengaruhi aktivitas organisme. Ada hubungan erat antara kelembaban dan suhu. Suhu mempengaruhi tubuh lebih kuat ketika kelembaban tinggi atau rendah. Tumbuhan dan hewan telah mengembangkan adaptasi terhadap berbagai kelembaban. Misalnya, pada tanaman - sistem akar yang kuat dikembangkan, kutikula daun menebal, bilah daun berkurang atau berubah menjadi jarum dan duri. Di saxaul, fotosintesis dilakukan oleh bagian hijau batang. Tanaman berhenti tumbuh selama periode kekeringan. Kaktus menyimpan kelembapan di bagian batang yang memanjang; jarum bukannya daun mengurangi penguapan.

Hewan juga mengembangkan adaptasi untuk mentolerir kurangnya kelembaban. Hewan kecil - tikus, ular, kura-kura, artropoda - mengekstrak kelembaban dari makanan. Sumber air dapat berupa zat seperti lemak, misalnya pada unta. Dalam cuaca panas, beberapa hewan - tikus, kura-kura masuk ke hibernasi, yang berlangsung selama beberapa bulan. Tanaman bersifat fana pada awal musim panas, setelah berbunga pendek, mereka dapat menggugurkan daunnya, mati dari bagian tanah dan bertahan selama periode kekeringan. Pada saat yang sama, umbi dan rimpang dipertahankan hingga musim berikutnya.

Oleh hubungan tanaman dengan air membagi:

  1. tanaman air kelembaban tinggi;
  2. tanaman dekat air, air terestrial;
  3. tanaman darat;
  4. tanaman di tempat kering dan sangat kering, tinggal di tempat-tempat dengan kelembaban yang tidak mencukupi, dapat mentolerir kekeringan pendek;
  5. sukulen- berair, menumpuk air di jaringan tubuh mereka.

Berhubungan dengan ke air hewan membagi:

  1. hewan yang menyukai kelembaban;
  2. kelompok menengah;
  3. hewan yang menyukai kering.

Jenis organisme yang dapat beradaptasi dengan fluktuasi suhu, kelembaban, dan cahaya:

  1. berdarah panas mempertahankan suhu tubuh yang konstan oleh tubuh;
  2. hibernasi - tidur hewan yang berkepanjangan di musim dingin;
  3. animasi yang ditangguhkan - keadaan sementara organisme, di mana proses kehidupan diperlambat seminimal mungkin dan semua tanda kehidupan yang terlihat tidak ada (diamati pada hewan berdarah dingin dan pada hewan di musim dingin dan selama periode waktu yang panas);
  4. tahan beku b - kemampuan organisme untuk mentolerir suhu negatif;
  5. keadaan istirahat - sifat adaptif tanaman tahunan, yang dicirikan oleh penghentian pertumbuhan yang terlihat dan aktivitas vital, kematian pucuk terestrial dalam bentuk tanaman herba dan absisi daun dalam bentuk kayu;
  6. ketenangan musim panas- sifat adaptif tanaman berbunga awal (tulip, kunyit) di daerah tropis, gurun, semi-gurun.

(Pesan siswa.)

Ayo buat keluaran, untuk semua organisme hidup, yaitu tumbuhan dan hewan dipengaruhi oleh faktor lingkungan abiotik (faktor alam mati), terutama suhu, cahaya dan kelembaban. Tergantung pada pengaruh faktor alam mati, tumbuhan dan hewan dibagi menjadi kelompok yang berbeda dan mereka mengembangkan adaptasi terhadap pengaruh faktor-faktor abiotik.

Tugas praktikum dalam kelompok:(Lampiran 1)

1. TUGAS: Dari hewan yang terdaftar, sebutkan hewan berdarah dingin (yaitu, dengan suhu tubuh yang bervariasi).

2. TUGAS: Dari daftar nama hewan berdarah panas (yaitu dengan suhu tubuh konstan).

3. TUGAS: pilih dari tanaman yang diusulkan yang menyukai cahaya, menyukai naungan dan toleran terhadap naungan dan tuliskan di tabel.

4. TUGAS: Pilih hewan yang siang, nokturnal, dan krepuskular.

5. TUGAS: pilih tanaman milik kelompok yang berbeda dalam kaitannya dengan air.

6. TUGAS: pilih hewan yang termasuk dalam kelompok yang berbeda dalam kaitannya dengan air.

Tugas dengan topik "faktor lingkungan abiotik", jawabannya(

pengantar

1. Cahaya sebagai faktor lingkungan. Peran cahaya dalam kehidupan organisme

2. Suhu sebagai faktor lingkungan

3. Kelembaban sebagai faktor lingkungan

4. Faktor edafis

5. Lingkungan hidup yang berbeda

Kesimpulan

Daftar literatur yang digunakan

pengantar

Ada berbagai macam lingkungan hidup di Bumi, yang menyediakan berbagai relung ekologis dan "pemukiman" mereka. Namun, terlepas dari keragaman ini, ada empat lingkungan hidup yang berbeda secara kualitatif yang memiliki seperangkat faktor lingkungan tertentu, dan oleh karena itu memerlukan seperangkat tertentu. adaptasi... Ini adalah lingkungan hidup: darat-udara (darat); air; tanah; organisme lain.

Setiap spesies disesuaikan dengan serangkaian kondisi lingkungan tertentu - ceruk ekologis.

Setiap spesies disesuaikan dengan lingkungan spesifiknya, dengan makanan tertentu, predator, suhu, salinitas air, dan elemen lain dari dunia luar, yang tanpanya ia tidak dapat ada.

Kompleks faktor diperlukan untuk keberadaan organisme. Kebutuhan tubuh untuk mereka berbeda, tetapi masing-masing sampai batas tertentu membatasi keberadaannya.

Tidak adanya (kurangnya) beberapa faktor lingkungan dapat dikompensasikan oleh faktor-faktor lain yang dekat (serupa). Organisme bukanlah "budak" dari kondisi lingkungan - mereka, sampai batas tertentu, menyesuaikan diri dan mengubah kondisi lingkungan untuk melemahkan kurangnya faktor-faktor tertentu.

Tidak adanya faktor fisiologis yang diperlukan di lingkungan (cahaya, air, karbon dioksida, nutrisi) tidak dapat dikompensasi (diganti) oleh orang lain.

1. Cahaya sebagai faktor lingkungan. Peran cahaya dalam kehidupan organisme

Cahaya adalah salah satu bentuk energi. Menurut hukum pertama termodinamika, atau hukum kekekalan energi, energi dapat berpindah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Menurut hukum ini, organisme adalah sistem termodinamika yang terus-menerus bertukar energi dan materi dengan lingkungan. Organisme di permukaan bumi terkena aliran energi, terutama energi matahari, serta radiasi termal gelombang panjang dari badan antariksa. Kedua faktor ini menentukan kondisi iklim lingkungan (suhu, laju penguapan air, pergerakan udara dan air). Sinar matahari dengan energi 2 kal jatuh di biosfer dari luar angkasa. 1 cm 2 dalam 1 menit. Inilah yang disebut konstanta matahari. Cahaya ini, yang melewati atmosfer, melemah dan tidak lebih dari 67% energinya dapat mencapai permukaan bumi pada siang hari yang cerah, mis. 1,34 kal. per cm2 dalam 1 menit. Melewati tutupan awan, air dan vegetasi, sinar matahari semakin melemah, dan distribusi energi di dalamnya berubah secara signifikan di berbagai bagian spektrum.

Redaman sinar matahari dan radiasi kosmik tergantung pada panjang gelombang (frekuensi) cahaya. Radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang kurang dari 0,3 mikron hampir tidak melewati lapisan ozon (pada ketinggian sekitar 25 km). Radiasi seperti itu berbahaya bagi organisme hidup, khususnya untuk protoplasma.

Di alam yang hidup, cahaya adalah satu-satunya sumber energi, semua tumbuhan, kecuali bakteri yang berfotosintesis, yaitu. mensintesis zat organik dari zat anorganik (yaitu, dari air, garam mineral dan CO 2 - dengan bantuan energi radiasi dalam proses asimilasi). Semua organisme bergantung pada makanan fotosintesis terestrial yaitu tumbuhan yang mengandung klorofil.

Cahaya sebagai faktor lingkungan dibagi menjadi ultraviolet dengan panjang gelombang 0,40 - 0,75 mikron dan inframerah dengan panjang gelombang lebih panjang dari besaran tersebut.

Efek dari faktor-faktor ini tergantung pada sifat-sifat organisme. Setiap jenis organisme disesuaikan dengan spektrum panjang gelombang cahaya tertentu. Beberapa jenis organisme telah beradaptasi dengan ultraviolet, sementara yang lain dengan inframerah.

Beberapa organisme dapat membedakan antara panjang gelombang. Mereka memiliki sistem persepsi cahaya khusus dan memiliki penglihatan warna, yang sangat penting dalam kehidupan mereka. Banyak serangga sensitif terhadap radiasi gelombang pendek, yang tidak dapat dirasakan oleh manusia. Kupu-kupu malam merasakan sinar ultraviolet dengan baik. Lebah dan burung secara akurat menemukan dan menavigasi medan bahkan di malam hari.

Organisme juga bereaksi kuat terhadap intensitas cahaya. Menurut karakteristik ini, tumbuhan dibagi menjadi tiga kelompok ekologi:

1. Menyukai cahaya, menyukai sinar matahari atau heliophyta - yang dapat berkembang secara normal hanya di bawah sinar matahari.

2. Pencinta naungan, atau sciophytes - ini adalah tanaman dari tingkat hutan yang lebih rendah dan tanaman laut dalam, misalnya, bunga lili lembah dan lainnya.

Dengan penurunan intensitas cahaya, fotosintesis juga melambat. Semua organisme hidup memiliki kepekaan ambang batas terhadap intensitas cahaya, serta faktor lingkungan lainnya. Ambang sensitivitas terhadap faktor lingkungan tidak sama untuk organisme yang berbeda. Misalnya, cahaya yang kuat menghambat perkembangan lalat Drosophila, bahkan menyebabkan kematiannya. Kecoa dan serangga lainnya tidak menyukai cahaya. Pada sebagian besar tumbuhan fotosintesis, pada intensitas cahaya rendah, sintesis protein terhambat, dan pada hewan, proses biosintesis terhambat.

3. Heliophytes yang toleran terhadap naungan atau fakultatif. Tanaman yang tumbuh baik di tempat teduh dan terang. Pada hewan, sifat-sifat organisme ini disebut pencinta cahaya (fotofil), pencinta naungan (fotofobik), euryphobic - stenophobic.

2. Suhu sebagai faktor lingkungan

Suhu adalah faktor lingkungan yang paling penting. Suhu memiliki dampak besar pada banyak aspek kehidupan organisme, geografi distribusi, reproduksi, dan sifat biologis organisme lainnya, terutama tergantung pada suhu. Rentang, yaitu Kisaran suhu di mana kehidupan dapat hidup berkisar antara -200 ° C hingga + 100 ° C, kadang-kadang ditemukan keberadaan bakteri di sumber air panas pada suhu 250 ° C. Faktanya, sebagian besar organisme dapat bertahan hidup dalam kisaran suhu yang lebih sempit.

Jenis mikroorganisme tertentu, terutama bakteri dan alga, dapat hidup dan berkembang biak di sumber air panas pada suhu yang mendekati titik didih. Batas suhu atas untuk bakteri sumber air panas adalah sekitar 90 ° C. Variabilitas suhu sangat penting dari sudut pandang lingkungan.

Setiap spesies hanya dapat hidup dalam kisaran suhu tertentu, yang disebut suhu mematikan maksimum dan minimum. Di luar suhu ekstrim yang kritis ini, dingin atau panas, kematian organisme terjadi. Di suatu tempat di antara mereka adalah suhu optimal di mana aktivitas vital semua organisme, materi hidup secara keseluruhan, aktif.

Menurut toleransi organisme terhadap rezim suhu, mereka dibagi menjadi eurythermal dan stenothermal, mis. mampu menahan fluktuasi suhu dalam rentang lebar atau sempit. Misalnya, lumut dan banyak bakteri dapat hidup pada suhu yang berbeda, atau anggrek dan tanaman termofilik lainnya di zona tropis bersifat stenotermal.

Beberapa hewan mampu mempertahankan suhu tubuh yang konstan, terlepas dari suhu lingkungan. Organisme semacam itu disebut homeotermik. Pada hewan lain, suhu tubuh berubah tergantung pada suhu lingkungan. Mereka disebut poikilothermic. Tergantung pada cara organisme beradaptasi dengan rezim suhu, mereka dibagi menjadi dua kelompok ekologi: cryophylls - organisme yang beradaptasi dengan dingin, suhu rendah; termofilik - atau termofilik.

3. Kelembaban sebagai faktor lingkungan

Awalnya, semua organisme adalah akuatik. Setelah menaklukkan tanah, mereka tidak kehilangan ketergantungan mereka pada air. Air merupakan bagian integral dari semua organisme hidup. Kelembaban adalah jumlah uap air di udara. Tidak ada kehidupan tanpa kelembaban atau air.

Kelembaban merupakan parameter yang mencirikan kandungan uap air di udara. Kelembaban mutlak adalah jumlah uap air di udara dan tergantung pada suhu dan tekanan. Jumlah ini disebut kelembaban relatif (yaitu rasio jumlah uap air di udara dengan jumlah uap jenuh di bawah kondisi suhu dan tekanan tertentu.)

Di alam, ada ritme kelembaban harian. Kelembaban berfluktuasi secara vertikal dan horizontal. Faktor ini, bersama dengan cahaya dan suhu, memainkan peran penting dalam mengatur aktivitas organisme dan distribusinya. Kelembaban juga mengubah efek suhu.

Pengeringan udara merupakan faktor lingkungan yang penting. Khusus untuk organisme terestrial, efek pengeringan udara sangat penting. Hewan beradaptasi, pindah ke tempat yang dilindungi dan menjalani gaya hidup aktif di malam hari.

Tanaman menyerap air dari tanah dan menguap hampir seluruhnya (97-99%) melalui daun. Proses ini disebut transpirasi. Penguapan mendinginkan daun. Karena penguapan, ion diangkut melalui tanah ke akar, ion diangkut antar sel, dll.

Kelembaban dalam jumlah tertentu sangat penting bagi organisme terestrial. Banyak dari mereka membutuhkan kelembaban relatif 100% untuk kehidupan normal, dan sebaliknya, organisme dalam keadaan normal tidak dapat hidup lama di udara yang benar-benar kering, karena terus-menerus kehilangan air. Air merupakan bagian penting dari makhluk hidup. Oleh karena itu, kehilangan air dalam jumlah yang diketahui menyebabkan kematian.

Tanaman yang beriklim kering beradaptasi dengan perubahan morfologi, pengurangan organ vegetatif, terutama daun.

Hewan darat juga beradaptasi. Banyak dari mereka minum air, yang lain menyedotnya melalui integumen tubuh dalam keadaan cair atau uap. Misalnya, sebagian besar amfibi, beberapa serangga, dan kutu. Sebagian besar hewan gurun tidak pernah minum; mereka memenuhi kebutuhan mereka dengan mengorbankan air yang dipasok dengan makanan. Hewan lain mendapatkan air dari oksidasi lemak.

Air sangat penting bagi organisme hidup. Oleh karena itu, organisme menyebar ke seluruh habitat tergantung pada kebutuhannya: organisme akuatik di air hidup terus-menerus; hidrofit hanya dapat hidup di lingkungan yang sangat lembab.

Dari sudut pandang valensi ekologi, hidrofit dan higrofit termasuk dalam kelompok stenogiger. Kelembaban sangat mempengaruhi fungsi vital organisme, misalnya 70% kelembaban relatif sangat menguntungkan untuk pematangan lapangan dan kesuburan belalang migrasi betina. Dengan reproduksi yang menguntungkan, mereka menyebabkan kerusakan ekonomi yang sangat besar pada tanaman di banyak negara.

Untuk penilaian ekologi distribusi organisme, indikator kekeringan iklim digunakan. Kekeringan berfungsi sebagai faktor selektif untuk klasifikasi ekologi organisme.

Jadi, tergantung pada karakteristik kelembaban iklim lokal, spesies organisme didistribusikan ke dalam kelompok ekologis:

1. Hidatofit adalah tumbuhan air.

2. Hidrofit adalah tumbuhan air terestrial.

3. Hygrophytes adalah tumbuhan terestrial yang hidup pada kondisi kelembaban tinggi.

4. Tumbuhan mesofit adalah tumbuhan yang tumbuh dengan kelembaban sedang

5. Xerophytes adalah tanaman yang tumbuh dengan kelembaban yang tidak mencukupi. Mereka, pada gilirannya, dibagi menjadi: sukulen - tanaman sukulen (kaktus); sclerophytes adalah tanaman dengan daun sempit dan kecil, dan digulung menjadi tabung. Mereka juga dibagi menjadi euxerophytes dan stipaxerophytes. Euxerophytes adalah tumbuhan stepa. Stipaxerophytes adalah sekelompok rumput berdaun sempit (rumput bulu, fescue, berkaki halus, dll.). Pada gilirannya, mesofit juga dibagi menjadi mesohygrophytes, mesoxerophytes, dll.

Meskipun nilainya lebih rendah daripada suhu, kelembaban merupakan salah satu faktor lingkungan utama. Sepanjang sebagian besar sejarah kehidupan alam, dunia organik diwakili secara eksklusif oleh norma-norma air organisme. Air adalah bagian integral dari sebagian besar makhluk hidup, dan hampir semuanya membutuhkan lingkungan akuatik untuk mereproduksi atau menggabungkan gamet. Hewan darat dipaksa untuk menciptakan lingkungan akuatik buatan dalam tubuh mereka untuk pembuahan, dan ini mengarah pada fakta bahwa yang terakhir menjadi internal.

Kelembaban adalah jumlah uap air di udara. Hal ini dapat dinyatakan dalam gram per meter kubik.

4. Faktor edafis

Faktor edafik mencakup seluruh rangkaian sifat fisik dan kimia tanah yang dapat memberikan dampak lingkungan pada organisme hidup. Mereka memainkan peran penting dalam kehidupan organisme yang terkait erat dengan tanah. Tanaman terutama tergantung pada faktor edafis.

Sifat-sifat utama tanah, yang mempengaruhi kehidupan organisme, termasuk struktur fisiknya, mis. kemiringan, kedalaman dan granulometri, komposisi kimia tanah itu sendiri dan zat yang beredar di dalamnya - gas (dalam hal ini, perlu untuk mengetahui kondisi aerasinya), air, zat organik dan mineral dalam bentuk ion .

Karakteristik utama tanah, yang sangat penting bagi tanaman dan hewan penggali, adalah ukuran partikelnya.

Kondisi tanah tanah ditentukan oleh faktor iklim. Bahkan pada kedalaman yang dangkal, kegelapan total menguasai tanah, dan sifat ini merupakan ciri khas habitat spesies yang menghindari cahaya. Saat tenggelam ke dalam tanah, fluktuasi suhu menjadi semakin tidak signifikan: selama perubahan diurnal, mereka dengan cepat memudar, dan mulai dari kedalaman yang diketahui, perbedaan musim juga dihaluskan. Perbedaan suhu harian sudah hilang pada kedalaman 50 cm, ketika tanah tenggelam ke dalam tanah, kandungan oksigen di dalamnya berkurang dan CO2 meningkat. Pada kedalaman yang cukup, kondisi mendekati anaerobik, di mana beberapa bakteri anaerob hidup. Cacing tanah sudah lebih menyukai lingkungan dengan kandungan CO2 yang lebih tinggi daripada di atmosfer.

Kelembaban tanah merupakan karakteristik yang sangat penting, terutama bagi tanaman yang tumbuh di atasnya. Itu tergantung pada banyak faktor: rezim curah hujan, kedalaman lapisan, serta sifat fisik dan kimia tanah, partikel yang, tergantung pada ukurannya, kandungan bahan organik, dll. Flora tanah kering dan basah tidak sama dan tanaman yang sama tidak dapat tumbuh di tanah ini. Fauna tanah juga sangat sensitif terhadap kelembabannya dan, sebagai suatu peraturan, tidak mentolerir terlalu banyak kekeringan. Cacing tanah dan rayap adalah contoh yang terkenal. Yang terakhir kadang-kadang dipaksa untuk memasok koloni mereka dengan air, membuat galeri bawah tanah di kedalaman yang sangat dalam. Namun, kadar air yang terlalu tinggi di dalam tanah akan membunuh sejumlah besar larva serangga.

Zat mineral yang diperlukan untuk nutrisi tanaman ditemukan di tanah dalam bentuk ion yang larut dalam air. Setidaknya jejak lebih dari 60 unsur kimia dapat ditemukan di tanah. CO2 dan nitrogen berlimpah; kandungan lainnya, seperti nikel atau kobalt, sangat rendah. Beberapa ion beracun bagi tanaman, yang lain, sebaliknya, sangat penting. Konsentrasi ion hidrogen dalam tanah - pH - rata-rata mendekati netral. Flora tanah seperti itu sangat kaya akan spesies. Tanah berkapur dan asin memiliki pH basa sekitar 8-9; di rawa gambut sphagnum, pH asam bisa turun menjadi 4.

Beberapa ion sangat penting secara ekologis. Mereka dapat menyebabkan eliminasi banyak spesies dan, sebaliknya, berkontribusi pada pengembangan bentuk yang sangat aneh. Tanah kapur sangat kaya akan ion Ca +2; vegetasi tertentu yang disebut calciphyte berkembang pada mereka (di pegunungan edelweiss; banyak jenis anggrek). Berbeda dengan vegetasi ini, ada vegetasi calcephobic. Ini termasuk kastanye, pakis pakis, kebanyakan heather. Vegetasi seperti itu kadang-kadang disebut batu api, karena tanah yang miskin kalsium, mengandung lebih banyak silikon. Faktanya, vegetasi ini tidak secara langsung menyukai silikon, tetapi hanya menghindari kalsium. Beberapa hewan memiliki kebutuhan organik akan kalsium. Diketahui bahwa ayam berhenti bertelur di cangkang keras jika kandang ayam terletak di daerah yang tanahnya miskin kalsium. Zona batu kapur banyak dihuni oleh gastropoda cangkang (siput), yang secara luas terwakili di sini dalam hal spesies, tetapi mereka hampir sepenuhnya menghilang di massif granit.

Pada tanah yang kaya ion 0 3, flora tertentu, yang disebut nitrofilik, juga berkembang. Residu organik yang sering ditemukan di dalamnya, mengandung nitrogen, diurai oleh bakteri, pertama menjadi garam amonium, kemudian menjadi nitrat, dan akhirnya menjadi nitrat. Tumbuhan jenis ini, misalnya, semak belukar lebat di pegunungan dekat padang rumput untuk ternak.

Tanah juga mengandung bahan organik dari dekomposisi tumbuhan dan hewan yang mati. Kandungan zat ini berkurang dengan bertambahnya kedalaman. Di hutan, misalnya, sumber penting pasokan mereka adalah serasah dari daun yang gugur, dan serasah dari spesies gugur dalam hal ini lebih kaya daripada jenis pohon jarum. Ini memakan organisme destruktif - tanaman saprofit dan saprofit hewan. Saprofit terutama diwakili oleh bakteri dan jamur, tetapi di antara mereka dapat ditemukan tumbuhan tingkat tinggi yang telah kehilangan klorofil sebagai adaptasi sekunder. Seperti misalnya, anggrek.

5. Lingkungan hidup yang berbeda

Menurut sebagian besar penulis yang mempelajari asal usul kehidupan di Bumi, lingkungan utama evolusi kehidupan adalah lingkungan akuatik. Kami menemukan beberapa konfirmasi tidak langsung dari posisi ini. Pertama-tama, sebagian besar organisme tidak mampu hidup aktif tanpa air masuk ke dalam tubuh, atau setidaknya tanpa mempertahankan kandungan cairan tertentu di dalam tubuh.

Mungkin ciri pembeda utama dari lingkungan akuatik adalah konservatisme relatifnya. Misalnya, amplitudo fluktuasi suhu musiman atau harian di lingkungan akuatik jauh lebih kecil daripada di darat-udara. Topografi dasar, perbedaan kondisi pada kedalaman yang berbeda, keberadaan terumbu karang, dll. menciptakan berbagai kondisi di lingkungan perairan.

Ciri-ciri lingkungan akuatik dihasilkan dari sifat fisikokimia air. Dengan demikian, kepadatan tinggi dan viskositas air sangat penting secara ekologis. Berat jenis air sebanding dengan berat badan organisme hidup. Kepadatan air sekitar 1000 kali lipat dari udara. Oleh karena itu, organisme akuatik (khususnya yang aktif bergerak) dihadapkan pada gaya resistensi hidrodinamik yang besar. Untuk alasan ini, evolusi banyak kelompok hewan air mengarah pada pembentukan bentuk tubuh dan jenis gerakan yang mengurangi hambatan, yang mengarah pada penurunan konsumsi energi untuk berenang. Dengan demikian, bentuk tubuh yang ramping ditemukan pada perwakilan dari berbagai kelompok organisme yang hidup di air - lumba-lumba (mamalia), ikan bertulang dan ikan bertulang rawan.

Kepadatan air yang tinggi juga menjadi alasan bahwa getaran mekanis (getaran) terdistribusi dengan baik di lingkungan perairan. Ini penting dalam evolusi indera, orientasi spasial dan komunikasi antara penghuni perairan. Empat kali lebih cepat daripada di udara, kecepatan suara di lingkungan perairan menentukan frekuensi sinyal ekolokasi yang lebih tinggi.

Karena kepadatan tinggi lingkungan akuatik, penghuninya kehilangan koneksi wajib dengan substrat, yang merupakan karakteristik bentuk terestrial dan dikaitkan dengan gaya gravitasi. Oleh karena itu, ada seluruh kelompok organisme air (baik tumbuhan dan hewan) yang ada tanpa hubungan wajib dengan dasar atau substrat lain, "melayang" di kolom air.

Lingkungan darat-udara dicirikan oleh berbagai macam kondisi kehidupan, relung ekologis, dan organisme yang menghuninya.

Fitur utama dari lingkungan hidung-udara adalah amplitudo besar perubahan faktor lingkungan, ketidakhomogenan lingkungan, aksi gaya gravitasi, dan kepadatan udara yang rendah. Kompleks faktor fisik, geografis dan iklim yang melekat pada zona alami tertentu mengarah pada pembentukan evolusi adaptasi morfofisiologis organisme terhadap kehidupan dalam kondisi ini, berbagai bentuk kehidupan.

Udara atmosfer dicirikan oleh kelembaban yang rendah dan bervariasi. Keadaan ini sebagian besar membatasi (limited) kemungkinan penguasaan lingkungan darat-udara, dan juga mengarahkan evolusi metabolisme air-garam dan struktur organ pernapasan.

Tanah merupakan hasil kegiatan makhluk hidup.

Fitur penting dari tanah juga adanya sejumlah bahan organik. Ini terbentuk sebagai hasil dari kematian organisme dan merupakan bagian dari ekskresi mereka (sekresi).

Kondisi habitat tanah menentukan sifat-sifat tanah seperti aerasi (yaitu, saturasi dengan udara), kelembaban (adanya kelembaban), kapasitas panas dan rezim termal (variasi suhu harian, musiman, tahunan). Rezim termal, dibandingkan dengan lingkungan darat-udara, lebih konservatif, terutama pada kedalaman yang sangat dalam. Secara umum, tanah dicirikan oleh kondisi kehidupan yang cukup stabil.

Perbedaan vertikal khas untuk sifat tanah lainnya, misalnya, penetrasi cahaya, tentu saja, tergantung pada kedalaman.

Organisme tanah dicirikan oleh organ dan jenis gerakan tertentu (menggali anggota badan pada mamalia; kemampuan untuk mengubah ketebalan tubuh; keberadaan kapsul kepala khusus pada beberapa spesies); bentuk tubuh (bulat, volkovate, seperti cacing); penutup yang kuat dan fleksibel; pengurangan mata dan hilangnya pigmen. Di antara penghuni tanah, saprophagia berkembang secara luas - memakan mayat hewan lain, sisa-sisa yang membusuk, dll.

Kesimpulan

Keluarnya salah satu faktor lingkungan di luar nilai minimum (ambang) atau maksimum (ekstrim) (karakteristik jenis zona toleransi) mengancam kematian organisme bahkan dengan kombinasi optimal dari faktor-faktor lain. Contohnya meliputi: munculnya atmosfer oksigen, zaman es, kekeringan, perubahan tekanan saat penyelam naik, dll.

Setiap faktor lingkungan memiliki efek yang berbeda pada berbagai jenis organisme: optimal untuk beberapa mungkin menjadi pesimis untuk orang lain.

Organisme di permukaan bumi terkena aliran energi, terutama energi matahari, serta radiasi termal gelombang panjang dari badan antariksa. Kedua faktor ini menentukan kondisi iklim lingkungan (suhu, laju penguapan air, pergerakan udara dan air).

Suhu adalah faktor lingkungan yang paling penting. Suhu memiliki dampak besar pada banyak aspek kehidupan organisme, geografi distribusi, reproduksi, dan sifat biologis organisme lainnya, terutama tergantung pada suhu.

Pengeringan udara merupakan faktor lingkungan yang penting. Khusus untuk organisme terestrial, efek pengeringan udara sangat penting.

Meskipun nilainya lebih rendah daripada suhu, kelembaban merupakan salah satu faktor lingkungan utama. Sepanjang sebagian besar sejarah kehidupan alam, dunia organik diwakili secara eksklusif oleh norma-norma air organisme.

Faktor edafis mencakup seluruh rangkaian sifat fisik dan kimia tanah yang dapat memberikan dampak lingkungan pada organisme hidup. Mereka memainkan peran penting dalam kehidupan organisme yang terkait erat dengan tanah. Tanaman terutama tergantung pada faktor edafis.

Daftar literatur yang digunakan

1. Dedu I.I. Kamus ensiklopedis ekologi. - Chisinau: ITU Publishing House, 1990 .-- 406 hal.

2. Novikov G.A. Dasar-dasar ekologi umum dan perlindungan alam. - L.: Rumah penerbitan Leningrad. Universitas, 1979 .-- 352 hal.

3. Radkevich V.A. Ekologi. - Minsk: Sekolah Tinggi, 1983. - 320 hal.

4. Reimers N.F. Ekologi: teori, hukum, aturan, prinsip dan hipotesis. -M.: Rusia Muda, 1994 .-- 367 hal.

5. Ricklefs R. Dasar-dasar Ekologi Umum. - M.: Mir, 1979 .-- 424 hal.

6. Stepanovskikh A.S. Ekologi. - Kurgan: GIPP "Trans-Ural", 1997. - 616 hal.

7. Khristoforova N.K. Dasar Ekologi. - Vladivostok: Dalnauka, 1999.-517 hal.

Ini adalah setiap faktor lingkungan yang tubuh bereaksi dengan reaksi adaptif.

Lingkungan adalah salah satu konsep ekologi utama, yang berarti kompleks kondisi lingkungan yang mempengaruhi aktivitas vital organisme. Dalam arti luas, lingkungan dipahami sebagai totalitas tubuh material, fenomena dan energi yang mempengaruhi tubuh. Pemahaman spasial yang lebih spesifik tentang lingkungan sebagai lingkungan langsung organisme juga dimungkinkan - habitatnya. Habitat adalah segala sesuatu di mana organisme hidup, itu adalah bagian dari alam yang mengelilingi organisme hidup dan memberikan pengaruh langsung atau tidak langsung pada mereka. Itu. elemen habitat, yang tidak acuh terhadap organisme atau spesies tertentu dan dalam satu atau lain cara mempengaruhinya, adalah faktor yang terkait dengannya.

Komponen lingkungan beragam dan dapat berubah, oleh karena itu organisme hidup terus-menerus beradaptasi dan mengatur aktivitas vitalnya sesuai dengan variasi parameter lingkungan eksternal yang berkelanjutan. Adaptasi organisme semacam itu disebut adaptasi dan memungkinkan mereka untuk bertahan hidup dan bereproduksi.

Semua faktor lingkungan dibagi menjadi:

  • Faktor abiotik - faktor alam mati yang bekerja secara langsung atau tidak langsung pada organisme - cahaya, suhu, kelembaban, komposisi kimia udara, air dan lingkungan tanah, dll. ...
  • Faktor biotik - segala bentuk pengaruh pada tubuh dari makhluk hidup di sekitarnya (mikroorganisme, pengaruh hewan pada tumbuhan dan sebaliknya).
  • Faktor antropogenik adalah berbagai bentuk aktivitas masyarakat manusia yang mengarah pada perubahan alam sebagai habitat spesies lain atau secara langsung mempengaruhi kehidupan mereka.

Faktor lingkungan mempengaruhi organisme hidup

  • sebagai rangsangan yang menyebabkan perubahan adaptif dalam fungsi fisiologis dan biokimia;
  • sebagai kendala yang membuat tidak mungkin ada dalam kondisi ini;
  • sebagai pengubah yang menyebabkan perubahan struktural dan fungsional pada organisme, dan sebagai sinyal yang menunjukkan perubahan faktor lingkungan lainnya.

Dalam hal ini, dimungkinkan untuk menetapkan sifat umum dari dampak faktor lingkungan pada organisme hidup.

Setiap organisme memiliki seperangkat adaptasi khusus terhadap faktor lingkungan dan bahagia hanya ada dalam batas-batas variabilitas tertentu. Tingkat faktor kehidupan yang paling menguntungkan disebut optimal.

Pada nilai rendah atau dengan paparan berlebihan terhadap faktor tersebut, aktivitas vital organisme turun tajam (terasa terhambat). Rentang tindakan faktor lingkungan (area toleransi) dibatasi oleh titik minimum dan maksimum, sesuai dengan nilai ekstrem faktor ini, di mana keberadaan organisme dimungkinkan.

Tingkat atas faktor, di mana aktivitas vital organisme menjadi tidak mungkin, disebut maksimum, dan yang lebih rendah disebut minimum (Gbr.). Secara alami, setiap organisme memiliki maxima, optima dan minima dari faktor lingkungan. Misalnya, lalat rumah dapat menahan fluktuasi suhu dari 7 hingga 50 ° C, dan cacing gelang manusia hanya hidup pada suhu tubuh manusia.

Titik optimum, minimum dan maksimum merupakan tiga titik utama yang menentukan kemungkinan reaksi tubuh terhadap faktor ini. Titik-titik ekstrem dari kurva, yang menyatakan keadaan penindasan dengan kekurangan atau kelebihan suatu faktor, disebut daerah-daerah pessimum; nilai-nilai pesimis dari faktor tersebut sesuai dengannya. Nilai subletal dari faktor tersebut terletak di dekat titik kritis, dan zona mematikan dari faktor tersebut terletak di luar zona toleransi.

Kondisi lingkungan di mana setiap faktor atau kombinasinya melampaui zona nyaman dan memiliki efek depresi sering disebut ekstrem, batas (ekstrim, sulit) dalam ekologi. Mereka mencirikan tidak hanya situasi ekologis (suhu, salinitas), tetapi juga habitat seperti itu di mana kondisinya mendekati batas kemungkinan keberadaan tumbuhan dan hewan.

Kompleks faktor secara bersamaan mempengaruhi organisme hidup apa pun, tetapi hanya satu dari mereka yang membatasi. Faktor yang menjadi kerangka bagi keberadaan suatu organisme, spesies atau komunitas disebut pembatas (limiting). Misalnya, penyebaran banyak hewan dan tumbuhan ke utara dibatasi oleh kurangnya kehangatan, sementara di selatan faktor pembatas untuk spesies yang sama mungkin kekurangan kelembaban atau makanan yang diperlukan. Namun, batas daya tahan organisme dalam kaitannya dengan faktor pembatas tergantung pada tingkat faktor lainnya.

Untuk kehidupan beberapa organisme, diperlukan kondisi yang dibatasi oleh batas-batas yang sempit, yaitu kisaran optimum tidak konstan untuk spesies tersebut. Tindakan optimal dari faktor berbeda untuk spesies yang berbeda. Rentang kurva, yaitu jarak antara titik ambang, menunjukkan zona aksi faktor ekologis pada organisme (Gbr. 104). Dalam kondisi yang mendekati efek ambang faktor, organisme merasa tertekan; mereka mungkin ada, tetapi mereka tidak mencapai perkembangan penuh. Tanaman biasanya tidak berbuah. Pada hewan, sebaliknya, kematangan seksual dipercepat.

Besarnya rentang aksi faktor, dan terutama zona optimal, memungkinkan untuk menilai daya tahan organisme dalam kaitannya dengan elemen lingkungan tertentu, membuktikan amplitudo ekologisnya. Dalam hal ini, organisme yang dapat hidup di lingkungan yang cukup beragam disebut zribiontik (dari bahasa Yunani "evros" - luas). Misalnya, beruang coklat hidup di iklim dingin dan hangat, di daerah kering dan lembap, dan memakan berbagai makanan nabati dan hewani.

Sehubungan dengan faktor lingkungan pribadi, digunakan istilah yang dimulai dengan awalan yang sama. Misalnya, hewan yang dapat hidup dalam kisaran suhu yang luas disebut eurythermal, dan organisme yang hanya dapat hidup dalam kisaran suhu yang sempit disebut stenotermal. Menurut prinsip yang sama, suatu organisme dapat berupa euryhydride atau stenohydride, tergantung pada responsnya terhadap fluktuasi kelembaban; euryhaline atau stenohaline - tergantung pada kemampuan untuk mentolerir berbagai nilai salinitas lingkungan, dll.

Ada juga konsep valensi ekologis, yaitu kemampuan suatu organisme untuk menghuni berbagai lingkungan, dan amplitudo ekologi, yang mencerminkan lebar rentang faktor atau lebar zona optimal.

Pola kuantitatif reaksi organisme terhadap aksi faktor ekologi berbeda sesuai dengan kondisi tempat tinggalnya. Stenobiontisitas atau eurybionisme tidak mencirikan kekhususan suatu spesies dalam kaitannya dengan faktor ekologis apa pun. Misalnya, beberapa hewan terbatas pada kisaran suhu yang sempit (yaitu, stenothermal) dan pada saat yang sama dapat hidup dalam kisaran salinitas lingkungan yang luas (euryhaline).

Faktor lingkungan bertindak pada organisme hidup secara bersamaan dan bersama-sama, dan efek salah satunya sampai batas tertentu tergantung pada ekspresi kuantitatif faktor lain - cahaya, kelembaban, suhu, organisme di sekitarnya, dll. Pola ini disebut interaksi faktor . Kadang-kadang kurangnya satu faktor sebagian dikompensasikan oleh intensifikasi aktivitas yang lain; substitusi parsial dari tindakan faktor lingkungan dimanifestasikan. Pada saat yang sama, tidak ada satu pun faktor yang diperlukan tubuh yang dapat sepenuhnya digantikan oleh faktor lain. Tanaman fototrofik tidak dapat tumbuh tanpa cahaya di bawah suhu atau kondisi nutrisi yang paling optimal. Oleh karena itu, jika nilai setidaknya salah satu faktor yang diperlukan melampaui kisaran toleransi (di bawah minimum atau di atas maksimum), maka keberadaan organisme menjadi tidak mungkin.

Faktor lingkungan yang pesimis dalam kondisi tertentu, yaitu yang paling jauh dari optimal, terutama membuat spesies sulit untuk hidup dalam kondisi ini, meskipun kombinasi optimal dari kondisi lain. Ketergantungan ini disebut hukum faktor pembatas. Faktor-faktor yang menyimpang dari yang optimal sangat penting dalam kehidupan spesies atau individu individu, menentukan jangkauan geografis mereka.

Identifikasi faktor pembatas sangat penting dalam praktik pertanian untuk membangun valensi ekologis, terutama selama periode ontogenesis hewan dan tumbuhan yang paling rentan (kritis).

Setiap sifat atau komponen lingkungan luar yang mempengaruhi organisme disebut faktor lingkungan... Cahaya, panas, konsentrasi garam dalam air atau tanah, angin, hujan es, musuh dan patogen - semua ini adalah faktor lingkungan, daftarnya bisa sangat besar.

Diantaranya ada abiotik berhubungan dengan alam mati, dan biotik berhubungan dengan pengaruh organisme satu sama lain.

Faktor lingkungan sangat beragam, dan setiap spesies, yang mengalami pengaruhnya, meresponsnya dengan cara yang berbeda. Namun demikian, ada beberapa hukum umum yang mengatur respons organisme terhadap faktor lingkungan apa pun.

Yang utama adalah hukum optimal... Ini mencerminkan bagaimana organisme hidup mentransfer kekuatan yang berbeda dari aksi faktor lingkungan. Kekuatan dampak masing-masing dari mereka terus berubah. Kita hidup di dunia dengan kondisi yang bervariasi, dan hanya di tempat-tempat tertentu di planet ini nilai beberapa faktor kurang lebih konstan (di kedalaman gua, di dasar lautan).

Hukum optimal dinyatakan dalam kenyataan bahwa setiap faktor lingkungan memiliki batas-batas tertentu dari pengaruh positif pada organisme hidup.

Ketika menyimpang dari batas-batas ini, tanda efeknya berubah menjadi sebaliknya. Misalnya, hewan dan tumbuhan tidak mentolerir panas yang ekstrem dan salju yang parah; suhu rata-rata yang optimal. Demikian juga, kekeringan dan hujan lebat terus-menerus sama-sama tidak menguntungkan bagi tanaman. Hukum optimum menunjukkan ukuran setiap faktor untuk kelangsungan hidup organisme. Pada grafik, dinyatakan dengan kurva simetris yang menunjukkan bagaimana aktivitas vital spesies berubah dengan peningkatan pengaruh faktor secara bertahap (Gbr. 13).

Gambar 13. Skema aksi faktor lingkungan pada organisme hidup. 1,2 - titik kritis
(untuk memperbesar gambar, klik pada gambar)

Di tengah di bawah kurva - zona optimal... Pada nilai optimal faktor, organisme aktif tumbuh, memberi makan, dan berkembang biak. Semakin banyak nilai faktor menyimpang ke kanan atau ke kiri, yaitu ke arah penurunan atau peningkatan kekuatan aksi, semakin kurang menguntungkan bagi organisme. Kurva aktivitas vital menurun tajam di kedua sisi optimal. Ada dua zona terendah... Ketika kurva memotong sumbu horizontal, ada dua titik kritis... Ini adalah nilai-nilai faktor yang tidak dapat ditahan organisme lagi, kematian terjadi di luar mereka. Jarak antara titik kritis menunjukkan derajat toleransi organisme terhadap perubahan faktor. Kondisi yang dekat dengan titik kritis sangat sulit untuk bertahan hidup. Kondisi seperti ini disebut ekstrim.

Jika Anda menggambar kurva optimal dari faktor apa pun, misalnya, suhu, untuk spesies yang berbeda, maka mereka tidak akan bertepatan. Seringkali apa yang optimal untuk satu spesies adalah pesimum untuk spesies lain atau bahkan di luar titik kritis. Unta dan jerboa tidak bisa hidup di tundra, dan rusa kutub dan lemming di gurun selatan yang panas.

Keanekaragaman spesies secara ekologis juga dimanifestasikan dalam posisi titik kritis: di beberapa tempat berdekatan, di tempat lain jaraknya jauh. Ini berarti bahwa sejumlah spesies hanya dapat hidup dalam kondisi yang sangat stabil, dengan sedikit perubahan dalam faktor lingkungan, sementara yang lain dapat bertahan dalam fluktuasi yang luas. Misalnya, tanaman sentuh-aku-tidak layu jika udara tidak jenuh dengan uap air, dan rumput bulu mentolerir perubahan kelembaban dengan baik dan tidak mati bahkan dalam kekeringan.

Dengan demikian, hukum optimum menunjukkan kepada kita bahwa untuk setiap spesies ada ukuran pengaruh masing-masing faktor. Baik penurunan dan peningkatan paparan di luar ukuran ini menyebabkan kematian organisme.

Untuk memahami hubungan spesies dengan lingkungan, sama pentingnya faktor pembatas.

Di alam, organisme secara simultan dipengaruhi oleh seluruh kompleks faktor lingkungan dalam kombinasi yang berbeda dan dengan kekuatan yang berbeda. Tidak mudah untuk mengisolasi peran masing-masing. Mana yang lebih penting dari yang lain? Apa yang kita ketahui tentang hukum optimal memungkinkan kita untuk memahami bahwa tidak ada faktor yang sepenuhnya positif atau negatif, penting atau sekunder, dan semuanya tergantung pada kekuatan pengaruh masing-masing.

Hukum faktor pembatas menyatakan bahwa faktor yang paling signifikan adalah yang paling menyimpang dari nilai-nilai yang optimal bagi tubuh.

Pada dialah kelangsungan hidup individu tergantung pada periode tertentu ini. Dalam periode waktu lain, faktor-faktor lain mungkin menjadi pembatas, dan selama hidup mereka organisme menghadapi berbagai keterbatasan aktivitas vital mereka.

Hukum faktor optimum dan pembatas selalu dihadapi oleh praktek pertanian. Misalnya, pertumbuhan dan perkembangan gandum, dan akibatnya, panen terus-menerus dibatasi baik oleh suhu kritis, atau oleh kekurangan atau kelebihan kelembaban, atau oleh kekurangan pupuk mineral, dan kadang-kadang oleh efek bencana seperti hujan es dan badai. Dibutuhkan banyak usaha dan uang untuk mempertahankan kondisi optimal untuk tanaman, dan pada saat yang sama, di tempat pertama, untuk mengkompensasi atau mengurangi efek dari faktor pembatas.

Habitat berbagai spesies sangat beragam. Beberapa dari mereka, misalnya, beberapa tungau kecil atau serangga, menghabiskan seluruh hidup mereka di dalam daun tanaman, yang bagi mereka adalah seluruh dunia, yang lain menguasai ruang besar dan beragam, seperti rusa kutub, paus di laut, burung yang bermigrasi. .

Tergantung di mana perwakilan spesies yang berbeda tinggal, mereka dipengaruhi oleh kompleks faktor lingkungan yang berbeda. Di planet kita, ada beberapa lingkungan hidup utama, sangat berbeda dalam hal kondisi kehidupan: air, tanah-udara, tanah. Organisme itu sendiri, di mana orang lain hidup, juga berfungsi sebagai habitat.

Lingkungan kehidupan air. Semua penghuni air, terlepas dari perbedaan gaya hidup, harus disesuaikan dengan fitur utama lingkungan mereka. Fitur-fitur ini ditentukan, pertama-tama, oleh sifat fisik air: kepadatannya, konduktivitas termal, kemampuan untuk melarutkan garam dan gas.

Kepadatan air menentukan daya apung yang signifikan. Ini berarti bahwa berat organisme menjadi ringan di dalam air dan menjadi mungkin untuk menjalani kehidupan permanen di kolom air tanpa tenggelam ke dasar. Banyak spesies, kebanyakan kecil, tidak mampu berenang aktif dengan cepat, tampaknya melayang di air, berada dalam suspensi di dalamnya. Kumpulan penghuni air kecil seperti itu disebut plankton... Plankton termasuk ganggang mikroskopis, krustasea kecil, telur dan larva ikan, ubur-ubur dan banyak spesies lainnya. Organisme planktonik terbawa arus yang tidak mampu menahannya. Kehadiran plankton di dalam air memungkinkan jenis filtrasi nutrisi, yaitu regangan, dengan bantuan berbagai perangkat, organisme kecil, dan partikel makanan yang tersuspensi di dalam air. Ini dikembangkan di kedua hewan bentik berenang dan menetap seperti lili laut, remis, tiram dan lain-lain. Gaya hidup menetap tidak mungkin bagi penghuni air jika tidak ada plankton, yang, pada gilirannya, hanya mungkin terjadi di lingkungan dengan kepadatan yang cukup.

Kepadatan air membuat sulit untuk bergerak aktif di dalamnya, oleh karena itu, hewan yang berenang cepat, seperti ikan, lumba-lumba, cumi-cumi, harus memiliki otot yang kuat dan tubuh yang ramping. Karena kepadatan air yang tinggi, tekanan meningkat kuat dengan kedalaman. Makhluk laut dalam dapat menahan tekanan yang ribuan kali lebih tinggi daripada di darat.

Cahaya menembus ke dalam air hanya sampai kedalaman yang dangkal; oleh karena itu, organisme tumbuhan hanya bisa ada di cakrawala atas kolom air. Bahkan di laut terbersih sekalipun, fotosintesis hanya mungkin terjadi hingga kedalaman 100-200 m.Pada kedalaman yang sangat dalam, tidak ada tanaman, dan hewan laut dalam hidup dalam kegelapan total.

Rezim suhu lebih lunak di air daripada di darat. Karena kapasitas panas air yang tinggi, fluktuasi suhu di dalamnya dihaluskan, dan penghuni air tidak menghadapi kebutuhan untuk beradaptasi dengan salju yang parah atau panas empat puluh derajat. Hanya di sumber air panas suhu air bisa mendekati titik didih.

Salah satu kesulitan kehidupan akuatik adalah oksigen terbatas... Kelarutannya tidak terlalu tinggi dan, terlebih lagi, sangat berkurang dengan polusi atau pemanasan air. Oleh karena itu, di waduk terkadang ada zamora- kematian massal penduduk karena kekurangan oksigen, yang terjadi karena berbagai alasan.

Komposisi garam lingkungan juga sangat penting bagi organisme akuatik. Spesies laut tidak dapat hidup di air tawar, dan spesies air tawar tidak dapat hidup di laut karena gangguan sel.

Lingkungan kehidupan darat-udara. Lingkungan ini memiliki serangkaian fitur yang berbeda. Ini umumnya lebih kompleks dan bervariasi daripada yang akuatik. Ini mengandung banyak oksigen, banyak cahaya, perubahan suhu yang lebih tajam dalam waktu dan ruang, penurunan tekanan yang jauh lebih lemah dan seringkali defisit kelembaban. Meskipun banyak spesies dapat terbang, dan serangga kecil, laba-laba, mikroorganisme, biji-bijian, dan spora tanaman terbawa oleh aliran udara, organisme memberi makan dan berkembang biak di permukaan bumi atau tanaman. Dalam lingkungan dengan kepadatan rendah seperti udara, organisme membutuhkan dukungan. Oleh karena itu, pada tumbuhan darat, jaringan mekanis dikembangkan, dan pada hewan darat, kerangka internal atau eksternal lebih menonjol daripada pada hewan air. Kepadatan udara yang rendah memudahkan untuk bergerak di dalamnya.

M. S. Gilyarov (1912-1985), seorang ahli zoologi, ekologi, akademisi, pendiri studi ekstensif tentang dunia hewan tanah, penerbangan pasif menguasai sekitar dua pertiga dari penduduk tanah. Kebanyakan dari mereka adalah serangga dan burung.

Udara merupakan penghantar panas yang buruk. Ini memfasilitasi kemampuan untuk melestarikan panas yang dihasilkan di dalam organisme dan mempertahankan suhu konstan pada hewan berdarah panas. Perkembangan berdarah panas menjadi mungkin di lingkungan terestrial. Nenek moyang mamalia air modern - paus, lumba-lumba, walrus, anjing laut - pernah hidup di darat.

Penghuni darat memiliki berbagai adaptasi yang terkait dengan penyediaan air bagi diri mereka sendiri, terutama dalam kondisi kering. Pada tumbuhan, ini adalah sistem akar yang kuat, lapisan kedap air pada permukaan daun dan batang, dan kemampuan untuk mengatur penguapan air melalui stomata. Pada hewan, ini juga merupakan fitur yang berbeda dari struktur tubuh dan integumen, tetapi, di samping itu, perilaku yang sesuai berkontribusi untuk menjaga keseimbangan air. Mereka dapat, misalnya, bermigrasi ke lubang air atau secara aktif menghindari kondisi yang sangat kering. Beberapa hewan dapat menghabiskan seluruh hidupnya dengan makanan kering, seperti jerboa atau ngengat pakaian yang terkenal. Dalam hal ini, air yang dibutuhkan tubuh timbul karena adanya oksidasi dari bagian-bagian penyusun makanan.

Banyak faktor lingkungan lain yang berperan penting dalam kehidupan organisme darat, misalnya komposisi udara, angin, dan relief permukaan bumi. Cuaca dan iklim sangat penting. Penghuni lingkungan darat-udara harus beradaptasi dengan iklim bagian Bumi tempat mereka tinggal dan tahan terhadap variabilitas kondisi cuaca.

Tanah sebagai lingkungan hidup. Tanah adalah lapisan tipis permukaan tanah yang diolah oleh aktivitas makhluk hidup. Partikel padat ditembus di dalam tanah melalui pori-pori dan rongga yang sebagian berisi air dan sebagian lagi dengan udara, oleh karena itu organisme akuatik kecil juga dapat menghuni tanah. Volume rongga-rongga kecil di dalam tanah merupakan karakteristik yang sangat penting. Di tanah yang gembur, bisa mencapai 70%, dan di tanah padat - sekitar 20%. Berbagai macam makhluk mikroskopis hidup di pori-pori dan rongga ini atau di permukaan partikel padat: bakteri, jamur, protozoa, cacing gelang, artropoda. Hewan yang lebih besar membuat terowongan sendiri di dalam tanah. Seluruh tanah diresapi dengan akar tanaman. Kedalaman tanah ditentukan oleh kedalaman penetrasi akar dan aktivitas hewan penggali. Tidak lebih dari 1,5-2 m.

Udara di rongga tanah selalu jenuh dengan uap air, dan komposisinya diperkaya dengan karbon dioksida dan kehabisan oksigen. Dengan cara ini, kondisi kehidupan di tanah mengingatkan pada lingkungan perairan. Di sisi lain, rasio air terhadap udara di tanah terus berubah tergantung pada kondisi cuaca. Fluktuasi suhu sangat tajam di permukaan, tetapi dengan cepat dihaluskan dengan kedalaman.

Fitur utama dari lingkungan tanah adalah pasokan bahan organik yang konstan, terutama karena akar tanaman yang sekarat dan daun yang jatuh. Ini adalah sumber energi yang berharga bagi bakteri, jamur, dan banyak hewan, sehingga tanah - lingkungan yang paling bersemangat... Dunia tersembunyinya sangat kaya dan beragam.

Dengan munculnya berbagai spesies hewan dan tumbuhan, seseorang dapat memahami tidak hanya di lingkungan apa mereka hidup, tetapi juga kehidupan seperti apa yang mereka jalani di dalamnya.

Jika sebelumnya kita memiliki hewan berkaki empat dengan otot paha yang berkembang kuat di tungkai belakang dan yang jauh lebih lemah di depan, yang, apalagi, diperpendek, dengan leher yang relatif pendek dan ekor yang panjang, maka kita bisa katakan dengan yakin bahwa ini adalah pelompat tanah, yang mampu melakukan gerakan cepat dan bermanuver, penghuni ruang terbuka. Beginilah rupa kanguru Australia yang terkenal, dan jerboa Asia gurun, dan pelompat Afrika, dan banyak mamalia pelompat lainnya - perwakilan dari berbagai ordo yang hidup di berbagai benua. Mereka hidup di stepa, padang rumput, sabana - di mana gerakan cepat di tanah adalah cara utama untuk melarikan diri dari pemangsa. Ekor panjang berfungsi sebagai penyeimbang selama belokan cepat, jika tidak, hewan akan kehilangan keseimbangan.

Paha sangat berkembang di tungkai belakang dan pada serangga yang melompat - belalang, belalang, kutu, kumbang daun.

Tubuh kompak dengan ekor pendek dan anggota badan pendek, yang bagian depannya sangat kuat dan terlihat seperti sekop atau garu, mata buta, leher pendek dan pendek, seolah-olah, bulu yang dipangkas memberi tahu kami bahwa kami memiliki bawah tanah lubang dan galeri liang hewan ... Ini bisa berupa tahi lalat hutan, dan tikus mol stepa, dan tahi lalat berkantung Australia, dan banyak mamalia lain yang menjalani gaya hidup serupa.

Serangga penggali - beruang juga memiliki tubuh yang kompak, kekar, dan kaki depan yang kuat, mirip dengan ember buldoser yang diperkecil. Secara penampilan, mereka menyerupai tahi lalat kecil.

Semua spesies terbang telah mengembangkan bidang lebar - sayap pada burung, kelelawar, serangga, atau lipatan kulit yang melebar di sisi tubuh, seperti tupai terbang atau kadal.

Organisme yang menyebar dengan penerbangan pasif, dengan arus udara, dicirikan oleh ukuran kecil dan bentuk yang sangat beragam. Namun, mereka semua memiliki satu kesamaan - perkembangan permukaan yang kuat dibandingkan dengan berat badan. Ini dicapai dengan berbagai cara: karena rambut panjang, bulu, berbagai hasil tubuh, pemanjangan atau perataannya, dan keringanan berat jenis. Ini adalah bagaimana serangga kecil dan tanaman buah terbang terlihat.

Kesamaan eksternal yang terjadi di antara perwakilan dari berbagai kelompok dan spesies yang tidak terkait sebagai akibat dari gaya hidup yang serupa disebut konvergensi.

Ini terutama mempengaruhi organ-organ yang secara langsung berinteraksi dengan lingkungan eksternal, dan jauh lebih sedikit menonjol dalam struktur sistem internal - pencernaan, ekskresi, saraf.

Bentuk tanaman menentukan karakteristik hubungannya dengan lingkungan eksternal, misalnya, cara bertahan di musim dingin. Pohon dan semak tinggi memiliki cabang tertinggi.

Bentuk liana - dengan batang lemah yang melilit tanaman lain, dapat ditemukan di spesies arboreal dan herba. Ini termasuk anggur, hop, padang rumput, tanaman merambat tropis. Meringkuk di sekitar batang dan batang spesies tegak, tanaman mirip liana membawa daun dan bunganya ke cahaya.

Di bawah kondisi iklim yang sama di benua yang berbeda, penampilan vegetasi yang serupa muncul, yang terdiri dari spesies yang berbeda, seringkali sama sekali tidak terkait.

Bentuk eksternal, yang mencerminkan cara berinteraksi dengan habitat, disebut bentuk kehidupan spesies. Spesies yang berbeda mungkin memiliki bentuk kehidupan yang serupa jika mereka menjalani gaya hidup yang dekat.

Bentuk kehidupan dikembangkan selama evolusi sekuler spesies. Spesies yang berkembang dengan metamorfosis secara alami mengubah bentuk kehidupan mereka selama siklus hidup. Bandingkan, misalnya, ulat dan kupu-kupu dewasa atau katak dan kecebongnya. Beberapa tanaman dapat mengambil bentuk kehidupan yang berbeda tergantung pada kondisi pertumbuhannya. Misalnya, linden atau ceri burung bisa menjadi pohon tegak dan semak.

Komunitas tumbuhan dan hewan lebih stabil dan lebih lengkap jika mereka mencakup perwakilan dari berbagai bentuk kehidupan. Ini berarti bahwa komunitas semacam itu memanfaatkan sepenuhnya sumber daya lingkungan dan memiliki koneksi internal yang lebih beragam.

Komposisi bentuk kehidupan organisme dalam komunitas berfungsi sebagai indikator karakteristik lingkungan mereka dan perubahan yang terjadi di dalamnya.

Insinyur pesawat sedang mempelajari dengan cermat berbagai bentuk kehidupan serangga terbang. Model mesin dengan penerbangan mengepak dibuat, sesuai dengan prinsip pergerakan di udara Diptera dan Hymenoptera. Teknologi modern telah digunakan untuk membuat mesin berjalan, serta robot dengan tuas dan gerakan hidrolik, seperti pada hewan dari berbagai bentuk kehidupan. Mobil seperti itu mampu bergerak di lereng curam dan off-road.

Kehidupan di Bumi berkembang dalam kondisi perubahan siang dan malam yang teratur dan pergantian musim karena rotasi planet di sekitar porosnya dan mengelilingi Matahari. Ritme lingkungan eksternal menciptakan periodisitas, yaitu pengulangan kondisi dalam kehidupan sebagian besar spesies. Baik periode kritis, sulit untuk bertahan hidup, dan yang menguntungkan berulang secara teratur.

Adaptasi terhadap perubahan periodik di lingkungan eksternal diekspresikan pada makhluk hidup tidak hanya melalui reaksi langsung terhadap faktor-faktor yang berubah, tetapi juga dalam ritme internal yang ditetapkan secara turun temurun.

Ritme harian. Ritme sirkadian menyesuaikan organisme dengan perubahan siang dan malam. Tanaman memiliki pertumbuhan yang intensif, mekarnya bunga diatur pada waktu tertentu dalam sehari. Hewan sangat mengubah aktivitas mereka di siang hari. Atas dasar ini, spesies siang dan malam dibedakan.

Ritme harian organisme bukan hanya cerminan dari perubahan kondisi eksternal. Jika Anda menempatkan seseorang, atau hewan, atau tumbuhan di lingkungan yang konstan dan stabil tanpa mengubah siang dan malam, maka ritme proses kehidupan dipertahankan, dekat dengan yang sehari-hari. Tubuh, seolah-olah, hidup sesuai dengan jam internalnya, menghitung waktu.

Ritme harian dapat menangkap banyak proses dalam tubuh. Pada manusia, sekitar 100 karakteristik fisiologis mematuhi siklus harian: detak jantung, ritme pernapasan, sekresi hormon, sekresi kelenjar pencernaan, tekanan darah, suhu tubuh, dan banyak lainnya. Oleh karena itu, ketika seseorang terjaga alih-alih tidur, tubuh masih disetel ke kondisi malam dan malam tanpa tidur berdampak buruk bagi kesehatan.

Namun, ritme diurnal dimanifestasikan tidak pada semua spesies, tetapi hanya pada mereka yang dalam hidupnya perubahan siang dan malam memainkan peran ekologis yang penting. Penghuni gua atau perairan dalam, di mana tidak ada perubahan seperti itu, hidup menurut ritme yang berbeda. Ya, dan di antara penduduk terestrial, frekuensi harian tidak terdeteksi pada semua orang.

Dalam percobaan di bawah kondisi yang sangat konstan, lalat buah-Drosophila mempertahankan ritme diurnal selama puluhan generasi. Periodisitas ini diwarisi dari mereka, seperti banyak spesies lainnya. Begitu dalam reaksi adaptif terkait dengan siklus harian lingkungan eksternal.

Pelanggaran ritme harian tubuh selama kerja malam, penerbangan luar angkasa, menyelam, dll. adalah masalah medis yang serius.

Ritme tahunan. Ritme tahunan menyesuaikan organisme dengan perubahan musiman dalam kondisi. Dalam kehidupan spesies, periode pertumbuhan, reproduksi, molting, migrasi, dormansi dalam secara teratur bergantian dan berulang sedemikian rupa sehingga organisme memenuhi musim kritis dalam keadaan paling stabil. Proses yang paling rentan - reproduksi dan pemeliharaan hewan muda - jatuh pada musim yang paling menguntungkan. Periodisitas perubahan keadaan fisiologis sepanjang tahun ini sebagian besar bersifat bawaan, yaitu memanifestasikan dirinya sebagai ritme tahunan internal. Jika, misalnya, burung unta Australia atau anjing dingo liar ditempatkan di kebun binatang belahan bumi utara, musim kawin mereka akan dimulai pada musim gugur, ketika musim semi di Australia. Restrukturisasi ritme tahunan internal berlangsung dengan susah payah, melalui sejumlah generasi.

Mempersiapkan reproduksi atau overwintering adalah proses panjang yang dimulai pada organisme jauh sebelum permulaan periode kritis.

Perubahan cuaca jangka pendek yang tiba-tiba (salju musim panas, pencairan musim dingin) biasanya tidak mengganggu ritme tahunan tanaman dan hewan. Faktor lingkungan utama yang ditanggapi organisme dalam siklus tahunannya bukanlah perubahan cuaca yang acak, tetapi fotoperiode- perubahan rasio siang dan malam.

Panjang siang hari berubah secara teratur sepanjang tahun, dan perubahan inilah yang berfungsi sebagai sinyal akurat dari pendekatan musim semi, musim panas, musim gugur atau musim dingin.

Kemampuan organisme untuk merespon perubahan panjang hari disebut fotoperiodisme.

Jika hari dipersingkat, spesies mulai bersiap untuk musim dingin, jika diperpanjang, untuk pertumbuhan dan reproduksi aktif. Dalam hal ini, faktor perubahan lamanya siang dan malam tidak penting bagi kehidupan organisme, tetapi faktornya nilai sinyal, menunjukkan perubahan besar yang akan datang di alam.

Seperti yang Anda ketahui, panjang hari sangat tergantung pada garis lintang geografis. Di belahan bumi utara di selatan, hari musim panas jauh lebih pendek daripada di utara. Oleh karena itu, spesies selatan dan utara bereaksi berbeda terhadap jumlah perubahan hari yang sama: spesies selatan mulai bereproduksi dengan hari yang lebih pendek daripada spesies utara.

FAKTOR LINGKUNGAN

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biologi Umum". Moskow, "Pendidikan", 2000

  • Topik 18. "Habitat. Faktor lingkungan." Bab 1; hal.10-58
  • Topik 19. "Populasi. Jenis hubungan antar organisme." bab 2 8-14; hal 60-99; bab 5 30-33
  • Topik 20. "Ekosistem." bab 2 15-22; hal.106-137
  • Topik 21. "Biosfer. Siklus zat." bab 6 34-42; hal.217-290

tes

1. Cahaya sebagai faktor lingkungan. Peran cahaya dalam kehidupan organisme

Cahaya adalah salah satu bentuk energi. Menurut hukum pertama termodinamika, atau hukum kekekalan energi, energi dapat berpindah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Menurut hukum ini, organisme adalah sistem termodinamika yang terus-menerus bertukar energi dan materi dengan lingkungan. Organisme di permukaan bumi terkena aliran energi, terutama energi matahari, serta radiasi termal gelombang panjang dari badan antariksa. Kedua faktor ini menentukan kondisi iklim lingkungan (suhu, laju penguapan air, pergerakan udara dan air). Sinar matahari dengan energi 2 kal jatuh di biosfer dari luar angkasa. 1 cm 2 dalam 1 menit. Inilah yang disebut konstanta matahari. Cahaya ini, yang melewati atmosfer, melemah dan tidak lebih dari 67% energinya dapat mencapai permukaan bumi pada siang hari yang cerah, mis. 1,34 kal. per cm2 dalam 1 menit. Melewati tutupan awan, air dan vegetasi, sinar matahari semakin melemah, dan distribusi energi di dalamnya berubah secara signifikan di berbagai bagian spektrum.

Redaman sinar matahari dan radiasi kosmik tergantung pada panjang gelombang (frekuensi) cahaya. Radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang kurang dari 0,3 mikron hampir tidak melewati lapisan ozon (pada ketinggian sekitar 25 km). Radiasi seperti itu berbahaya bagi organisme hidup, khususnya untuk protoplasma.

Di alam yang hidup, cahaya adalah satu-satunya sumber energi, semua tumbuhan kecuali bakteri? fotosintesis, yaitu mensintesis zat organik dari zat anorganik (yaitu, dari air, garam mineral dan CO 2 - dengan bantuan energi radiasi dalam proses asimilasi). Semua organisme bergantung pada makanan fotosintesis terestrial yaitu tumbuhan yang mengandung klorofil.

Cahaya sebagai faktor lingkungan dibagi menjadi ultraviolet dengan panjang gelombang 0,40 - 0,75 mikron dan inframerah dengan panjang gelombang lebih panjang dari besaran tersebut.

Efek dari faktor-faktor ini tergantung pada sifat-sifat organisme. Setiap jenis organisme disesuaikan dengan spektrum panjang gelombang cahaya tertentu. Beberapa jenis organisme telah beradaptasi dengan ultraviolet, sementara yang lain dengan inframerah.

Beberapa organisme dapat membedakan antara panjang gelombang. Mereka memiliki sistem persepsi cahaya khusus dan memiliki penglihatan warna, yang sangat penting dalam kehidupan mereka. Banyak serangga sensitif terhadap radiasi gelombang pendek, yang tidak dapat dirasakan oleh manusia. Kupu-kupu malam merasakan sinar ultraviolet dengan baik. Lebah dan burung secara akurat menemukan dan menavigasi medan bahkan di malam hari.

Organisme juga bereaksi kuat terhadap intensitas cahaya. Menurut karakteristik ini, tumbuhan dibagi menjadi tiga kelompok ekologi:

1. Menyukai cahaya, menyukai sinar matahari atau heliophyta - yang dapat berkembang secara normal hanya di bawah sinar matahari.

2. Pencinta naungan, atau sciophytes - ini adalah tanaman dari tingkat hutan yang lebih rendah dan tanaman laut dalam, misalnya, bunga lili lembah dan lainnya.

Dengan penurunan intensitas cahaya, fotosintesis juga melambat. Semua organisme hidup memiliki kepekaan ambang batas terhadap intensitas cahaya, serta faktor lingkungan lainnya. Ambang sensitivitas terhadap faktor lingkungan tidak sama untuk organisme yang berbeda. Misalnya, cahaya yang kuat menghambat perkembangan lalat Drosophila, bahkan menyebabkan kematiannya. Kecoa dan serangga lainnya tidak menyukai cahaya. Pada sebagian besar tumbuhan fotosintesis, pada intensitas cahaya rendah, sintesis protein terhambat, dan pada hewan, proses biosintesis terhambat.

3. Heliophytes yang toleran terhadap naungan atau fakultatif. Tanaman yang tumbuh baik di tempat teduh dan terang. Pada hewan, sifat-sifat organisme ini disebut pencinta cahaya (fotofil), pencinta naungan (fotofobik), euryphobic - stenophobic.

Koneksi biotik organisme dalam biocenosis. Masalah presipitasi asam

Faktor lingkungan adalah kondisi atau elemen tertentu dari lingkungan yang memiliki efek tertentu pada tubuh. Faktor lingkungan dibagi menjadi abiotik, biotik, dan antropogenik...

Air dan kesehatan: berbagai aspek

Air adalah "makanan" terbesar dalam diet manusia dalam hal konsumsi. Air adalah zat universal, yang tanpanya kehidupan tidak mungkin terjadi. Air merupakan bagian tak terpisahkan dari semua makhluk hidup. Tumbuhan mengandung hingga 90% air ...

Perlindungan lingkungan

Pentingnya vegetasi di alam dan kehidupan manusia sangat besar. Tumbuhan hijau, melalui fotosintesis dan ekskresi, memastikan keberadaan kehidupan di Bumi. Fotosintesis adalah proses biokimia yang kompleks ...

Masalah lingkungan dasar

Sumber daya alam adalah komponen alam yang digunakan oleh manusia dalam kegiatan ekonominya. Sumber daya alam memiliki peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia...

Perlindungan satwa liar

Keanekaragaman hewan sangat penting, pertama-tama, untuk proses utama - sirkulasi biotik zat dan energi. Satu spesies tidak mampu dalam biogeocenosis apa pun untuk memecah bahan organik tanaman menjadi produk akhir ...

Adaptasi tanaman terhadap rezim air

ekologi air tumbuhan terestrial Tubuh tumbuhan terdiri dari 50-90% air. Sitoplasma sangat kaya akan air (85-90%), dan ada banyak di organel sel. Air sangat penting dalam kehidupan tumbuhan...

Masalah ekologi dan lingkungan hidup

Setiap orang harus menjaga untuk memastikan lingkungan yang sehat, terus-menerus melindungi flora dan fauna, udara, air dan tanah dari efek berbahaya dari kegiatan ekonomi ...

Penghancuran lapisan ozon. Metode kontrol

Ion udara bersifat positif dan negatif. Proses pembentukan muatan pada molekul disebut ionisasi, dan molekul bermuatan disebut ion atau ion udara. Jika molekul terionisasi diendapkan pada partikel atau setitik debu ...

Bantuan sebagai faktor lingkungan

Untuk kurang besar dari gunung, bentuk relief - dataran tinggi yang dibedah - perubahan lanskap dan, khususnya, tutupan vegetasi, dengan ketinggian diekspresikan dengan sangat lemah. Di zona hutan, campuran ek dan abu di tegakan pohon terbatas pada area yang ditinggikan ...

Peran oksigen, cahaya dan suara dalam kehidupan ikan

ikan oksigen cahaya suara aktivitas vital Dalam kehidupan organisme hidup, peran terpenting dimainkan oleh radiasi ultraviolet dalam kisaran 295-380 nm, bagian spektrum yang terlihat dan radiasi inframerah dekat dengan panjang gelombang hingga 1100 nm. Proses...

Suhu adalah faktor lingkungan yang paling penting. Suhu memiliki dampak besar pada banyak aspek kehidupan organisme dalam geografi distribusi mereka ...

Cahaya, suhu dan kelembaban sebagai faktor lingkungan

Awalnya, semua organisme adalah akuatik. Setelah menaklukkan tanah, mereka tidak kehilangan ketergantungan mereka pada air. Air merupakan bagian integral dari semua organisme hidup. Kelembaban adalah jumlah uap air di udara. Tidak ada kehidupan tanpa kelembaban atau air ...

Faktor sosio-ekologis sebagai dasar pembentukan pendekatan pengembangan kota modern

eko-kota eko-kota Baru-baru ini di kota-kota modern masalah karakter sosial, ekonomi dan ekologi telah diperparah dengan tajam. Selama 40 tahun terakhir, beban ekonomi pada sistem alam telah meningkat tajam ...

Manusia dan biosfer

Studi tentang ritme aktivitas dan kepasifan yang terjadi di tubuh kita terlibat dalam ilmu khusus - bioritmologi. Menurut ilmu ini, sebagian besar proses yang terjadi di dalam tubuh disinkronkan dengan periode matahari-bulan-terestrial ...

Pembangunan ekonomi dan faktor lingkungan

Setiap pembangunan ekonomi didasarkan pada tiga faktor pertumbuhan ekonomi: sumber daya tenaga kerja, alat produksi buatan (modal atau modal buatan), sumber daya alam ...

Memuat ...Memuat ...