Mål: å avsløre egenskapene til abiotiske miljøfaktorer og vurdere deres innflytelse på levende organismer.

Oppgaver: å gjøre studentene kjent med miljøfaktorer i miljøet; å avsløre funksjonene til abiotiske faktorer, å vurdere påvirkningen av temperatur, lys og fuktighet på levende organismer; å skille forskjellige grupper av levende organismer avhengig av påvirkningen av forskjellige abiotiske faktorer på dem; fullføre en praktisk oppgave for å bestemme gruppene av organismer, avhengig av den abiotiske faktoren.

Utstyr: datapresentasjon, oppgaver i grupper med bilder av planter og dyr, praktisk oppgave.

UNDER KLASSENE

Alle levende organismer som bor på jorden er påvirket av miljøfaktorer.

Miljøfaktorer- dette er individuelle egenskaper eller elementer i miljøet som direkte eller indirekte påvirker levende organismer, i det minste under ett av stadiene av individuell utvikling. Miljøfaktorer er mange. Det er flere kvalifikasjoner, avhengig av tilnærmingen. Dette er i henhold til påvirkningen på den vitale aktiviteten til organismer, i henhold til graden av variasjon over tid, i henhold til virkningens varighet. Vurder klassifiseringen av miljøfaktorer basert på deres opprinnelse.

Vi vil vurdere virkningen av den første tre abiotiske faktorer miljø, siden deres innflytelse er mer betydelig - det er temperatur, lys og fuktighet.

For eksempel, hos maibillen, finner larvestadiet sted i jorda. Det er påvirket av abiotiske miljøfaktorer: jord, luft, indirekte fuktighet, kjemisk sammensetning av jorda - lys påvirker det ikke i det hele tatt.

Bakterier er for eksempel i stand til å overleve under de mest ekstreme forholdene - de finnes i geysirer, hydrogensulfidkilder, veldig saltvann, på dypet av verdenshavet, veldig dypt i jorda, i isen i Antarktis, på høyeste topper (selv Everest 8848 m), i kroppene til levende organismer.

TEMPERATUR

De fleste plante- og dyrearter er tilpasset et ganske smalt temperaturområde. Noen organismer, spesielt i hvile eller suspendert animasjon, er i stand til å motstå ganske lave temperaturer. Temperatursvingninger i vann er vanligvis mindre enn på land, så temperaturtoleransegrensene for vannlevende organismer er dårligere enn for landlevende. Stoffskiftet avhenger av temperaturen. I utgangspunktet lever organismer ved temperaturer fra 0 til +50 på overflaten av sand i ørkenen og opp til -70 i noen områder i Øst-Sibir. Gjennomsnittlig temperaturområde er fra +50 til –50 i terrestriske habitater og fra +2 til +27 i verdenshavet. For eksempel kan mikroorganismer tåle nedkjøling til –200, visse typer bakterier og alger kan leve og formere seg i varme kilder ved temperaturer på + 80, +88.

Skille dyreorganismer:

med konstant kroppstemperatur (varmblodig);
med inkonsekvent kroppstemperatur (kaldblodig).

Organismer med variabel kroppstemperatur (fisk, amfibier, krypdyr)

I naturen er ikke temperaturen konstant. Organismer som lever på tempererte breddegrader og er utsatt for temperatursvingninger er mindre tolerante for konstante temperaturer. Kraftige svingninger - varme, frost - er ugunstige for organismer. Dyr har utviklet tilpasninger for å bekjempe nedkjøling og overoppheting. For eksempel, med begynnelsen av vinteren, faller planter og dyr med varierende kroppstemperaturer inn i en tilstand av vinterdvale. Stoffskiftet deres synker kraftig. Som forberedelse til vinteren lagres mye fett og karbohydrater i dyrs vev, mengden vann i fiberen reduseres, sukker og glyserin samler seg, noe som forhindrer frysing. Så frostmotstanden til overvintrende organismer øker.

I den varme årstiden aktiveres tvert imot fysiologiske mekanismer som beskytter mot overoppheting. Hos planter øker fordampningen av fuktighet gjennom stomata, noe som fører til en reduksjon i temperaturen på bladene. Hos dyr øker fordampningen av vann gjennom luftveiene og huden.

Organismer med konstant kroppstemperatur. (fugler, pattedyr)

Disse organismene gjennomgikk endringer i den indre strukturen til organene, noe som bidro til deres tilpasning til en konstant kroppstemperatur. Dette er for eksempel et 4-kammer hjerte og tilstedeværelsen av en aortabue, som sikrer fullstendig separasjon av arteriell og venøs blodstrøm, intensiv metabolisme på grunn av tilførsel av oksygenrikt arterielt blod til vev, fjær eller hårdeksel på kroppen, som bidrar til å bevare varme, velutviklet nervøs aktivitet) ... Alt dette tillot representanter for fugler og pattedyr å forbli aktive under plutselige temperaturendringer og mestre alle habitater.

Under naturlige forhold holdes temperaturen svært sjelden på et gunstig nivå for livet. Derfor utvikler planter og dyr spesielle tilpasninger som svekker skarpe svingninger i temperaturen. Dyr som elefanter har en større aurikkel sammenlignet med dens mammutforfedre i kaldere klima. Aurikelen, i tillegg til hørselsorganet, utfører funksjonen til en termoregulator. For å beskytte mot overoppheting vises en voksaktig blomst og en tett kutikula i planter.

LYS

Lys gir alle livsprosesser på jorden. For organismer er bølgelengden til den oppfattede strålingen, dens varighet og eksponeringsintensitet viktig. For eksempel, hos planter fører en reduksjon i lengden på dagslyset og intensiteten av belysningen til høstløvfall.

Av forhold til plantens lys delt i:

lyselskende- har små blader, sterkt forgrenede skudd, mye pigment - korn. Men å øke lysintensiteten utover optimal undertrykker fotosyntesen, så det er vanskelig å få gode avlinger i tropene.
skygge-elskende e - har tynne blader, store, plassert horisontalt, med færre stomata.
skygge-tolerant- planter som er i stand til å leve under gode lys- og skyggeforhold

En viktig rolle i reguleringen av aktiviteten til levende organismer og deres utvikling spilles av varigheten og intensiteten av eksponering for lys. - fotoperiode. På tempererte breddegrader er utviklingssyklusen for dyr og planter begrenset til årstidene, og lengden på dagslyset tjener som et signal for å forberede seg på en temperaturendring, som, i motsetning til andre faktorer, alltid forblir konstant i en viss sted og til et bestemt tidspunkt. Fotoperiodisme er en utløsende mekanisme som inkluderer fysiologiske prosesser som fører til vekst og blomstring av planter om våren, fruktsetting om sommeren og bladfelling om høsten hos planter. Hos dyr, akkumulering av fett om høsten, reproduksjon av dyr, deres migrasjon, migrasjon av fugler og begynnelsen av det sovende stadiet hos insekter. ( Studentmelding).

I tillegg til sesongmessige endringer, er det også daglige endringer i belysningsregimet, endringen av dag og natt bestemmer den daglige rytmen til den fysiologiske aktiviteten til organismer. En viktig tilpasning som sikrer et individs overlevelse er en slags «biologisk klokke», evnen til å sanse tid.

Dyr, hvis aktivitet avhenger fra tid på dagen, komme med dag, natt og skumring livsstil.

LUFTFUKTIGHET

Vann er en nødvendig komponent i cellen, derfor er mengden i visse habitater en begrensende faktor for planter og dyr og bestemmer naturen til floraen og faunaen i et gitt område.

Overflødig fuktighet i jorda fører til vanning av jorda og utseende av myrvegetasjon. Avhengig av fuktighetsinnholdet i jorda (mengde nedbør), endres artssammensetningen i vegetasjonen. Løvskoger viker for småbladvegetasjon, deretter skogsteppevegetasjon. Videre er det lavt gress, og med 250 ml per år - en ørken. Nedbør gjennom hele året faller kanskje ikke jevnt, levende organismer må tåle lange tørkeperioder. For eksempel avhenger plantene og dyrene på savannen, hvor intensiteten av vegetasjonsdekket, samt intensiv fôring av hovdyr, av regntiden.

I naturen forekommer det også daglige svingninger i luftfuktigheten, som påvirker aktiviteten til organismer. Det er en nær sammenheng mellom fuktighet og temperatur. Temperaturen påvirker kroppen sterkere når luftfuktigheten er høy eller lav. Planter og dyr har utviklet tilpasninger til varierende luftfuktighet. For eksempel i planter - utvikles et kraftig rotsystem, bladets kutikula blir tykkere, bladbladet reduseres eller omdannes til nåler og torner. I saxaul utføres fotosyntesen av den grønne delen av stilken. Planter slutter å vokse i en tørkeperiode. Kaktus lagrer fuktighet i den utvidede delen av stilken; nåler i stedet for blader reduserer fordampning.

Dyr har også utviklet tilpasninger som gjør at de tåler mangel på fuktighet. Små dyr - gnagere, slanger, skilpadder, leddyr - trekker ut fuktighet fra mat. Vannkilden kan være et fettlignende stoff, for eksempel i en kamel. I varmt vær er noen dyr gnagere, skilpadder går i dvalemodus, som varte i flere måneder. Planter er flyktige ved begynnelsen av sommeren, etter en kort blomstring kan de kaste bladene, dø av bakken og dermed overleve en tørkeperiode. Samtidig blir løker og jordstengler bevart til neste sesong.

Av planteforhold til vann dele opp:

vannplanter høy luftfuktighet;
planter nær vann, terrestrisk vann;
land planter;
planter på tørre og veldig tørre steder, bor på steder med utilstrekkelig fuktighet, kan tolerere en kort tørke;
sukkulenter- saftig, samler vann i vevet i kroppen deres.

I forhold til til dyrenes vann dele opp:

fuktighetselskende dyr;
mellomgruppe;
tørrelskende dyr.

Typer organismer tilpasningsevne til svingninger i temperatur, fuktighet og lys:

varmblodighet – opprettholde en konstant kroppstemperatur av kroppen;
dvalemodus - langvarig søvn av dyr i vintersesongen;
suspendert animasjon - en midlertidig tilstand av organismen, der livsprosessene bremses til et minimum og alle synlige tegn på liv er fraværende (observert hos kaldblodige dyr og hos dyr om vinteren og i en varm periode);
frostbestandighet b - evnen til organismer til å tolerere negative temperaturer;
hviletilstand - den adaptive egenskapen til en flerårig plante, som er preget av opphør av synlig vekst og vital aktivitet, utdøing av terrestriske skudd i urteaktige former av planter og bladabscisisjon i treaktige former;
sommer rolig- den adaptive egenskapen til tidligblomstrende planter (tulipan, safran) i tropiske områder, ørkener, halvørkener.

(Studentmeldinger.)

La oss lage produksjon, til alle levende organismer, dvs. planter og dyr påvirkes av abiotiske miljøfaktorer (faktorer av livløs natur), spesielt temperatur, lys og fuktighet. Avhengig av påvirkningen av faktorer av livløs natur, er planter og dyr delt inn i ulike grupper, og de utvikler tilpasninger til påvirkningen av disse abiotiske faktorene.

Praktiske oppgaver i grupper:(vedlegg 1)

1. OPPGAVE: Av de listede dyrene, navngi kaldblodig (dvs. med variabel kroppstemperatur).

2. OPPGAVE: Fra oppførte dyr navn varmblodig (dvs. med konstant kroppstemperatur).

3. OPPGAVE: velg blant de foreslåtte plantene de som er lyselskende, skyggeelskende og skyggetolerante og skriv ned i tabellen.

4. OPPDRAG: Velg dyr som er dag-, nattaktive og crepuskulære.

5. OPPGAVE: velg planter som tilhører ulike grupper i forhold til vann.

6. OPPGAVE: velg ut dyr som tilhører ulike grupper i forhold til vann.

Oppgaver om temaet "abiotiske miljøfaktorer", svarer(

Introduksjon

1. Lys som miljøfaktor. Lysets rolle i organismenes liv

2. Temperatur som miljøfaktor

3. Fuktighet som miljøfaktor

4. Edafiske faktorer

5. Ulike miljøer i livet

Konklusjon

Liste over brukt litteratur

Introduksjon

Det er et stort utvalg av livsmiljøer på jorden, som gir en rekke økologiske nisjer og deres "bosetting". Til tross for dette mangfoldet er det imidlertid fire kvalitativt forskjellige bomiljøer som har et spesifikt sett av miljøfaktorer, og derfor krever et spesifikt sett. tilpasninger... Dette er bomiljøene: bakke-luft (land); vann; jorden; andre organismer.

Hver art er tilpasset et spesifikt sett av miljøforhold - en økologisk nisje.

Hver art er tilpasset sitt spesifikke miljø, til en bestemt mat, rovdyr, temperatur, saltholdighet i vannet og andre elementer i den ytre verden, uten hvilke den ikke kan eksistere.

Et kompleks av faktorer er nødvendig for eksistensen av organismer. Kroppens behov for dem er forskjellig, men hver av dem begrenser til en viss grad dens eksistens.

Fraværet (manglen) av noen miljøfaktorer kan kompenseres av andre nære (liknende) faktorer. Organismer er ikke "slaver" av miljøforhold - de tilpasser seg til en viss grad og endrer miljøforhold for å svekke mangelen på visse faktorer.

Fraværet i miljøet av fysiologisk nødvendige faktorer (lys, vann, karbondioksid, næringsstoffer) kan ikke kompenseres (erstattes) av andre.

1. Lys som miljøfaktor. Lysets rolle i organismenes liv

Lys er en av energiformene. I henhold til termodynamikkens første lov, eller loven om bevaring av energi, kan energi gå fra en form til en annen. I følge denne loven er organismer et termodynamisk system som hele tiden utveksler energi og materie med miljøet. Organismer på jordens overflate er utsatt for strøm av energi, hovedsakelig solenergi, samt langbølget termisk stråling fra romkropper. Begge disse faktorene bestemmer de klimatiske forholdene i miljøet (temperatur, fordampningshastighet av vann, bevegelse av luft og vann). Sollys med en energi på 2 kalorier faller på biosfæren fra verdensrommet. 1 cm 2 på 1 min. Dette er den såkalte solkonstanten. Dette lyset, som passerer gjennom atmosfæren, er svekket og ikke mer enn 67 % av dets energi kan nå jordoverflaten på en klar middag, dvs. 1,34 kal. per cm 2 på 1 min. Ved å passere gjennom skydekke, vann og vegetasjon svekkes sollys ytterligere, og fordelingen av energi i det endres betydelig i forskjellige deler av spekteret.

Graden av dempning av sollys og kosmisk stråling avhenger av bølgelengden (frekvensen) til lyset. Ultrafiolett stråling med en bølgelengde på mindre enn 0,3 mikron passerer knapt gjennom ozonlaget (i en høyde på ca. 25 km). Slik stråling er farlig for en levende organisme, spesielt for protoplasma.

I levende natur er lys den eneste energikilden, alle planter, bortsett fra bakterier fotosyntetiserer, d.v.s. syntetisere organiske stoffer fra uorganiske stoffer (det vil si fra vann, mineralsalter og CO 2 - ved hjelp av strålingsenergi i prosessen med assimilering). Alle organismer er avhengige av terrestrisk fotosyntese for ernæring, dvs. klorofyllholdige planter.

Lys som miljøfaktor er delt inn i ultrafiolett med en bølgelengde på 0,40 - 0,75 mikron og infrarødt med en bølgelengde lengre enn disse størrelsene.

Effekten av disse faktorene avhenger av organismenes egenskaper. Hver type organisme er tilpasset et bestemt spekter av lysbølgelengde. Noen typer organismer har tilpasset seg ultrafiolett, mens andre til infrarødt.

Noen organismer er i stand til å skille mellom bølgelengder. De har spesielle lysoppfattende systemer og har fargesyn, som er av stor betydning i livet deres. Mange insekter er følsomme for kortbølgestråling, som mennesker ikke kan oppfatte. Nattsommerfugler oppfatter ultrafiolette stråler godt. Bier og fugler finner og navigerer nøyaktig i terrenget selv om natten.

Organismer reagerer også sterkt på lysintensiteten. I henhold til disse egenskapene er planter delt inn i tre økologiske grupper:

1. Lyselskende, solelskende eller heliofytter - som er i stand til å utvikle seg normalt bare under solens stråler.

2. Skyggeelskende, eller sciofytter - dette er planter i de nedre skogene og dyphavsplanter, for eksempel liljekonvaller og andre.

Med en reduksjon i lysintensiteten bremses også fotosyntesen. Alle levende organismer har terskelfølsomhet for lysintensitet, så vel som for andre miljøfaktorer. Terskelens følsomhet for miljøfaktorer er ikke den samme for ulike organismer. For eksempel hemmer intenst lys utviklingen av Drosophila-fluer, til og med forårsaker deres død. Kakerlakker og andre insekter liker ikke lys. I de fleste fotosyntetiske planter, ved lav lysintensitet, hemmes proteinsyntesen, og hos dyr hemmes biosynteseprosesser.

3. Skyggetolerante eller fakultative heliofytter. Planter som vokser godt i både skygge og lys. Hos dyr kalles disse egenskapene til organismer lyselskende (fotofiler), skyggeelskende (fotofober), euryfobisk - stenofobisk.

2. Temperatur som miljøfaktor

Temperaturen er den viktigste miljøfaktoren. Temperaturen har en enorm innvirkning på mange aspekter av organismenes liv, deres distribusjonsgeografi, reproduksjon og andre biologiske egenskaper til organismer, hovedsakelig avhengig av temperatur. Rekkevidde, dvs. området av temperaturer som liv kan eksistere i varierer fra omtrent -200 ° C til + 100 ° C, noen ganger er det funnet bakterier i varme kilder ved en temperatur på 250 ° C. Faktisk kan de fleste organismer overleve i et enda smalere temperaturområde.

Visse typer mikroorganismer, hovedsakelig bakterier og alger, kan leve og formere seg i varme kilder ved temperaturer nær kokepunktet. Den øvre temperaturgrensen for varmekildebakterier er rundt 90 °C. Temperaturvariasjoner er svært viktig fra et miljøsynspunkt.

Enhver art er i stand til å leve bare innenfor et visst temperaturområde, de såkalte maksimums- og minimumsdødelige temperaturer. Utenfor disse kritiske ekstreme temperaturene, kulde eller varme, skjer organismens død. Et sted mellom dem er det en optimal temperatur der den vitale aktiviteten til alle organismer, levende materie som helhet, er aktiv.

I henhold til toleransen til organismer til temperaturregimet, er de delt inn i eurytermisk og stenotermisk, dvs. i stand til å motstå temperatursvingninger innenfor brede eller smale områder. For eksempel kan lav og mange bakterier leve ved forskjellige temperaturer, eller orkideer og andre termofile planter i tropiske soner er stenotermiske.

Noen dyr er i stand til å opprettholde en konstant kroppstemperatur, uavhengig av omgivelsestemperaturen. Slike organismer kalles homeothermal. Hos andre dyr endres kroppstemperaturen avhengig av omgivelsestemperaturen. De kalles poikilotermiske. Avhengig av hvordan organismer tilpasser seg temperaturregimet, er de delt inn i to økologiske grupper: kryofyller - organismer tilpasset kulde, til lave temperaturer; termofile - eller termofile.

3. Fuktighet som miljøfaktor

Opprinnelig var alle organismer vannlevende. Etter å ha erobret landet, har de ikke mistet avhengigheten av vann. Vann er en integrert del av alle levende organismer. Fuktighet er mengden vanndamp i luften. Det er ikke noe liv uten fuktighet eller vann.

Fuktighet er en parameter som karakteriserer innholdet av vanndamp i luften. Absolutt fuktighet er mengden vanndamp i luften og avhenger av temperatur og trykk. Denne mengden kalles relativ fuktighet (dvs. forholdet mellom mengden vanndamp i luften og den mettede mengden damp under visse temperatur- og trykkforhold.)

I naturen er det en daglig rytme av fuktighet. Fuktigheten svinger vertikalt og horisontalt. Denne faktoren, sammen med lys og temperatur, spiller en viktig rolle i å regulere aktiviteten til organismer og deres distribusjon. Fuktighet endrer også effekten av temperaturen.

Tørking av luft er en viktig miljøfaktor. Spesielt for landlevende organismer er luftens tørkeeffekt av stor betydning. Dyr tilpasser seg, flytter til beskyttede steder og fører en aktiv livsstil om natten.

Planter absorberer vann fra jorda og fordamper nesten fullstendig (97-99%) gjennom bladene. Denne prosessen kalles transpirasjon. Fordampning avkjøler bladene. På grunn av fordampning transporteres ioner gjennom jorda til røttene, ioner transporteres mellom celler osv.

En viss mengde fuktighet er helt avgjørende for landlevende organismer. Mange av dem trenger en relativ fuktighet på 100% for normalt liv, og omvendt kan en organisme i normal tilstand ikke leve lenge i absolutt tørr luft, fordi den stadig mister vann. Vann er en viktig del av levende materie. Derfor fører tap av vann i en kjent mengde til døden.

Planter med tørt klima tilpasser seg ved morfologiske endringer, reduksjon av vegetative organer, spesielt blader.

Landdyr tilpasser seg også. Mange av dem drikker vann, andre suger det gjennom kroppens integument i væske- eller damptilstand. For eksempel de fleste amfibier, noen insekter og flått. De fleste av ørkendyrene drikker aldri; de tilfredsstiller behovene sine på bekostning av vann tilført mat. Andre dyr får vann fra fettoksidering.

Vann er helt avgjørende for levende organismer. Derfor sprer organismer seg over hele habitatet, avhengig av deres behov: vannlevende organismer i vann lever konstant; hydrofytter kan bare leve i svært fuktige miljøer.

Fra et synspunkt av økologisk valens tilhører hydrofytter og hygrofytter gruppen stenogigere. Fuktighet påvirker i stor grad de vitale funksjonene til organismer, for eksempel var 70 % relativ luftfuktighet svært gunstig for feltmodning og fruktbarhet av kvinnelige gresshopper. Med gunstig reproduksjon forårsaker de enorme økonomiske skader på avlinger i mange land.

For økologisk vurdering av utbredelsen av organismer brukes indikatoren for tørrhet i klimaet. Tørrhet tjener som en selektiv faktor for økologisk klassifisering av organismer.

Således, avhengig av egenskapene til fuktigheten i det lokale klimaet, er artene av organismer fordelt i økologiske grupper:

1. Hydatofytter er vannplanter.

2. Hydrofytter er landlevende vannplanter.

3. Hygrofytter er landplanter som lever under forhold med høy luftfuktighet.

4. Mesofytter er planter som vokser med middels fuktighet

5. Xerofytter er planter som vokser med utilstrekkelig fuktighet. De er på sin side delt inn i: sukkulenter - sukkulente planter (kaktus); sklerofytter er planter med smale og små blader, og krøllet sammen i rør. De er også delt inn i euxerophytes og stipaxerophytes. Euxerofytter er steppeplanter. Stipaxerophytes er en gruppe smalbladet torvgress (fjærgress, svingel, finbeint, etc.). I sin tur er mesofytter også delt inn i mesohygrofytter, mesokserofytter, etc.

Selv om den har lavere verdi enn temperatur, er fuktighet likevel en av de viktigste miljøfaktorene. Gjennom det meste av den levende naturens historie var den organiske verden representert utelukkende av vannnormene til organismer. Vann er en integrert del av de aller fleste levende ting, og nesten alle av dem trenger et vannmiljø for å reprodusere eller slå sammen kjønnsceller. Landdyr blir tvunget til å skape et kunstig vannmiljø i kroppen for befruktning, og dette fører til at sistnevnte blir indre.

Fuktighet er mengden vanndamp i luften. Det kan uttrykkes i gram per kubikkmeter.

4. Edafiske faktorer

Edafiske faktorer inkluderer hele settet av fysiske og kjemiske egenskaper til jorda som kan ha en miljøpåvirkning på levende organismer. De spiller en viktig rolle i livet til de organismene som er nært beslektet med jorda. Planten er spesielt avhengig av edafiske faktorer.

De viktigste egenskapene til jorda, som påvirker organismenes liv, inkluderer dens fysiske struktur, dvs. helling, dybde og granulometri, den kjemiske sammensetningen av selve jorda og stoffene som sirkulerer i den - gasser (i dette tilfellet er det nødvendig å finne ut betingelsene for lufting), vann, organiske og mineralske stoffer i form av ioner .

Jordens hovedkarakteristika, som er av stor betydning for både planter og gravende dyr, er dens partikkelstørrelse.

Grunnforholdene bestemmes av klimatiske faktorer. Selv på grunt dyp hersker fullstendig mørke i jorda, og denne egenskapen er et karakteristisk trekk ved habitatet til de artene som unngår lys. Når det synker ned i jorden, blir temperatursvingningene mindre og mindre betydelige: under de daglige endringene forfaller de raskt, og fra en kjent dybde jevnes årstidene med forskjeller ut. Daglige temperaturforskjeller forsvinner allerede på 50 cm dyp. Når jorda synker ned i jorda, synker oksygeninnholdet i den, og CO 2 øker. På en betydelig dybde nærmer forholdene seg anaerobe, hvor noen anaerobe bakterier lever. Allerede meitemark foretrekker et miljø med høyere innhold av CO 2 enn i atmosfæren.

Jordfuktighet er en ekstremt viktig egenskap, spesielt for plantene som vokser på den. Det avhenger av en rekke faktorer: nedbørsregimet, dybden av laget, samt de fysiske og kjemiske egenskapene til jorda, hvis partikler, avhengig av størrelsen, innholdet av organisk materiale, etc. Floraen til tørr og våt jord er ikke den samme, og de samme avlingene kan ikke dyrkes på disse jordene. Jordens fauna er også veldig følsom for fuktighet og tåler som regel ikke for mye tørrhet. Meitemark og termitter er kjente eksempler. Sistnevnte blir noen ganger tvunget til å forsyne koloniene sine med vann, og lager underjordiske gallerier på store dyp. For høyt vanninnhold i jorda dreper imidlertid store mengder insektlarver.

Mineralstoffer som er nødvendige for plantenæring finnes i jorda i form av ioner oppløst i vann. Minst spor av over 60 kjemiske grunnstoffer kan finnes i jorda. CO2 og nitrogen er rikelig; innholdet av andre, som nikkel eller kobolt, er ekstremt lavt. Noen ioner er giftige for planter, andre er tvert imot livsviktige. Konsentrasjonen av hydrogenioner i jorda - pH - er i gjennomsnitt nær nøytral. Floraen til slike jordarter er spesielt rik på arter. Kalkholdig og saltholdig jord har en alkalisk pH på ca. 8-9; på sphagnum torvmoser kan sur pH synke til 4.

Noen ioner er av stor økologisk betydning. De kan forårsake eliminering av mange arter og omvendt bidra til utviklingen av veldig særegne former. Kalksteinsjord er veldig rik på Ca +2 ioner; en spesifikk vegetasjon kalt kalsifytt utvikler seg på dem (i edelweissfjellene; mange typer orkideer). I motsetning til denne vegetasjonen er det kalsefobisk vegetasjon. Det inkluderer kastanje, bragnebregne, de fleste lyng. Slik vegetasjon kalles noen ganger flint, siden jorda, som er kalsiumfattig, inneholder tilsvarende mer silisium. Faktisk favoriserer ikke denne vegetasjonen direkte silisium, men unngår ganske enkelt kalsium. Noen dyr har et organisk behov for kalsium. Det er kjent at kyllinger slutter å legge egg i harde skall dersom hønsegården ligger i et område hvor jorda er kalsiumfattig. Kalksteinssonen er rikelig bebodd av skjellsnegler (snegler), som er bredt representert her artsmessig, men de forsvinner nesten helt på granittmassivene.

På jord rik på ion 0 3 utvikles også en spesifikk flora, kalt nitrofil. Organiske rester som ofte finnes på dem, som inneholder nitrogen, brytes ned av bakterier, først til ammoniumsalter, deretter til nitrater og til slutt til nitrater. Planter av denne typen danner for eksempel tette kratt i fjellet nær beiter for husdyr.

Jorden inneholder også organisk materiale fra nedbryting av døde planter og dyr. Innholdet av disse stoffene avtar med økende dybde. I skogen, for eksempel, er en viktig kilde til deres innsats søppel fra nedfallne løv, og søppel fra løvfellende arter er i så henseende rikere enn bartrær. Den lever av destruktive organismer - saprofytiske planter og dyresaprofager. Saprofytter er hovedsakelig representert av bakterier og sopp, men blant dem kan man finne høyere planter som har mistet klorofyll som en sekundær tilpasning. Slik er for eksempel orkideer.

5. Ulike miljøer i livet

Ifølge de fleste forfattere som studerer opprinnelsen til livet på jorden, var det evolusjonære primære miljøet for livet nettopp vannmiljøet. Vi finner ganske mange indirekte bekreftelser på denne posisjonen. For det første er de fleste organismer ikke i stand til å leve aktivt uten at vann kommer inn i kroppen, eller i det minste uten å opprettholde et visst væskeinnhold inne i kroppen.

Kanskje det viktigste kjennetegnet ved vannmiljøet er dets relative konservatisme. For eksempel er amplituden til sesongmessige eller daglige temperatursvingninger i vannmiljøet mye mindre enn i bakke-luft. Bunntopografien, forskjellen i forhold på forskjellige dyp, tilstedeværelsen av korallrev, etc. skape en rekke forhold i vannmiljøet.

Egenskapene til vannmiljøet skyldes de fysisk-kjemiske egenskapene til vann. Derfor er den høye tettheten og viskositeten til vann av stor økologisk betydning. Vannets egenvekt er sammenlignbar med den til kroppen til levende organismer. Vannets tetthet er omtrent 1000 ganger den for luft. Derfor blir vannlevende organismer (spesielt de som beveger seg aktivt) møtt med en stor kraft av hydrodynamisk motstand. Av denne grunn gikk utviklingen til mange grupper av vannlevende dyr i retning av dannelsen av kroppsform og bevegelsestyper som reduserer luftmotstanden, noe som fører til en nedgang i energiforbruket til svømming. Dermed finnes en strømlinjeformet kroppsform hos representanter for ulike grupper av organismer som lever i vann - delfiner (pattedyr), bein- og bruskfisk.

Den høye tettheten av vann er også årsaken til at mekaniske vibrasjoner (vibrasjoner) er godt fordelt i vannmiljøet. Dette var viktig i utviklingen av sansene, romlig orientering og kommunikasjon mellom akvatiske innbyggere. Fire ganger raskere enn i luft, avgjør lydhastigheten i vannmiljøet den høyere frekvensen av ekkolokaliseringssignaler.

På grunn av den høye tettheten til vannmiljøet, er innbyggerne fratatt den obligatoriske forbindelsen med underlaget, som er karakteristisk for terrestriske former og er assosiert med tyngdekreftene. Derfor er det en hel gruppe vannlevende organismer (både planter og dyr) som eksisterer uten obligatorisk tilknytning til bunnen eller annet substrat, "svevende" i vannsøylen.

Bakke-luftmiljøet er preget av et stort utvalg av levekår, økologiske nisjer og organismer som bor i dem.

Hovedtrekkene i neseluftmiljøet er en stor amplitude av endringer i miljøfaktorer, inhomogenitet i miljøet, virkningen av gravitasjonskrefter og lav lufttetthet. Komplekset av fysiske, geografiske og klimatiske faktorer som er iboende i en bestemt naturlig sone, fører til den evolusjonære dannelsen av morfofysiologiske tilpasninger av organismer til livet under disse forholdene, en rekke livsformer.

Den atmosfæriske luften er preget av lav og variabel luftfuktighet. Denne omstendigheten begrenset (begrenset) i stor grad mulighetene for å mestre bakke-luft-miljøet, og ledet også utviklingen av vann-saltmetabolismen og strukturen til luftveisorganene.

Jordsmonnet er et resultat av aktiviteten til levende organismer.

Et viktig trekk ved jorda er også tilstedeværelsen av en viss mengde organisk materiale. Det dannes som et resultat av at organismer dør ut og er en del av deres utskillelser (sekreter).

Forholdene til jordhabitatet bestemmer slike egenskaper til jorda som dens lufting (det vil si metning med luft), fuktighet (tilstedeværelse av fuktighet), varmekapasitet og termisk regime (daglig, sesongmessig, årlig temperaturvariasjon). Det termiske regimet, sammenlignet med bakke-luft-miljøet, er mer konservativt, spesielt på store dyp. Generelt er jorda preget av ganske stabile levekår.

Vertikale forskjeller er typiske for andre jordegenskaper, for eksempel inntrengning av lys avhenger selvfølgelig av dybden.

Jordorganismer er preget av spesifikke organer og typer bevegelse (gravende lemmer hos pattedyr; evnen til å endre kroppstykkelse; tilstedeværelsen av spesialiserte hodekapsler hos noen arter); kroppsform (rund, volkovate, ormelignende); sterke og fleksible deksler; reduksjon av øyne og forsvinning av pigmenter. Blant jordinnbyggerne er saprophagia vidt utviklet - å spise likene til andre dyr, råtnende rester, etc.

Konklusjon

Utgangen av en av miljøfaktorene utover minimum (terskel) eller maksimum (ekstrem) verdier (karakteristisk for typen toleransesone) truer organismens død selv med en optimal kombinasjon av andre faktorer. Eksempler inkluderer: utseendet til en oksygenatmosfære, en istid, tørke, trykkendringer når dykkere reiser seg, etc.

Hver miljøfaktor har forskjellig effekt på ulike typer organismer: et optimum for noen kan være et pessimum for andre.

Organismer på jordens overflate er utsatt for strøm av energi, hovedsakelig solenergi, samt langbølget termisk stråling fra romkropper. Begge disse faktorene bestemmer de klimatiske forholdene i miljøet (temperatur, fordampningshastighet av vann, bevegelse av luft og vann).

Tørking av luft er en viktig miljøfaktor. Spesielt for landlevende organismer er luftens tørkeeffekt av stor betydning.

Selv om den er dårligere enn temperatur, er fuktighet en av de viktigste miljøfaktorene. Gjennom det meste av den levende naturens historie var den organiske verden representert utelukkende av vannnormene til organismer.

Liste over brukt litteratur

1. Dedu I.I. Økologisk leksikon ordbok. - Chisinau: ITU Publishing House, 1990 .-- 406 s.

2. Novikov G.A. Grunnleggende om generell økologi og naturvern. - L .: Forlag Leningrad. Universitetet, 1979 .-- 352 s.

3. Radkevich V.A. Økologi. - Minsk: Høyere skole, 1983 .-- 320 s.

4. Reimers N.F. Økologi: teori, lover, regler, prinsipper og hypoteser. -M .: Ungt Russland, 1994 .-- 367 s.

5. Ricklefs R. Fundamentals of General Ecology. - M .: Mir, 1979 .-- 424 s.

6. Stepanovskikh A.S. Økologi. - Kurgan: GIPP "Trans-Urals", 1997. - 616 s.

7. Khristoforova N.K. Grunnleggende om økologi. - Vladivostok: Dalnauka, 1999.-517 s.

Dette er alle miljøfaktorer som kroppen reagerer på med adaptive reaksjoner.

Miljø er et av de økologiske hovedbegrepene, som betyr et kompleks av miljøforhold som påvirker den vitale aktiviteten til organismer. I vid forstand forstås miljø som helheten av materielle kropper, fenomener og energi som påvirker kroppen. Kanskje en mer spesifikk, romlig forståelse av miljøet som organismens umiddelbare miljø – dens habitat. Habitat er alt som en organisme lever blant, det er en del av naturen som omgir levende organismer og utøver en direkte eller indirekte innflytelse på dem. De. elementer av habitatet, som ikke er likegyldige for en gitt organisme eller art og på en eller annen måte påvirker den, er faktorer i forhold til den.

Komponentene i miljøet er mangfoldige og foranderlige, derfor tilpasser og regulerer levende organismer sin vitale aktivitet i samsvar med de pågående variasjonene i parametrene til det ytre miljøet. Slike tilpasninger av organismer kalles tilpasning og lar dem overleve og formere seg.

Alle miljøfaktorer er delt inn i

Abiotiske faktorer - faktorer av livløs natur som virker direkte eller indirekte på organismen - lys, temperatur, fuktighet, den kjemiske sammensetningen av luft, vann og jordmiljø, etc. ...
Biotiske faktorer - alle former for påvirkning på kroppen fra de omkringliggende levende vesener (mikroorganismer, påvirkning av dyr på planter og omvendt).
Menneskeskapte faktorer er ulike former for menneskelig samfunnsaktivitet som fører til endringer i naturen som habitat for andre arter eller direkte påvirker deres liv.

Miljøfaktorer påvirker levende organismer

som stimuli som forårsaker adaptive endringer i fysiologiske og biokjemiske funksjoner;
som begrensninger som gjør det umulig å eksistere under disse forholdene;
som modifikatorer som forårsaker strukturelle og funksjonelle endringer i organismer, og som signaler som indikerer endringer i andre miljøfaktorer.

I dette tilfellet er det mulig å fastslå den generelle karakteren av virkningen av miljøfaktorer på en levende organisme.

Enhver organisme har et spesifikt sett med tilpasninger til miljøfaktorer og eksisterer lykkelig bare innenfor visse grenser for deres variasjon. Det mest gunstige nivået av faktoren for livet kalles optimalt.

Ved lave verdier eller med overdreven eksponering for faktoren synker den vitale aktiviteten til organismer kraftig (den er merkbart hemmet). Virkningsområdet til miljøfaktoren (toleranseområdet) er begrenset av punktene minimum og maksimum, som tilsvarer ekstremverdiene til denne faktoren, der eksistensen av en organisme er mulig.

Det øvre nivået av faktoren, utover hvilket den vitale aktiviteten til organismer blir umulig, kalles maksimum, og den nedre kalles minimum (fig.). Naturligvis har hver organisme sine egne maksima, optima og minima av miljøfaktorer. For eksempel kan husfluen tåle temperatursvingninger fra 7 til 50 ° C, og den menneskelige rundormen lever bare ved temperaturen til menneskekroppen.

Punktene optimum, minimum og maksimum utgjør tre kardinalpunkter som bestemmer mulighetene for kroppens reaksjon på denne faktoren. De ekstreme punktene på kurven, som uttrykker tilstanden til undertrykkelse med mangel på eller overskudd av en faktor, kalles områder med pessimum; pessimale verdier av faktoren tilsvarer dem. Subletale verdier av faktoren ligger nær de kritiske punktene, og dødelige soner av faktoren ligger utenfor toleransesonen.

Miljøforhold der en hvilken som helst faktor eller deres kombinasjon går utover komfortsonen og har en deprimerende effekt kalles ofte ekstreme, grense (ekstrem, vanskelig) i økologi. De karakteriserer ikke bare økologiske situasjoner (temperatur, saltholdighet), men også slike habitater der forholdene er nær grensene for eksistensmuligheten for planter og dyr.

Et kompleks av faktorer påvirker enhver levende organisme samtidig, men bare en av dem er begrensende. Faktoren som setter rammen for eksistensen av en organisme, art eller samfunn kalles begrensende (begrensende). For eksempel begrenses spredningen av mange dyr og planter nordover av mangel på varme, mens i sør kan den begrensende faktoren for samme art være mangel på fuktighet eller nødvendig mat. Grensene for organismens utholdenhet i forhold til den begrensende faktoren avhenger imidlertid av nivået på andre faktorer.

For livet til noen organismer kreves det forhold som er begrenset av smale grenser, det vil si at det optimale området ikke er konstant for arten. Den optimale virkningen av faktoren er forskjellig for forskjellige arter. Kurvens rekkevidde, det vil si avstanden mellom terskelpunktene, viser virkningssonen til den økologiske faktoren på organismen (fig. 104). Under forhold nær terskeleffekten til faktoren, føler organismer seg deprimert; de kan eksistere, men de når ikke full utvikling. Planter bærer vanligvis ikke frukt. Hos dyr, tvert imot, akselereres seksuell modenhet.

Størrelsen på faktorens virkningsområde, og spesielt den optimale sonen, gjør det mulig å bedømme organismenes utholdenhet i forhold til et gitt element av miljøet, vitner om deres økologiske amplitude. I denne forbindelse kalles organismer som kan leve i et ganske mangfoldig miljø zribiontiske (fra gresk "evros" - bred). Brunbjørnen lever for eksempel i et kaldt og varmt klima, i tørre og fuktige områder, og spiser en rekke plante- og dyremat.

I forhold til bestemte miljøfaktorer brukes et begrep som begynner med samme prefiks. For eksempel kalles dyr som kan leve i et bredt temperaturområde eurytermiske, og organismer som bare kan leve i smale temperaturområder er stenotermiske. I henhold til samme prinsipp kan en organisme være euryhydrid eller stenohydrid, avhengig av dens respons på svingninger i fuktighet; euryhaline eller stenohaline - avhengig av evnen til å tolerere forskjellige verdier av saltholdigheten i miljøet, etc.

Det er også begreper om økologisk valens, som er en organismes evne til å leve i en rekke miljøer, og økologisk amplitude, som gjenspeiler bredden på faktorområdet eller bredden til den optimale sonen.

De kvantitative mønstrene for reaksjonen til organismer på virkningen av en økologisk faktor varierer i samsvar med forholdene for deres bolig. Stenobiontisitet eller eurybiotisitet karakteriserer ikke spesifisiteten til en art i forhold til noen økologisk faktor. For eksempel er noen dyr begrenset til et smalt temperaturområde (dvs. stenotermisk) og kan samtidig eksistere i et bredt spekter av miljømessig saltholdighet (euryhalin).

Miljøfaktorer påvirker en levende organisme samtidig og i fellesskap, og virkningen av en av dem avhenger til en viss grad av det kvantitative uttrykket av andre faktorer - lys, fuktighet, temperatur, omkringliggende organismer, etc. Dette mønsteret kalles samspillet mellom faktorer. Noen ganger blir mangelen på en faktor delvis kompensert av intensiveringen av aktiviteten til en annen; den delvise substituerbarheten av virkningen av miljøfaktorer manifesteres. Samtidig kan ingen av faktorene som er nødvendige for kroppen erstattes fullstendig av en annen. Fototrofiske planter kan ikke vokse uten lys under de mest optimale temperatur- eller næringsforholdene. Derfor, hvis verdien av minst en av de nødvendige faktorene går utover toleranseområdet (under minimum eller over maksimum), blir organismens eksistens umulig.

Miljøfaktorer som er pessimale under spesifikke forhold, det vil si de som er fjernest fra det optimale, gjør det spesielt vanskelig for arten å eksistere under disse forholdene, til tross for den optimale kombinasjonen av andre forhold. Denne avhengigheten kalles loven om begrensende faktorer. Slike faktorer som avviker fra det optimale er av største betydning i livet til en art eller individuelle individer, og bestemmer deres geografiske rekkevidde.

Identifisering av begrensende faktorer er svært viktig i landbrukspraksis for å etablere økologisk valens, spesielt i de mest sårbare (kritiske) periodene med ontogenese av dyr og planter.

Eventuelle egenskaper eller komponenter i det ytre miljøet som påvirker organismer kalles miljøfaktorer... Lys, varme, konsentrasjon av salter i vann eller jord, vind, hagl, fiender og patogener - alt dette er miljøfaktorer, listen over disse kan være veldig stor.

Blant dem er det abiotisk relatert til livløs natur, og biotiske assosiert med påvirkning av organismer på hverandre.

Miljøfaktorer er ekstremt forskjellige, og hver art, som opplever sin innflytelse, reagerer på den på forskjellige måter. Likevel er det noen generelle lover som styrer responsen til organismer på enhver miljøfaktor.

Den viktigste er optimal lov... Det gjenspeiler hvordan levende organismer overfører ulike styrker av virkningen av miljøfaktorer. Styrken til virkningen av hver av dem er i konstant endring. Vi lever i en verden med varierende forhold, og bare på visse steder på planeten er verdiene til noen faktorer mer eller mindre konstante (i grottedypet, på bunnen av havene).

Loven om det optimale kommer til uttrykk i det faktum at enhver miljøfaktor har visse grenser for positiv innflytelse på levende organismer.

Når man avviker fra disse grensene, endres effektens tegn til det motsatte. For eksempel tåler ikke dyr og planter ekstrem varme og alvorlig frost; gjennomsnittstemperaturene er optimale. På samme måte er tørke og konstant kraftig regn like ugunstig for avlingen. Loven om det optimale angir målet for hver faktor for levedyktigheten til organismer. På grafen er det uttrykt som en symmetrisk kurve som viser hvordan artens vitale aktivitet endres med en gradvis økning i faktorens påvirkning (fig. 13).

Figur 13. Skjema for virkningen av miljøfaktorer på levende organismer. 1,2 - kritiske punkter
(klikk på bildet for å forstørre bildet)

Sentrum under kurven - optimal sone... Ved optimale verdier av faktoren vokser organismer aktivt, mater og formerer seg. Jo mer verdien av faktoren avviker til høyre eller venstre, det vil si i retning av å redusere eller øke virkningskraften, jo mindre gunstig er den for organismer. Vitalaktivitetskurven skråner kraftig ned på hver side av det optimale. Det er to pessimum soner... Når kurven skjærer den horisontale aksen, er det to kritiske punkter... Dette er slike verdier av faktoren som organismer ikke lenger tåler, døden skjer utenfor dem. Avstanden mellom de kritiske punktene viser graden av toleranse av organismer for en endring i faktoren. Forhold nær kritiske punkter er spesielt vanskelige for å overleve. Slike forhold kalles ekstrem.

Hvis du tegner kurvene til det optimale for en hvilken som helst faktor, for eksempel temperatur, for forskjellige arter, vil de ikke falle sammen. Ofte er det som er optimalt for en art pessimalt for en annen eller til og med utenfor de kritiske punktene. Kameler og jerboer kunne ikke leve i tundraen, og rein og lemen i de varme sørlige ørkenene.

Det økologiske mangfoldet av arter manifesteres også i posisjonen til kritiske punkter: i noen er de tett sammen, i andre er de vidt spredt. Dette betyr at en rekke arter kun kan leve under svært stabile forhold, med en liten endring i miljøfaktorer, mens andre tåler store svingninger. For eksempel visner en touch-me-not-plante hvis luften ikke er mettet med vanndamp, og fjærgress tåler endringer i fuktighet godt og dør ikke selv i tørke.

Dermed viser loven om optimalt oss at det for hver art er et mål på påvirkningen av hver faktor. Både en reduksjon og en økning i eksponering utover dette tiltaket fører til organismers død.

For å forstå arters forhold til miljøet er det like viktig begrensende faktor.

I naturen påvirkes organismer samtidig av et helt kompleks av miljøfaktorer i ulike kombinasjoner og med ulike styrker. Det er ikke lett å isolere rollen til hver av dem. Hvilken betyr mer enn de andre? Det vi vet om loven om det optimale lar oss forstå at det ikke er noen helt positive eller negative, viktige eller sekundære faktorer, men alt avhenger av styrken til påvirkningen til hver enkelt.

Loven om den begrensende faktoren sier at den mest signifikante faktoren er den som avviker mest fra verdiene som er optimale for kroppen.

Det er på ham individenes overlevelse avhenger i denne spesielle perioden. I andre tidsperioder kan andre faktorer bli begrensende, og i løpet av livet møtes organismer med en rekke begrensninger i deres vitale aktivitet.

Lovene om optimal og begrensende faktor står konstant overfor av praksisen i landbruket. For eksempel er vekst og utvikling av hvete, og følgelig avlingen konstant begrenset enten av kritiske temperaturer, eller av mangel på eller overskudd av fuktighet, eller av mangel på mineralgjødsel, og noen ganger av slike katastrofale effekter som hagl og stormer. Det krever mye krefter og penger for å opprettholde optimale forhold for avlinger, og samtidig i utgangspunktet kompensere eller dempe effekten av de begrensende faktorene.

Habitatet til ulike arter er overraskende mangfoldig. Noen av dem, for eksempel noen små midd eller insekter, tilbringer hele livet i et blad av en plante, som for dem er hele verden, andre mestrer enorme og varierte rom, som reinsdyr, hval i havet, trekkfugler .

Avhengig av hvor representanter for forskjellige arter lever, påvirkes de av forskjellige komplekser av miljøfaktorer. På planeten vår er det flere viktigste bomiljøer, veldig forskjellige når det gjelder levekår: vann, grunn-luft, jord. Organismene selv, som andre lever i, fungerer også som habitat.

Vannlevende miljø. Alle akvatiske innbyggere, til tross for forskjellene i livsstil, må tilpasses hovedtrekkene i miljøet. Disse funksjonene bestemmes først og fremst av de fysiske egenskapene til vann: dets tetthet, termisk ledningsevne, evne til å oppløse salter og gasser.

Tetthet vann bestemmer dens betydelige oppdrift. Dette betyr at vekten av organismer lettes i vann og det blir mulig å leve permanent liv i vannsøylen, uten å synke til bunnen. Mange arter, for det meste små, som ikke er i stand til rask aktiv svømming, ser ut til å sveve i vann, mens de er i suspensjon i det. Samlingen av slike små vannlevende innbyggere kalles plankton... Plankton inkluderer mikroskopiske alger, små krepsdyr, fiskeegg og -larver, maneter og mange andre arter. Planktoniske organismer bæres av strømmer som ikke er i stand til å motstå dem. Tilstedeværelsen av plankton i vannet muliggjør en filtreringstype av ernæring, dvs. stamme, ved hjelp av ulike enheter, små organismer og matpartikler suspendert i vannet. Den er utviklet i både svømmende og stillesittende bunndyr som sjøliljer, blåskjell, østers og andre. En stillesittende livsstil ville være umulig for akvatiske innbyggere hvis det ikke var plankton, som igjen er mulig bare i et miljø med tilstrekkelig tetthet.

Vannets tetthet gjør det vanskelig å bevege seg aktivt i det, derfor må hurtigsvømmende dyr, som fisk, delfiner, blekksprut, ha sterke muskler og en strømlinjeformet kropp. På grunn av den høye tettheten av vann, øker trykket kraftig med dybden. Dyphavsdyr er i stand til å motstå trykk som er tusenvis av ganger høyere enn på landoverflaten.

Lys trenger bare inn i vannet til en liten dybde; derfor kan planteorganismer bare eksistere i de øvre horisontene av vannsøylen. Selv i de reneste hav er fotosyntese mulig bare ned til dybder på 100-200 m. På store dyp er det ingen planter, og dyphavsdyr lever i fullstendig mørke.

Temperaturregime mykere i vann enn på land. På grunn av den høye varmekapasiteten til vann jevnes temperatursvingninger i det ut, og innbyggere i vann har ikke behov for å tilpasse seg alvorlig frost eller førti-graders varme. Bare i varme kilder kan vanntemperaturen nærme seg kokepunktet.

En av vanskelighetene med vannlevende liv er begrenset oksygen... Løseligheten er ikke veldig høy, og dessuten reduseres den sterkt ved forurensning eller oppvarming av vann. Derfor er det noen ganger i reservoarer zamora- massedød av innbyggere på grunn av mangel på oksygen, som oppstår av ulike årsaker.

Saltsammensetning miljøet er også svært viktig for vannlevende organismer. Marine arter kan ikke leve i ferskvann, og ferskvannsarter kan ikke leve i havet på grunn av celleforstyrrelser.

Livets bakke-luft-miljø. Dette miljøet har et annet sett med funksjoner. Den er generelt mer kompleks og variert enn den akvatiske. Den inneholder mye oksygen, mye lys, skarpere endringer i temperatur i tid og rom, betydelig svakere trykkfall og ofte et fuktighetsunderskudd. Selv om mange arter kan fly, og små insekter, edderkopper, mikroorganismer, frø og plantesporer bæres av luftstrømmer, lever og formerer organismer seg på overflaten av jorden eller planter. I et miljø med så lav tetthet som luft, trenger organismer støtte. Derfor utvikles mekaniske vev hos landplanter, og hos landdyr er det indre eller ytre skjelettet mer uttalt enn hos vannlevende dyr. Lav lufttetthet gjør det lettere å bevege seg rundt i den.

M. S. Gilyarov (1912-1985), en fremtredende zoolog, økolog, akademiker, grunnlegger av omfattende studier av jorddyrenes verden, passiv flukt mestret omtrent to tredjedeler av landets innbyggere. De fleste av dem er insekter og fugler.

Luft er en dårlig varmeleder. Dette letter muligheten til å bevare varmen som genereres inne i organismer og opprettholde en konstant temperatur hos varmblodige dyr. Selve utviklingen av varmblodighet ble mulig i det terrestriske miljøet. Forfedrene til moderne akvatiske pattedyr - hvaler, delfiner, hvalrosser, sel - levde en gang på land.

Terrestriske innbyggere har et bredt utvalg av tilpasninger knyttet til å forsyne seg med vann, spesielt i tørre forhold. Hos planter er dette et kraftig rotsystem, et vanntett lag på overflaten av blader og stilker, og evnen til å regulere vannfordampningen gjennom stomata. Hos dyr er dette også forskjellige trekk ved strukturen til kroppen og integumentene, men i tillegg bidrar den tilsvarende oppførselen til å opprettholde vannbalansen. De kan for eksempel migrere til vannhull eller aktivt unngå spesielt uttørkende forhold. Noen dyr kan leve hele livet på tørrfor, som jerboaer eller den velkjente klesmøllen. I dette tilfellet oppstår vannet som kroppen trenger på grunn av oksidasjonen av matens bestanddeler.

Mange andre miljøfaktorer spiller en viktig rolle i livet til landlevende organismer, for eksempel sammensetningen av luften, vindene og avlastningen av jordoverflaten. Vær og klima er spesielt viktig. Innbyggere i bakke-luft-miljøet må være tilpasset klimaet i den delen av jorden der de bor og tåle variasjonen i værforholdene.

Jord som levemiljø. Jorden er et tynt lag av landoverflaten, behandlet av aktivitetene til levende vesener. Faste partikler penetreres i jorda av porer og hulrom fylt delvis med vann og delvis med luft, derfor kan også små vannlevende organismer bo i jorda. Volumet av små hulrom i jorda er en svært viktig egenskap. I løs jord kan det være opptil 70%, og i tett jord - omtrent 20%. Et stort utvalg av mikroskopiske skapninger lever i disse porene og hulrommene eller på overflaten av faste partikler: bakterier, sopp, protozoer, rundorm, leddyr. Større dyr lager sine egne tunneler i jorda. Hele jorda er gjennomsyret av planterøtter. Dybden av jorda bestemmes av dybden av rotpenetrasjon og aktiviteten til gravende dyr. Det er ikke mer enn 1,5-2 m.

Luften i jordhulene er alltid mettet med vanndamp, og dens sammensetning er anriket på karbondioksid og utarmet oksygen. På denne måten minner leveforholdene i jorda om vannmiljøet. På den annen side er forholdet mellom vann og luft i jordsmonn stadig i endring avhengig av værforhold. Temperatursvingninger er svært skarpe i overflaten, men jevnes raskt ut med dybden.

Hovedtrekket i jordmiljøet er den konstante tilførselen av organisk materiale, hovedsakelig på grunn av døende planterøtter og fallende blader. Det er en verdifull energikilde for bakterier, sopp og mange dyr, så jorda - det mest levende miljøet... Hennes skjulte verden er veldig rik og variert.

Ved utseendet til forskjellige arter av dyr og planter, kan man forstå ikke bare i hvilket miljø de lever, men også hva slags liv de lever i det.

Hvis foran oss er et firbeint dyr med høyt utviklede lårmuskler på bakbenene og mye svakere på forsiden, som dessuten er forkortet, med relativt kort hals og lang hale, så kan vi si med tillit at dette er en bakkehopper, i stand til raske og manøvrerbare bevegelser, en innbygger i åpne områder. Slik ser de berømte australske kenguruer, ørkenasiatiske jerboer, afrikanske hoppere og mange andre hoppende pattedyr ut - representanter for forskjellige ordener som bor på forskjellige kontinenter. De bor i steppene, præriene, savannene - hvor rask bevegelse på bakken er hovedveien for å rømme fra rovdyr. Den lange halen fungerer som en balanserer under raske svinger, ellers ville dyrene miste balansen.

Lårene er sterkt utviklet på bakbenene og hos hoppende insekter - gresshopper, gresshopper, lopper, bladbiller.

En kompakt kropp med en kort hale og korte lemmer, hvorav de fremre er veldig kraftige og ser ut som en spade eller en rake, blinde øyne, en kort hals og kort trimmet pels forteller oss at vi har foran av oss et underjordisk dyr som graver hull og gallerier ... Det kan være en skogmole, og en steppeføflekkrotte, og den australske pungdyrføflekken, og mange andre pattedyr som fører en lignende livsstil.

Gravende insekter - bjørner har også en kompakt, tettsittende kropp og kraftige forlemmer, som ligner på en redusert bøtte med en bulldoser. I utseende ligner de en liten føflekk.

Alle flygende arter har utviklet brede fly - vinger hos fugler, flaggermus, insekter eller ekspanderende hudfolder på sidene av kroppen, som glidende flygende ekorn eller øgler.

Organismer som sprer seg ved passiv flukt, med luftstrømmer, er preget av små størrelser og svært forskjellige former. De har imidlertid alle én ting til felles – sterk overflateutvikling sammenlignet med kroppsvekt. Dette oppnås på forskjellige måter: på grunn av lange hår, bust, ulike utvekster av kroppen, dens forlengelse eller utflating, og lysere egenvekt. Slik ser små insekter og plantefluefrukter ut.

Den ytre likheten som oppstår blant representanter for forskjellige ubeslektede grupper og arter som et resultat av en lignende livsstil kalles konvergens.

Det påvirker hovedsakelig de organene som direkte interagerer med det ytre miljøet, og er mye mindre uttalt i strukturen til de indre systemene - fordøyelsen, utskillelsen, nervøs.

Formen til en plante bestemmer egenskapene til dens forhold til det ytre miljøet, for eksempel måten den tåler den kalde årstiden. Trær og høye busker har de høyeste greinene.

Formen til en lian - med en svak stamme som fletter andre planter sammen, kan finnes i både treplante og urteaktige arter. Disse inkluderer druer, humle, engdodder, tropiske vinstokker. Lian-lignende planter krøller seg rundt stammene og stilkene til oppreiste arter, og bringer bladene og blomstene til lyset.

Under lignende klimatiske forhold på forskjellige kontinenter vises et lignende utseende av vegetasjon, som består av forskjellige, ofte helt ubeslektede arter.

Den ytre formen, som gjenspeiler måten den samhandler med habitatet, kalles artens livsform. Ulike arter kan ha lignende livsformer hvis de fører en nær livsstil.

Livsformen utvikles under den sekulære utviklingen av arter. De artene som utvikler seg med metamorfose endrer naturlig livsform i løpet av livssyklusen. Sammenlign for eksempel en larve og en voksen sommerfugl eller frosk og rumpetrollen. Noen planter kan anta forskjellige livsformer avhengig av vekstforholdene. For eksempel kan lind eller fuglekirsebær være både et oppreist tre og en busk.

Samfunn av planter og dyr er mer stabile og mer komplette hvis de inkluderer representanter for ulike livsformer. Dette betyr at et slikt fellesskap utnytter miljøets ressurser bedre og har flere forskjellige interne forbindelser.

Sammensetningen av livsformer av organismer i samfunn fungerer som en indikator på egenskapene til miljøet og endringene som skjer i det.

Flyingeniører studerer de forskjellige livsformene til flygende insekter nøye. Modeller av maskiner med flaksende flukt er laget i henhold til prinsippet om bevegelse i luften til Diptera og Hymenoptera. Moderne teknologi har blitt brukt til å konstruere gåmaskiner, samt roboter med spak og hydraulisk bevegelse, som hos dyr av forskjellige livsformer. Slike biler er i stand til å bevege seg i bratte bakker og terreng.

Livet på jorden utviklet seg under forhold med en regelmessig endring av dag og natt og veksling av årstider på grunn av planetens rotasjon rundt sin akse og rundt solen. Rytmen til det ytre miljøet skaper periodisitet, det vil si gjentakelse av forhold i livet til de fleste arter. Både kritiske, vanskelige perioder for å overleve og gunstige perioder gjentas jevnlig.

Tilpasning til periodiske endringer i det ytre miljøet uttrykkes i levende vesener ikke bare ved en direkte reaksjon på skiftende faktorer, men også i arvelig fikserte indre rytmer.

Daglige rytmer. Døgnrytme tilpasser organismer til endringen av dag og natt. Planter har intensiv vekst, blomstringen av blomster er tidsbestemt til et bestemt tidspunkt på dagen. Dyr endrer aktiviteten i stor grad i løpet av dagen. På dette grunnlaget skilles dag- og nattarter.

Den daglige rytmen til organismer er ikke bare en refleksjon av endringer i ytre forhold. Hvis du plasserer en person, eller dyr, eller planter i et konstant, stabilt miljø uten å endre dag og natt, så bevares rytmen i livsprosessene, nær den daglige. Kroppen lever så å si etter sin indre klokke, og teller tiden.

Dagsrytmen kan fange opp mange prosesser i kroppen. Hos mennesker følger omtrent 100 fysiologiske egenskaper den daglige syklusen: hjertefrekvens, pusterytme, hormonsekresjon, sekresjoner fra fordøyelseskjertlene, blodtrykk, kroppstemperatur og mange andre. Derfor, når en person er våken i stedet for å sove, er kroppen fortsatt innstilt på en natttilstand og søvnløse netter har en dårlig effekt på helsen.

Imidlertid manifesteres døgnrytmer ikke i alle arter, men bare hos de i hvis liv endringen av dag og natt spiller en viktig økologisk rolle. Innbyggere i huler eller dype vann, der det ikke er noen slik endring, lever i henhold til forskjellige rytmer. Ja, og blant landboende oppdages ikke den daglige frekvensen hos alle.

I eksperimenter under strengt konstante forhold opprettholder fruktfluer-Drosophila en døgnrytme i flere titalls generasjoner. Denne periodisiteten er arvet fra dem, som mange andre arter. Så dypt adaptive reaksjoner knyttet til den daglige syklusen til det ytre miljøet.

Brudd på kroppens daglige rytme under nattarbeid, romflyvninger, dykking osv. er et alvorlig medisinsk problem.

Årlige rytmer.Årsrytmer tilpasser organismer til sesongmessige endringer i forholdene. I livet til arter veksler perioder med vekst, reproduksjon, molting, migrasjoner, dyp dvale regelmessig og gjentas på en slik måte at organismer møter den kritiske årstiden i den mest stabile tilstanden. Den mest sårbare prosessen - reproduksjon og oppdrett av unge dyr - faller på den mest gunstige sesongen. Denne periodisiteten av endringen i den fysiologiske tilstanden i løpet av året er i stor grad medfødt, det vil si at den manifesterer seg som en intern årlig rytme. Hvis for eksempel australske strutser eller en vill dingohund blir plassert i en dyrehage på den nordlige halvkule, vil hekkesesongen deres begynne på høsten, når det er vår i Australia. Omleggingen av de interne årsrytmene skjer med store vanskeligheter, gjennom en rekke generasjoner.

Forberedelse til reproduksjon eller overvintring er en lang prosess som starter i organismer lenge før kritiske perioder starter.

Brå kortvarige værforandringer (sommerfrost, vintertining) forstyrrer vanligvis ikke de årlige rytmene til planter og dyr. Den viktigste miljøfaktoren som organismer reagerer på i sine årlige sykluser er ikke tilfeldige værforandringer, men fotoperiode- endringer i forholdet mellom dag og natt.

Lengden på dagslyset endres jevnlig gjennom året, og det er disse endringene som fungerer som et nøyaktig signal om våren, sommeren, høsten eller vinteren.

Organismens evne til å reagere på endringer i lengden på dagen kalles fotoperiodisme.

Hvis dagen forkortes, begynner arten å forberede seg på vinteren, hvis den forlenges, for aktiv vekst og reproduksjon. I dette tilfellet er faktoren for å endre lengden på dagen og natten ikke viktig for organismenes liv, men dens signalverdi, som indikerer de kommende dyptgripende endringene i naturen.

Som du vet, avhenger lengden på dagen sterkt av den geografiske breddegraden. På den nordlige halvkule i sør er sommerdagen mye kortere enn i nord. Derfor reagerer de sørlige og nordlige artene forskjellig på samme mengde dagskifte: de sørlige begynner å reprodusere seg med en kortere dag enn de nordlige.

MILJØFAKTORER

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Generell biologi". Moskva, "Education", 2000

Emne 18. "Habitat. Miljøfaktorer." Kapittel 1; s. 10-58
Emne 19. "Befolkninger. Typer forhold mellom organismer." kapittel 2 §8-14; s. 60-99; kapittel 5 § 30-33
Emne 20. "Økosystemer." kapittel 2 §15-22; s. 106-137
Emne 21. "Biosfære. Sykluser av stoffer." kapittel 6 §34-42; s. 217-290

test

1. Lys som miljøfaktor. Lysets rolle i organismenes liv

I levende natur er lys den eneste energikilden, alle planter unntatt bakterier? fotosyntetisere, dvs. syntetisere organiske stoffer fra uorganiske stoffer (dvs. fra vann, mineralsalter og CO 2 - ved hjelp av strålingsenergi i prosessen med assimilering). Alle organismer er avhengige av terrestrisk fotosyntese for ernæring, dvs. klorofyllholdige planter.

Lys som miljøfaktor er delt inn i ultrafiolett med en bølgelengde på 0,40 - 0,75 mikron og infrarødt med en bølgelengde lengre enn disse størrelsene.

Organismer reagerer også sterkt på lysintensiteten. I henhold til disse egenskapene er planter delt inn i tre økologiske grupper:

1. Lyselskende, solelskende eller heliofytter - som er i stand til å utvikle seg normalt bare under solens stråler.

2. Skyggeelskende, eller sciofytter - dette er planter i de nedre skogene og dyphavsplanter, for eksempel liljekonvaller og andre.

Biotiske forbindelser av organismer i biocenoser. Syreutfellingsproblem

En miljøfaktor er en spesifikk tilstand eller et element i miljøet som har en spesifikk effekt på kroppen. Miljøfaktorer er delt inn i abiotiske, biotiske og menneskeskapte ...

Vann og helse: ulike aspekter

Vann er den største "maten" i menneskets kosthold når det gjelder forbruk. Vann er et universelt stoff, uten hvilket liv er umulig. Vann er en uunnværlig del av alt levende. Planter inneholder opptil 90% vann ...

Miljøvern

Betydningen av vegetasjon i natur og menneskeliv er svært stor. Grønne planter, gjennom fotosyntese og utskillelse, sikrer eksistensen av liv på jorden. Fotosyntese er en kompleks biokjemisk prosess ...

Grunnleggende miljøspørsmål

Naturressurser er komponenter av naturen som brukes av mennesket i prosessen med sin økonomiske aktivitet. Naturressurser spiller en ekstremt viktig rolle i menneskelivet ...

Viltvern

Mangfoldet av dyr er ekstremt viktig, først og fremst for hovedprosessen - den biotiske sirkulasjonen av stoffer og energi. En art er ikke i stand til i noen biogeocenose å bryte ned det organiske materialet til planter til sluttprodukter ...

Tilpasning av planter til vannregimet

økologisk vann landplante Kroppen til en plante består av 50-90 % vann. Cytoplasmaet er spesielt rikt på vann (85-90%), det er mye av det i cellens organeller. Vann er viktig i plantelivet ...

Økologi og bomiljøproblemer

Alle bør ta vare på å sikre et sunt miljø, hele tiden beskytte flora og fauna, luft, vann og jord mot de skadelige effektene av økonomiske aktiviteter ...

Ødeleggelse av ozonlaget. Kontrollmetoder

Luftioner er positive og negative. Prosessen med å danne en ladning på et molekyl kalles ionisering, og et ladet molekyl kalles et ion eller luftion. Hvis et ionisert molekyl avsettes på en partikkel eller støvflekk ...

Avlastning som miljøfaktor

For mindre store enn fjell er relieffformer - dissekerte høyland - endringer i landskap og spesielt vegetasjonsdekke, med høyde svært svakt uttrykt. I skogsonen er innblanding av eik og ask i trebestand begrenset til høye områder ...

Oksygen, lys og lyds rolle i fiskens liv

fisk oksygen lys lyd vital aktivitet I livet til levende organismer spilles den viktigste rollen av ultrafiolett stråling i området 295-380 nm, den synlige delen av spekteret og nær infrarød stråling med en bølgelengde på opptil 1100 nm. Prosesser ...

Temperaturen er den viktigste miljøfaktoren. Temperatur har en enorm innvirkning på mange aspekter av livet til organismer i deres distribusjonsgeografi ...

Lys, temperatur og fuktighet som miljøfaktorer

Sosioøkologisk faktor som grunnlag for dannelsen av en tilnærming til utviklingen av en moderne by

øko-by øko-by Nylig i moderne byer har problemer av sosial, økonomisk og økologisk karakter forverret seg kraftig. I løpet av de siste 40 årene har den økonomiske belastningen på naturlige systemer økt kraftig ...

Mennesket og biosfæren

Studiet av rytmene til aktivitet og passivitet som forekommer i kroppen vår er engasjert i en spesiell vitenskap - biorytmologi. I følge denne vitenskapen er de fleste prosessene som skjer i kroppen synkronisert med den periodiske sol-måne-terrestriske ...

Økonomisk utvikling og miljøfaktor

Enhver økonomisk utvikling er basert på tre faktorer for økonomisk vekst: arbeidsressurser, kunstige produksjonsmidler (kapital eller kunstig kapital), naturressurser ...