Ţintă: să dezvăluie trăsăturile factorilor de mediu abiotici și să ia în considerare influența lor asupra organismelor vii.

Sarcini: să familiarizeze elevii cu factorii de mediu ai mediului; să dezvăluie trăsăturile factorilor abiotici, să ia în considerare influența temperaturii, luminii și umezelii asupra organismelor vii; să distingă diferite grupuri de organisme vii în funcție de influența diferiților factori abiotici asupra acestora; finalizați o sarcină practică pentru a determina grupurile de organisme, în funcție de factorul abiotic.

Echipament: prezentare pe computer, sarcini în grupuri cu imagini de plante și animale, sarcini practice.

ÎN TIMPUL CLASELOR

Toate organismele vii care locuiesc pe Pământ sunt influențate de factori de mediu.

Factori de mediu- acestea sunt proprietăți individuale sau elemente ale mediului care afectează direct sau indirect organismele vii, cel puțin în timpul uneia dintre etapele dezvoltării individuale. Factorii de mediu sunt multipli. Există mai multe calificări, în funcție de abordare. Acest lucru este în funcție de influența asupra activității vitale a organismelor, în funcție de gradul de variabilitate în timp, în funcție de durata acțiunii. Luați în considerare clasificarea factorilor de mediu pe baza originii lor.

Vom lua în considerare impactul primului trei factori abiotici mediu, deoarece influența lor este mai semnificativă - este temperatura, lumina și umiditatea.

De exemplu, în gândacul din mai, stadiul larvelor are loc în sol. Este influențat de factori de mediu abiotici: sol, aer, indirect umiditate, compoziția chimică a solului - lumina nu-l afectează deloc.

De exemplu, bacteriile sunt capabile să supraviețuiască în cele mai extreme condiții - se găsesc în gheizere, izvoare de hidrogen sulfurat, apă foarte sărată, în adâncurile Oceanului Mondial, foarte adânc în sol, în gheața Antarcticii, pe cele mai înalte vârfuri (chiar și Everestul de 8848 m), în corpurile organismelor vii.

TEMPERATURA

Majoritatea speciilor de plante și animale sunt adaptate la un interval de temperatură destul de restrâns. Unele organisme, în special în repaus sau animație suspendată, sunt capabile să reziste la temperaturi destul de scăzute. Fluctuațiile de temperatură din apă sunt de obicei mai mici decât pe uscat, astfel încât limitele de toleranță la temperatură pentru organismele acvatice sunt mai slabe decât pentru cele terestre. Rata metabolică depinde de temperatură. Practic, organismele trăiesc la temperaturi de la 0 la +50 pe suprafața nisipului din deșert și până la -70 în unele zone din Siberia de Est. Intervalul mediu de temperatură este de la +50 la –50 în habitatele terestre și de la +2 la +27 în Oceanul Mondial. De exemplu, microorganismele pot rezista la răcire până la –200, anumite tipuri de bacterii și alge pot trăi și se pot înmulți în izvoarele termale la temperaturi de + 80, +88.

Distinge organisme animale:

cu o temperatură corporală constantă (cu sânge cald);
cu temperatura corpului inconsistentă (cu sânge rece).

Organisme cu temperatură corporală variabilă (pești, amfibieni, reptile)

În natură, temperatura nu este constantă. Organismele care trăiesc în latitudini temperate și sunt expuse la fluctuații de temperatură sunt mai puțin tolerante la temperaturi constante. Fluctuațiile puternice - căldură, îngheț - sunt nefavorabile pentru organisme. Animalele au dezvoltat adaptări pentru a combate răcirea și supraîncălzirea. De exemplu, odată cu debutul iernii, plantele și animalele cu temperaturi variabile ale corpului cad într-o stare de repaus în timpul iernii. Rata lor metabolică scade brusc. În pregătirea pentru iarnă, o mulțime de grăsimi și carbohidrați sunt depozitați în țesuturile animalelor, cantitatea de apă din fibre scade, zaharurile și glicerina se acumulează, ceea ce previne înghețarea. Deci crește rezistența la îngheț a organismelor de iarnă.

În anotimpul cald, dimpotrivă, se activează mecanisme fiziologice care protejează împotriva supraîncălzirii. La plante crește evaporarea umezelii prin stomate, ceea ce duce la scăderea temperaturii frunzelor. La animale, evaporarea apei prin sistemul respirator și pielea crește.

Organisme cu o temperatură corporală constantă. (păsări, mamifere)

Aceste organisme au suferit modificări în structura internă a organelor lor, ceea ce a contribuit la adaptarea lor la o temperatură corporală constantă. Aceasta, de exemplu, este o inimă cu 4 camere și prezența unui arc aortic, asigurând o separare completă a fluxului sanguin arterial și venos, metabolism intensiv datorat aportului de sânge arterial oxigenat la țesuturi, pene sau acoperirea părului corpului, care ajută la păstrarea căldurii, a activității nervoase bine dezvoltate) ... Toate acestea au permis reprezentanților păsărilor și mamiferelor să rămână activi în timpul schimbărilor bruște de temperatură și să stăpânească toate habitatele.

În condiții naturale, temperatura este foarte rar menținută la nivelul favorabil pentru viață. Prin urmare, plantele și animalele dezvoltă adaptări speciale care diminuează fluctuațiile accentuate ale temperaturii. Animalele, cum ar fi elefanții, au o auriculă mai mare în comparație cu strămoșul său mamut în climă mai rece. Auricula, pe lângă organul auzului, îndeplinește funcția de termoreglator. Pentru a proteja împotriva supraîncălzirii, în plante apare o floare cerată și o cuticula densă.

UȘOARĂ

Lumina asigură toate procesele de viață de pe Pământ. Pentru organisme, lungimea de undă a radiației percepute, durata și intensitatea expunerii sunt importante. De exemplu, la plante, o scădere a duratei orelor de zi și a intensității iluminării duc la căderea frunzelor de toamnă.

De relația cu lumina plantei divizat in:

iubitor de lumină- au frunze mici, lăstari foarte ramificați, mult pigment - cereale. Dar creșterea intensității luminii dincolo de optim suprima fotosinteza, astfel încât este dificil să obțineți recolte bune la tropice.
iubitor de umbră e - au frunze subțiri, mari, situate orizontal, cu mai puține stomate.
tolerant la umbră- plante capabile să trăiască în condiții bune de iluminare și umbrire

Un rol important în reglarea activității organismelor vii și dezvoltarea acestora îl joacă durata și intensitatea expunerii la lumină. - fotoperioada.În latitudinile temperate, ciclul de dezvoltare a animalelor și plantelor este limitat la anotimpurile anului, iar lungimea luminii de zi servește ca semnal pentru pregătirea unei schimbări de temperatură, care, spre deosebire de alți factori, rămâne întotdeauna constantă într-un anumit locul și la un anumit moment. Fotoperiodismul este un mecanism de declanșare care include procese fiziologice care duc la creșterea și înflorirea plantelor primăvara, rodirea vara și vărsarea frunzelor toamna la plante. La animale, acumularea de grăsime până toamna, reproducerea animalelor, migrația acestora, migrația păsărilor și debutul stadiului inactiv la insecte. ( Mesaj student).

Pe lângă schimbările sezoniere, există și schimbări zilnice în regimul de iluminare, schimbarea zilei și a nopții determină ritmul zilnic al activității fiziologice a organismelor. O adaptare importantă care asigură supraviețuirea unui individ este un fel de „ceas biologic”, capacitatea de a simți timpul.

Animale, a cărei activitate depinde din timpul zilei, Vino cu stiluri de viață pe timp de zi, noapte și amurg.

UMIDITATE

Apa este o componentă necesară a celulei, prin urmare, cantitatea sa în anumite habitate este un factor limitativ pentru plante și animale și determină natura florei și faunei dintr-o anumită zonă.

Excesul de umiditate din sol duce la înmuierea solului și la apariția vegetației mlaștine. În funcție de conținutul de umiditate al solului (cantitatea de precipitații), compoziția speciei vegetației se schimbă. Pădurile cu frunze late cedează locul vegetației cu frunze mici, apoi cu pădure de stepă. Mai mult, există iarbă scăzută și la 250 ml pe an - un deșert. Precipitațiile pe tot parcursul anului pot să nu cadă uniform, organismele vii trebuie să suporte secete lungi. De exemplu, plantele și animalele savanei, unde acoperă intensitatea vegetației, precum și hrănirea intensivă a ungulatelor, depinde de sezonul ploios.

În natură, apar și fluctuații zilnice ale umidității aerului, care afectează activitatea organismelor. Există o relație strânsă între umiditate și temperatură. Temperatura afectează corpul mai puternic atunci când umiditatea este ridicată sau scăzută. Plantele și animalele au dezvoltat adaptări la umiditate variabilă. De exemplu, la plante - se dezvoltă un sistem puternic de rădăcini, cuticula frunzei este îngroșată, lama frunzelor este redusă sau transformată în ace și spini. În saxaul, fotosinteza este realizată de partea verde a tulpinii. Plantele încetează să crească în timpul perioadei de secetă. Cactușii depozitează umezeala în partea extinsă a tulpinii; ace în loc de frunze reduc evaporarea.

Animalele au dezvoltat, de asemenea, adaptări care le permit să tolereze lipsa de umiditate. Animalele mici - rozătoare, șerpi, broaște țestoase, artropode - extrag umiditatea din alimente. Sursa de apă poate fi o substanță asemănătoare grăsimilor, de exemplu, într-o cămilă. Pe vreme caldă, unele animale sunt rozătoare, broaștele țestoase intră în hibernare, care a durat câteva luni. Plantele sunt efemere până la începutul verii, după o scurtă înflorire, își pot vărsa frunzele, pot muri de pe părțile solului și, astfel, pot supraviețui unei perioade de secetă. În același timp, bulbii și rizomii sunt păstrați până în sezonul următor.

De relația plantelor cu apa divide:

plante acvatice umiditate crescută;
plante aproape de apă, apă terestră;
plante terestre;
plante în locuri uscate și foarte uscate, trăiesc în locuri cu umiditate insuficientă, pot tolera o scurtă secetă;
suculent- suculent, acumulează apă în țesuturile corpului lor.

În raport cu la apa animalelor divide:

animale iubitoare de umiditate;
grup intermediar;
animale iubitoare de uscare.

Tipuri de adaptabilitate a organismelor la fluctuațiile de temperatură, umiditate și lumină:

sânge cald – menținerea unei temperaturi corporale constante de către corp;
hibernare - somn prelungit al animalelor în sezonul de iarnă;
animatie suspendata - o stare temporară a corpului, în care procesele de viață sunt încetinite la minimum și toate semnele vizibile ale vieții sunt absente (observate la animalele cu sânge rece și iarna și într-o perioadă caldă de timp);
rezistenta la inghet b - capacitatea organismelor de a tolera temperaturile negative;
stare de repaus - proprietatea adaptativă a unei plante perene, care se caracterizează prin încetarea creșterii vizibile și a activității vitale, moartea lăstarilor terestre în formele erbacee de plante și abscisiunea frunzelor în formele lemnoase;
calmul verii- proprietatea adaptativă a plantelor cu înflorire timpurie (lalea, șofran) din regiunile tropicale, deșerturi, semi-deșerturi.

(Mesaje ale elevilor.)

Să facem ieșire, tuturor organismelor vii, adică plantele și animalele sunt afectate de factori de mediu abiotici (factori de natură neînsuflețită), în special de temperatură, lumină și umiditate. În funcție de influența factorilor de natură neînsuflețită, plantele și animalele sunt împărțite în diferite grupuri și dezvoltă adaptări la influența acestor factori abiotici.

Sarcini practice în grupuri:(Anexa 1)

1. SARCINĂ: Dintre animalele enumerate, denumiți sânge rece (adică, cu o temperatură corporală variabilă).

2. SARCINĂ: Din animalele enumerate denumiți sânge cald (adică cu temperatură corporală constantă).

3. SARCINĂ: selectați dintre plantele propuse cele iubitoare de lumină, iubitoare de umbră și tolerante la umbră și notați în tabel.

4. ALOCARE: Selectați animale care sunt de zi, nocturne și crepusculare.

5. TASK: selectați plantele aparținând diferitelor grupuri în raport cu apa.

6. SARCINĂ: selectați animale care aparțin diferitelor grupuri în raport cu apa.

Sarcini pe tema „factori de mediu abiotici”, răspunsuri(

Introducere

1. Lumina ca factor de mediu. Rolul luminii în viața organismelor

2. Temperatura ca factor de mediu

3. Umiditatea ca factor de mediu

4. Factori edafici

5. Medii de viață diferite

Concluzie

Lista literaturii folosite

Introducere

Există o mare varietate de medii de viață pe Pământ, care oferă o varietate de nișe ecologice și „așezarea” lor. Cu toate acestea, în ciuda acestei diversități, există patru medii de viață calitativ diferite, care au un set specific de factori de mediu și, prin urmare, necesită un set specific. adaptări... Acestea sunt mediile de viață: sol-aer (uscat); apă; pamantul; alte organisme.

Fiecare specie este adaptată la un set specific de condiții de mediu - o nișă ecologică.

Fiecare specie este adaptată la mediul său specific, la un anumit aliment, prădători, temperatură, salinitatea apei și alte elemente ale lumii exterioare, fără de care nu poate exista.

Un complex de factori este necesar pentru existența organismelor. Nevoia corpului de ele este diferită, dar fiecare într-o anumită măsură își limitează existența.

Absența (lipsa) unor factori de mediu poate fi compensată de alți factori apropiați (similari). Organismele nu sunt „sclavi” ale condițiilor de mediu - ele, într-o anumită măsură, se adaptează și schimbă condițiile de mediu în așa fel încât să slăbească lipsa anumitor factori.

Absența în mediu a factorilor necesari din punct de vedere fiziologic (lumină, apă, dioxid de carbon, substanțe nutritive) nu poate fi compensată (înlocuită) de alții.

1. Lumina ca factor de mediu. Rolul luminii în viața organismelor

Lumina este una dintre formele de energie. Conform primei legi a termodinamicii sau a legii conservării energiei, energia poate trece de la o formă la alta. Conform acestei legi, organismele sunt un sistem termodinamic care schimbă constant energie și materie cu mediul înconjurător. Organismele de pe suprafața Pământului sunt expuse fluxului de energie, în principal energie solară, precum și radiației termice cu unde lungi din corpurile spațiale. Ambii factori determină condițiile climatice ale mediului (temperatura, rata de evaporare a apei, mișcarea aerului și a apei). Lumina soarelui cu o energie de 2 cal cade asupra biosferei din spațiu. 1cm 2 în 1 min. Aceasta este așa-numita constantă solară. Această lumină, care trece prin atmosferă, este slăbită și nu mai mult de 67% din energia sa poate ajunge la suprafața Pământului într-un prânz senin, adică 1,34 cal. pe cm 2 în 1 min. Trecând prin acoperirea cu nori, apă și vegetație, lumina soarelui este în continuare slăbită, iar distribuția energiei în diferite părți ale spectrului se schimbă semnificativ.

Atenuarea razelor solare și a radiației cosmice depinde de lungimea de undă (frecvența) luminii. Radiația ultravioletă cu o lungime de undă mai mică de 0,3 microni trece cu greu prin stratul de ozon (la o altitudine de aproximativ 25 km). O astfel de radiație este periculoasă pentru un organism viu, în special pentru protoplasmă.

În natura vie, lumina este singura sursă de energie, toate plantele, cu excepția bacteriilor fotosinteza, adică sintetizează substanțe organice din substanțe anorganice (adică din apă, săruri minerale și CO 2 - cu ajutorul energiei radiante în procesul de asimilare). Toate organismele sunt dependente de alimentele fotosintetizante terestre, adică plante purtătoare de clorofilă.

Lumina ca factor de mediu este împărțită în ultraviolete cu o lungime de undă de 0,40 - 0,75 microni și în infraroșu cu o lungime de undă mai mare decât aceste magnitudini.

Efectul acestor factori depinde de proprietățile organismelor. Fiecare tip de organism este adaptat la un anumit spectru de lungime de undă a luminii. Unele tipuri de organisme s-au adaptat la ultraviolete, în timp ce altele la infraroșu.

Unele organisme sunt capabile să facă distincția între lungimile de undă. Au sisteme speciale de percepție a luminii și au o viziune a culorilor, care au o mare importanță în viața lor. Multe insecte sunt sensibile la radiațiile cu unde scurte, pe care oamenii nu le pot percepe. Fluturii de noapte percep bine razele ultraviolete. Albinele și păsările localizează și navighează cu precizie pe teren chiar și noaptea.

Organismele reacționează puternic la intensitatea luminii. Conform acestor caracteristici, plantele sunt împărțite în trei grupe ecologice:

1. Iubitoare de lumină, iubitoare de soare sau heliofite - care sunt capabile să se dezvolte în mod normal doar sub razele soarelui.

2. Iubitoare sau sciofite - acestea sunt plante de la nivelurile inferioare ale pădurilor și plantelor de adâncime, de exemplu, crini de vale și altele.

Cu o scădere a intensității luminii, fotosinteza încetinește, de asemenea. Toate organismele vii au sensibilitate prag la intensitatea luminii, precum și la alți factori de mediu. Sensibilitatea pragului la factorii de mediu nu este aceeași pentru diferite organisme. De exemplu, lumina intensă inhibă dezvoltarea muștelor Drosophila, ba chiar le provoacă moartea. Gândacii și alte insecte nu le place lumina. La majoritatea plantelor fotosintetice, la intensitate redusă a luminii, sinteza proteinelor este inhibată, iar la animale, procesele de biosinteză sunt inhibate.

3. Heliofite tolerante la umbră sau facultative. Plantele care cresc bine atât la umbră, cât și la lumină. La animale, aceste proprietăți ale organismelor sunt numite iubitoare de lumină (fotofili), iubitoare de umbră (fotofobi), eurofob - stenofob.

2. Temperatura ca factor de mediu

Temperatura este cel mai important factor de mediu. Temperatura are un impact uriaș asupra multor aspecte ale vieții organismelor, a geografiei lor de distribuție, reproducere și a altor proprietăți biologice ale organismelor, în funcție în principal de temperatură. Gama, adică limitele de temperatură în care poate exista viața variază de la aproximativ -200 ° C la + 100 ° C, uneori se constată existența bacteriilor în izvoarele termale la temperatura de 250 ° C. De fapt, majoritatea organismelor pot supraviețui într-un interval de temperatură și mai restrâns.

Anumite tipuri de microorganisme, în principal bacterii și alge, pot trăi și se pot înmulți în izvoarele termale la temperaturi apropiate de punctul de fierbere. Limita superioară de temperatură pentru bacteriile de primăvară fierbinte este de aproximativ 90 ° C. Variabilitatea temperaturii este foarte importantă din punct de vedere al mediului.

Orice specie este capabilă să trăiască numai într-un anumit interval de temperatură, așa-numitele temperaturi letale maxime și minime. În afara acestor temperaturi critice extreme, frig sau căldură, are loc moartea organismului. Undeva între ele există o temperatură optimă la care este activă activitatea vitală a tuturor organismelor, materia vie în ansamblu.

Conform toleranței organismelor la regimul de temperatură, acestea sunt împărțite în eurotermale și stenotermale, adică capabil să reziste fluctuațiilor de temperatură în limite largi sau înguste. De exemplu, lichenii și multe bacterii pot trăi la temperaturi diferite, sau orhideele și alte plante termofile din zonele tropicale sunt stenotermale.

Unele animale sunt capabile să mențină o temperatură corporală constantă, indiferent de temperatura ambiantă. Astfel de organisme sunt numite homeoterme. La alte animale, temperatura corpului se modifică în funcție de temperatura ambiantă. Ele sunt numite poikilotermice. În funcție de modul în care organismele se adaptează la regimul de temperatură, acestea sunt împărțite în două grupe ecologice: criofile - organisme adaptate la frig, la temperaturi scăzute; termofile - sau termofile.

3. Umiditatea ca factor de mediu

Inițial, toate organismele erau acvatice. După ce au cucerit țara, nu și-au pierdut dependența de apă. Apa este o parte integrantă a tuturor organismelor vii. Umiditatea este cantitatea de vapori de apă din aer. Nu există viață fără umezeală sau apă.

Umiditatea este un parametru care caracterizează conținutul de vapori de apă din aer. Umiditatea absolută este cantitatea de vapori de apă din aer și depinde de temperatură și presiune. Această cantitate se numește umiditate relativă (adică raportul dintre cantitatea de vapori de apă din aer și cantitatea saturată de vapori în anumite condiții de temperatură și presiune.)

În natură, există un ritm zilnic de umiditate. Umiditatea fluctuează vertical și orizontal. Acest factor, împreună cu lumina și temperatura, joacă un rol important în reglarea activității organismelor și distribuția acestora. Umiditatea schimbă și efectul temperaturii.

Uscarea aerului este un factor important de mediu. În special pentru organismele terestre, efectul de uscare al aerului este de o mare importanță. Animalele se adaptează, se mută în locuri protejate și duc un stil de viață activ pe timp de noapte.

Plantele absorb apa din sol și se evaporă aproape complet (97-99%) prin frunze. Acest proces se numește transpirație. Evaporarea răcește frunzele. Datorită evaporării, ionii sunt transportați prin sol la rădăcini, ionii sunt transportați între celule etc.

O anumită cantitate de umiditate este absolut esențială pentru organismele terestre. Mulți dintre ei au nevoie de o umiditate relativă de 100% pentru o viață normală și invers, un organism într-o stare normală nu poate trăi mult timp în aer absolut uscat, deoarece pierde constant apă. Apa este o parte esențială a materiei vii. Prin urmare, pierderea de apă într-o cantitate cunoscută duce la moarte.

Plantele cu climat uscat se adaptează prin modificări morfologice, reducerea organelor vegetative, în special a frunzelor.

Animalele terestre se adaptează, de asemenea. Mulți dintre ei beau apă, alții o aspiră prin tegumentul corpului în stare lichidă sau vapori. De exemplu, majoritatea amfibienilor, unele insecte și căpușe. Majoritatea animalelor din deșert nu beau niciodată; își satisfac nevoile în detrimentul apei furnizate cu alimente. Alte animale obțin apă din oxidarea grăsimilor.

Apa este absolut esențială pentru organismele vii. Prin urmare, organismele se răspândesc în tot habitatul în funcție de nevoile lor: organismele acvatice din apă trăiesc constant; hidrofitele pot trăi numai în medii foarte umede.

Din punct de vedere al valenței ecologice, hidrofitele și higrofitele aparțin grupului de stenogigeri. Umiditatea afectează puternic funcțiile vitale ale organismelor, de exemplu, 70% umiditatea relativă a fost foarte favorabilă pentru maturarea câmpului și fertilitatea lăcustelor migratoare feminine. Cu o reproducere favorabilă, acestea produc pagube economice enorme culturilor din multe țări.

Pentru evaluarea ecologică a distribuției organismelor, se utilizează indicatorul uscăciunii climatice. Uscarea servește ca factor selectiv pentru clasificarea ecologică a organismelor.

Astfel, în funcție de caracteristicile umidității climatului local, speciile de organisme sunt distribuite în grupuri ecologice:

1. Hidatofitele sunt plante acvatice.

2. Hidrofitele sunt plante acvatice terestre.

3. Higrofitele sunt plante terestre care trăiesc în condiții de umiditate ridicată.

4. Mesofitele sunt plante care cresc cu umiditate medie

5. Xerofitele sunt plante care cresc cu umiditate insuficientă. La rândul lor, acestea sunt împărțite în: plante suculente - plante suculente (cactuși); sclerofitele sunt plante cu frunze înguste și mici și rulate în tuburi. Ele sunt, de asemenea, subdivizate în euxerofite și stipaxerofite. Euxerofitele sunt plante de stepă. Stipaxerofitele sunt un grup de ierburi cu gazon cu frunze înguste (iarbă cu pene, păiuș, cu picioare fine etc.). La rândul lor, mezofitele sunt, de asemenea, împărțite în mezoigrofite, mezoxerofite etc.

Deși este inferioară temperaturii, umiditatea este totuși unul dintre principalii factori de mediu. De-a lungul majorității istoriei naturii vii, lumea organică a fost reprezentată exclusiv de normele de apă ale organismelor. Apa face parte integrantă din marea majoritate a viețuitoarelor și aproape toate au nevoie de un mediu acvatic pentru a reproduce sau a îmbina gametii. Animalele terestre sunt forțate să creeze un mediu acvatic artificial în corpul lor pentru fertilizare, iar acest lucru duce la faptul că acesta din urmă devine intern.

Umiditatea este cantitatea de vapori de apă din aer. Poate fi exprimat în grame pe metru cub.

4. Factori edafici

Factorii edafici includ întregul set de proprietăți fizice și chimice ale solului care pot avea un impact asupra mediului asupra organismelor vii. Acestea joacă un rol important în viața acelor organisme care sunt strâns legate de sol. Planta depinde în special de factori edafici.

Principalele proprietăți ale solului, care afectează viața organismelor, includ structura sa fizică, adică panta, adâncimea și granulometria, compoziția chimică a solului în sine și substanțele care circulă în el - gaze (în acest caz, este necesar să aflăm condițiile de aerare a acestuia), apă, substanțe organice și minerale sub formă de ioni .

Principala caracteristică a solului, care are o mare importanță atât pentru plante, cât și pentru animalele care vizuină, este mărimea particulelor sale.

Condițiile solului solului sunt determinate de factori climatici. Chiar și la adâncimi superficiale, întunericul complet domnește în sol, iar această proprietate este o trăsătură caracteristică a habitatului acelor specii care evită lumina. Pe măsură ce se scufundă în sol, fluctuațiile de temperatură devin din ce în ce mai puțin semnificative: în timpul schimbărilor diurne, acestea se descompun rapid și pornind de la o adâncime cunoscută, anotimpurile diferențelor sale sunt netezite. Diferențele zilnice de temperatură dispar deja la o adâncime de 50 cm. Pe măsură ce solul se scufundă în sol, conținutul de oxigen din acesta scade și CO 2 crește. La o adâncime considerabilă, condițiile se apropie de anaerobe, unde trăiesc unele bacterii anaerobe. Deja viermii preferă un mediu cu un conținut mai mare de CO 2 decât în atmosferă.

Umiditatea solului este o caracteristică extrem de importantă, în special pentru plantele care cresc pe el. Depinde de numeroși factori: regimul de precipitații, adâncimea stratului, precum și proprietățile fizice și chimice ale solului, ale căror particule, în funcție de mărimea lor, de conținutul de materie organică etc. Flora solurilor uscate și umede nu este aceeași, iar aceleași culturi nu pot fi cultivate pe aceste soluri. Fauna solului este, de asemenea, foarte sensibilă la umezeala sa și, de regulă, nu tolerează prea multă uscăciune. Viermii și termitele sunt exemple bine cunoscute. Aceștia din urmă sunt uneori obligați să-și aprovizioneze coloniile cu apă, făcând galerii subterane la adâncimi mari. Cu toate acestea, un conținut de apă prea mare în sol ucide un număr mare de larve de insecte.

Substanțele minerale necesare nutriției plantelor se găsesc în sol sub formă de ioni dizolvați în apă. Cel puțin urme de peste 60 de elemente chimice pot fi găsite în sol. CO2 și azotul sunt abundente; conținutul altora, cum ar fi nichelul sau cobaltul, este extrem de redus. Unii ioni sunt otrăvitori pentru plante, alții, dimpotrivă, sunt vitali. Concentrația ionilor de hidrogen în sol - pH - este în medie aproape de neutru. Flora acestor soluri este deosebit de bogată în specii. Solurile calcaroase și saline au un pH alcalin de aproximativ 8-9; pe turbării sfagne, pH-ul acid poate scădea la 4.

Unii ioni au o mare importanță ecologică. Ele pot provoca eliminarea multor specii și, dimpotrivă, pot contribui la dezvoltarea unor forme foarte specifice. Solurile calcaroase sunt foarte bogate în ion Ca +2; pe ele se dezvoltă o vegetație specifică numită calcifit (în munții edelweiss; multe tipuri de orhidee). Spre deosebire de această vegetație, există vegetație calcefobă. Cuprinde castan, ferigă brută, majoritatea landerelor. O astfel de vegetație este uneori numită silex, deoarece solul, care este sărac în calciu, conține în mod corespunzător mai mult siliciu. De fapt, această vegetație nu favorizează direct siliciul, ci pur și simplu evită calciul. Unele animale au nevoie organică de calciu. Se știe că găinile încetează să depună ouă în coji dure dacă găina se găsește într-o zonă în care solul este sărac în calciu. Zona de calcar este locuită abundent de gastropode asemănătoare cochiliei (melci), care sunt larg reprezentate aici în ceea ce privește speciile, dar ele dispar aproape complet pe masivele de granit.

Pe solurile bogate în ion 0 3, se dezvoltă și o floră specifică, numită nitrofilă. Reziduurile organice adesea găsite pe ele, care conțin azot, sunt descompuse de bacterii, mai întâi în săruri de amoniu, apoi în nitrați și, în final, în nitrați. Plantele de acest tip formează, de exemplu, desișuri dense în munți lângă pășuni pentru animale.

Solul conține, de asemenea, materie organică din descompunerea plantelor și animalelor moarte. Conținutul acestor substanțe scade odată cu creșterea adâncimii. În pădure, de exemplu, o sursă importantă a aportului lor este așternutul din frunzele căzute, iar așternutul din speciile de foioase în acest sens este mai bogat decât coniferele. Se hrănește cu organisme distructive - plante saprofite și saprofage animale. Saprofitele sunt reprezentate în principal de bacterii și ciuperci, dar printre ele se pot găsi plante superioare care au pierdut clorofila ca adaptare secundară. Astfel sunt, de exemplu, orhideele.

5. Medii de viață diferite

Potrivit majorității autorilor care studiază originea vieții pe Pământ, mediul evolutiv primar al vieții a fost tocmai mediul acvatic. Găsim destul de multe confirmări indirecte ale acestei poziții. În primul rând, majoritatea organismelor nu sunt capabile de viață activă fără a pătrunde apa în corp sau cel puțin fără a menține un anumit conținut de lichid în interiorul corpului.

Poate că principala trăsătură distinctivă a mediului acvatic este conservatorul său relativ. De exemplu, amplitudinea fluctuațiilor sezoniere sau zilnice de temperatură în mediul acvatic este mult mai mică decât în cel aer-sol. Topografia de jos, diferența de condiții la diferite adâncimi, prezența recifelor de corali etc. creați o varietate de condiții în mediul acvatic.

Caracteristicile mediului acvatic rezultă din proprietățile fizico-chimice ale apei. Astfel, densitatea ridicată și vâscozitatea apei au o mare importanță ecologică. Greutatea specifică a apei este comparabilă cu cea a corpului organismelor vii. Densitatea apei este de aproximativ 1000 de ori mai mare decât cea a aerului. Prin urmare, organismele acvatice (în special cele în mișcare activă) se confruntă cu o forță mare de rezistență hidrodinamică. Din acest motiv, evoluția multor grupuri de animale acvatice a fost în direcția formării formei corpului și a tipurilor de mișcare care reduc rezistența, ceea ce duce la o scădere a consumului de energie pentru înot. Astfel, o formă simplificată a corpului se găsește la reprezentanții diferitelor grupuri de organisme care trăiesc în apă - delfini (mamifere), pești osoși și cartilaginoși.

Densitatea mare a apei este, de asemenea, motivul pentru care vibrațiile mecanice (vibrațiile) sunt bine distribuite în mediul acvatic. Acest lucru a fost important în evoluția simțurilor, orientarea spațială și comunicarea dintre locuitorii acvatici. De patru ori mai rapidă decât în aer, viteza sunetului în mediul acvatic determină frecvența mai mare a semnalelor de ecolocație.

Datorită densității mari a mediului acvatic, locuitorii săi sunt privați de legătura obligatorie cu substratul, care este caracteristic formelor terestre și este asociat cu forțele gravitaționale. Prin urmare, există un întreg grup de organisme acvatice (atât plante, cât și animale) care există fără o legătură obligatorie cu fundul sau alt substrat, „planând” în coloana de apă.

Mediul sol-aer este caracterizat de o mare varietate de condiții de viață, nișe ecologice și organisme care le locuiesc.

Principalele caracteristici ale mediului nazal-aer sunt o amplitudine mare de modificări ale factorilor de mediu, neomogenitatea mediului, acțiunea forțelor gravitaționale și densitatea scăzută a aerului. Complexul de factori fizici, geografici și climatici inerenți unei anumite zone naturale duce la formarea evolutivă a adaptărilor morfofiziologice ale organismelor la viață în aceste condiții, o varietate de forme de viață.

Aerul atmosferic se caracterizează prin umiditate scăzută și variabilă. Această circumstanță a limitat în mare măsură (limitat) posibilitățile de a stăpâni mediul sol-aer și, de asemenea, a dirijat evoluția metabolismului apei-sare și a structurii organelor respiratorii.

Solul este rezultatul activității organismelor vii.

O caracteristică importantă a solului este și prezența unei anumite cantități de materie organică. Se formează ca urmare a morții organismelor și face parte din excrețiile lor (secrețiile).

Condițiile habitatului solului determină astfel de proprietăți ale solului precum aerarea acestuia (adică saturația cu aerul), umiditatea (prezența umezelii), capacitatea de căldură și regimul termic (variație zilnică, sezonieră, anuală a temperaturii). Regimul termic, în comparație cu mediul sol-aer, este mai conservator, în special la adâncimi mari. În general, solul este caracterizat de condiții de viață destul de stabile.

Diferențele verticale sunt tipice pentru alte proprietăți ale solului, de exemplu, pătrunderea luminii, desigur, depinde de adâncime.

Organismele solului se caracterizează prin organe și tipuri specifice de mișcare (membrele care îngroapă la mamifere; capacitatea de a schimba grosimea corpului; prezența capsulelor capului specializate la unele specii); forma corpului (rotundă, volkovată, asemănătoare cu viermii); huse puternice și flexibile; reducerea ochilor și dispariția pigmenților. Dintre locuitorii solului, saprofagia este dezvoltată pe scară largă - mâncarea cadavrelor altor animale, resturi putrezite etc.

Concluzie

Ieșirea unuia dintre factorii de mediu dincolo de valorile minime (prag) sau maxime (extreme) (caracteristică tipului de zonă de toleranță) amenință moartea organismului chiar și cu o combinație optimă de alți factori. Exemple sunt: apariția unei atmosfere de oxigen, epoca de gheață, secetă, schimbări de presiune la creșterea scafandrilor etc.

Fiecare factor de mediu are un efect diferit asupra diferitelor tipuri de organisme: un optim pentru unii poate fi un pesim pentru alții.

Organismele de pe suprafața Pământului sunt expuse fluxului de energie, în principal energie solară, precum și radiației termice cu unde lungi din corpurile spațiale. Ambii factori determină condițiile climatice ale mediului (temperatura, rata de evaporare a apei, mișcarea aerului și a apei).

Uscarea aerului este un factor important de mediu. În special pentru organismele terestre, efectul de uscare al aerului este de o mare importanță.

Lista literaturii folosite

1. Dedu I.I. Dicționar enciclopedic ecologic. - Chișinău: Editura UIT, 1990 .-- 406 p.

2. Novikov G.A. Bazele ecologiei generale și protecției naturii. - L.: Editura Leningrad. Universitatea, 1979. - 352 p.

3. Radkevich V.A. Ecologie. - Minsk: Școala superioară, 1983 .-- 320 p.

4. Reimers N.F. Ecologie: teorie, legi, reguli, principii și ipoteze. -M.: Young Russia, 1994 .-- 367 p.

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

6. Stepanovskikh A.S. Ecologie. - Kurgan: GIPP „Trans-Urals”, 1997. - 616 p.

7. Khristoforova N.K. Fundamentele ecologiei. - Vladivostok: Dalnauka, 1999.-517 p.

Aceștia sunt factori de mediu la care organismul reacționează cu reacții adaptative.

Mediul este unul dintre principalele concepte ecologice, ceea ce înseamnă un complex de condiții de mediu care afectează activitatea vitală a organismelor. În sens larg, mediul este înțeles ca totalitatea corpurilor materiale, fenomenelor și energiei care afectează corpul. Este posibilă, de asemenea, o înțelegere spațială mai specifică a mediului ca mediu imediat al organismului - habitatul acestuia. Habitatul este tot ceea ce trăiește un organism, este o parte a naturii care înconjoară organismele vii și exercită o influență directă sau indirectă asupra lor. Acestea. elementele habitatului, care nu sunt indiferente pentru un anumit organism sau specie și într-un fel sau altul îl afectează, sunt factori în raport cu acesta.

Componentele mediului înconjurător sunt diverse și schimbătoare, prin urmare organismele vii își adaptează și reglează în mod constant activitatea vitală în conformitate cu variațiile continue ale parametrilor mediului extern. Astfel de adaptări ale organismelor se numesc adaptare și le permit să supraviețuiască și să se reproducă.

Toți factorii de mediu sunt împărțiți în

Factori abiotici - factori de natură neînsuflețită care acționează direct sau indirect asupra organismului - lumină, temperatură, umiditate, compoziția chimică a aerului, a apei și a mediului solului etc.
Factori biotici - toate formele de influență asupra organismului de la ființele vii din jur (microorganisme, influența animalelor asupra plantelor și invers).
Factorii antropici sunt diferite forme de activitate ale societății umane care duc la schimbări în natură ca habitat al altor specii sau le afectează în mod direct viața.

Factorii de mediu afectează organismele vii

ca stimuli care provoacă modificări adaptative în funcțiile fiziologice și biochimice;
ca constrângeri care fac imposibilă existența în aceste condiții;
ca modificatori care provoacă modificări structurale și funcționale în organisme și ca semnale care indică modificări ale altor factori de mediu.

În acest caz, este posibil să se stabilească natura generală a impactului factorilor de mediu asupra unui organism viu.

Orice organism are un set specific de adaptări la factorii de mediu și există din fericire numai în anumite limite ale variabilității lor. Cel mai favorabil nivel al factorului pentru viață se numește optim.

La valori scăzute sau cu expunere excesivă la factor, activitatea vitală a organismelor scade brusc (inhibată vizibil). Intervalul de acțiune al factorului de mediu (aria de toleranță) este limitat de punctele minim și maxim, corespunzătoare valorilor extreme ale acestui factor, la care este posibilă existența unui organism.

Nivelul superior al factorului, dincolo de care activitatea vitală a organismelor devine imposibilă, se numește maxim, iar cel inferior se numește minim (Fig.). În mod firesc, fiecare organism are propriile sale maxime, optime și minime de factori de mediu. De exemplu, muștele de casă poate rezista la fluctuații de temperatură de la 7 la 50 ° C, iar viermele rotund uman trăiește doar la temperatura corpului uman.

Punctele de optim, minim și maxim constituie trei puncte cardinale care determină posibilitățile de reacție a corpului la acest factor. Punctele extreme ale curbei, care exprimă starea de opresiune cu lipsa sau excesul unui factor, se numesc zone de pesim; valorile pesimale ale factorului le corespund. Valorile subletale ale factorului se află în apropierea punctelor critice, iar zonele letale ale factorului se află în afara zonei de toleranță.

Condițiile de mediu în care orice factor sau combinația lor depășește zona de confort și are un efect deprimant sunt adesea numite extreme, limită (extremă, dificilă) în ecologie. Ele caracterizează nu numai situațiile ecologice (temperatura, salinitatea), ci și astfel de habitate în care condițiile sunt apropiate de limitele posibilității de existență pentru plante și animale.

Un complex de factori afectează simultan orice organism viu, dar doar unul dintre ei este limitativ. Factorul care stabilește cadrul pentru existența unui organism, specie sau comunitate se numește limitativ (limitativ). De exemplu, răspândirea multor animale și plante spre nord este limitată de lipsa căldurii, în timp ce în sud factorul limitativ pentru aceeași specie poate fi lipsa de umiditate sau hrana necesară. Cu toate acestea, limitele rezistenței organismului în raport cu factorul limitativ depind de nivelul altor factori.

Pentru viața unor organisme, sunt necesare condiții limitate de limite înguste, adică intervalul optim nu este constant pentru specie. Efectul optim al factorului este diferit pentru diferite specii. Intervalul curbei, adică distanța dintre punctele de prag, arată zona de acțiune a factorului ecologic asupra organismului (Fig. 104). În condiții apropiate de efectul prag al factorului, organismele se simt deprimate; pot exista, dar nu ajung la dezvoltarea deplină. Plantele de obicei nu dau roade. La animale, pe de altă parte, maturitatea sexuală este accelerată.

Mărimea intervalului de acțiune al factorului și, în special, zona optimă face posibilă evaluarea rezistenței organismelor în raport cu un anumit element al mediului, mărturisește amplitudinea lor ecologică. În acest sens, organismele care pot trăi într-un mediu destul de divers sunt numite zribiontice (din grecescul "evros" - larg). De exemplu, ursul brun trăiește într-un climat rece și cald, în regiuni uscate și umede și mănâncă o varietate de alimente vegetale și animale.

În raport cu factori de mediu anumiți, se folosește un termen care începe cu același prefix. De exemplu, animalele care pot trăi într-o gamă largă de temperaturi sunt numite euritermale, iar organismele care pot trăi doar în intervale înguste de temperatură sunt stenotermale. Conform aceluiași principiu, un organism poate fi eurhidrură sau stenohidrură, în funcție de răspunsul său la fluctuațiile de umiditate; euryhaline sau stenohaline - în funcție de capacitatea de a tolera diferite valori ale salinității mediului etc.

Există, de asemenea, concepte de valență ecologică, care este capacitatea unui organism de a locui într-o varietate de medii și amplitudine ecologică, reflectând lățimea intervalului de factori sau lățimea zonei optime.

Modelele cantitative ale reacției organismelor la acțiunea unui factor ecologic diferă în conformitate cu condițiile de locuire a acestora. Stenobionticitatea sau euribionticitatea nu caracterizează specificitatea unei specii în raport cu vreun factor ecologic. De exemplu, unele animale sunt limitate la un interval de temperatură îngust (adică stenotermic) și în același timp pot exista într-o gamă largă de salinitate a mediului (euryhaline).

Factorii de mediu acționează asupra unui organism viu simultan și în comun, iar efectul unuia dintre ei într-o anumită măsură depinde de expresia cantitativă a altor factori - lumină, umiditate, temperatură, organisme înconjurătoare etc. Acest model se numește interacțiunea factorilor . Uneori, lipsa unui factor este parțial compensată de intensificarea activității altuia; se manifestă substituibilitatea parțială a acțiunii factorilor de mediu. În același timp, niciunul dintre factorii necesari organismului nu poate fi complet înlocuit de altul. Plantele fototrofe nu pot crește fără lumină în cele mai optime condiții de temperatură sau nutriționale. Prin urmare, dacă valoarea a cel puțin unuia dintre factorii necesari depășește intervalul de toleranță (sub minim sau peste maxim), atunci existența organismului devine imposibilă.

Factorii de mediu care sunt pesimali în condiții specifice, adică cei care sunt cel mai îndepărtați de optim, în special îngreunează existența speciilor în aceste condiții, în ciuda combinației optime a altor condiții. Această dependență se numește legea factorilor limitativi. Astfel de factori care se abat de la optim sunt de o importanță capitală în viața unei specii sau a unor indivizi individuali, determinând aria geografică a acestora.

Identificarea factorilor limitativi este foarte importantă în practica agricolă pentru stabilirea valenței ecologice, în special în perioadele cele mai vulnerabile (critice) de ontogeneză a animalelor și plantelor.

Orice proprietăți sau componente ale mediului extern care afectează organismele sunt numite factori de mediu... Lumina, căldura, concentrația de săruri în apă sau sol, vânt, grindină, dușmani și agenți patogeni - toți aceștia sunt factori de mediu, a căror listă poate fi foarte mare.

Printre ei sunt abiotice legate de natura neînsuflețită și biotic asociat cu influența organismelor unul asupra celuilalt.

Factorii de mediu sunt extrem de diversi și fiecare specie, experimentându-și influența, răspunde la aceasta în moduri diferite. Cu toate acestea, există unele legi generale care guvernează răspunsul organismelor la orice factor de mediu.

Principalul este lege optimă... Acesta reflectă modul în care organismele vii transferă diferite puncte forte ale acțiunii factorilor de mediu. Puterea impactului fiecăruia dintre ei se schimbă constant. Trăim într-o lume cu condiții variabile și numai în anumite locuri de pe planetă valorile unor factori sunt mai mult sau mai puțin constante (în adâncurile peșterilor, la fundul oceanelor).

Legea optimului se exprimă prin faptul că orice factor de mediu are anumite limite de influență pozitivă asupra organismelor vii.

Când se abate de la aceste limite, semnul efectului se schimbă la opus. De exemplu, animalele și plantele nu tolerează căldura extremă și înghețurile severe; temperaturile medii sunt optime. La fel, seceta și ploile abundente constante sunt la fel de nefavorabile pentru cultură. Legea optimului indică măsura fiecărui factor pentru viabilitatea organismelor. Pe grafic, este exprimat printr-o curbă simetrică care arată modul în care activitatea vitală a speciei se schimbă cu o creștere treptată a influenței factorului (Fig. 13).

Figura 13. Schema acțiunii factorilor de mediu asupra organismelor vii. 1,2 - puncte critice
(pentru a mări imaginea, faceți clic pe imagine)

Centrul sub curbă - zona optimă... La valorile optime ale factorului, organismele cresc în mod activ, se hrănesc și se înmulțesc. Cu cât valoarea factorului deviază mai mult spre dreapta sau spre stânga, adică în direcția scăderii sau creșterii forței de acțiune, cu atât este mai puțin favorabilă organismelor. Curba care reprezintă activitatea vitală înclină brusc în jos de ambele părți ale optimului. Sunt două zone pesimale... Când curba intersectează axa orizontală, există două puncte critice... Acestea sunt astfel de valori ale factorului pe care organismele nu le mai pot rezista, moartea are loc în afara lor. Distanța dintre punctele critice arată gradul de toleranță al organismelor la o modificare a factorului. Condițiile apropiate de punctele critice sunt deosebit de dificile pentru supraviețuire. Astfel de condiții sunt numite extrem.

Dacă desenați curbele optime ale oricărui factor, de exemplu, temperatura, pentru diferite specii, atunci acestea nu vor coincide. Adesea, ceea ce este optim pentru o specie este pesim pentru alta sau chiar în afara punctelor critice. Camilele și jerbo-urile nu puteau trăi în tundră, iar renii și lemingii în deșerturile fierbinți din sud.

Diversitatea ecologică a speciilor se manifestă și în poziția punctelor critice: în unele sunt apropiate, în altele sunt spațiate pe scară largă. Aceasta înseamnă că o serie de specii pot trăi numai în condiții foarte stabile, cu o ușoară modificare a factorilor de mediu, în timp ce altele pot rezista la fluctuații mari. De exemplu, o plantă touch-me-not se usucă dacă aerul nu este saturat cu vapori de apă, iar iarba cu pene tolerează bine modificările de umiditate și nu moare nici măcar în secetă.

Astfel, legea optimului ne arată că pentru fiecare specie există o măsură a influenței fiecărui factor. Atât o scădere, cât și o creștere a expunerii dincolo de această măsură duc la moartea organismelor.

Pentru a înțelege relația speciilor cu mediul, este la fel de important factor de limitare.

În natură, organismele sunt simultan influențate de un întreg complex de factori de mediu în combinații diferite și cu puncte tari diferite. Nu este ușor să izolăm rolul fiecăruia dintre ei. Care dintre ele contează mai mult decât celelalte? Ceea ce știm despre legea optimului ne permite să înțelegem că nu există factori complet pozitivi sau negativi, importanți sau secundari, dar totul depinde de puterea influenței fiecăruia.

Legea factorului limitativ afirmă că cel mai semnificativ factor este cel care se abate cel mai mult de la valorile optime pentru organism.

De el depinde supraviețuirea indivizilor în această perioadă specială. În alte perioade de timp, alți factori pot deveni limitativi și, în timpul vieții lor, organismele se confruntă cu o varietate de limitări ale activității lor vitale.

Legile factorului optim și limitativ se confruntă în mod constant cu practica agriculturii. De exemplu, creșterea și dezvoltarea grâului și, în consecință, recolta este limitată în mod constant fie de temperaturi critice, fie de o lipsă sau exces de umiditate, fie de o lipsă de îngrășăminte minerale și, uneori, de efecte catastrofale precum grindina și furtuni. Este nevoie de mult efort și bani pentru a menține condițiile optime pentru culturi și, în același timp, în primul rând, pentru a compensa sau a atenua efectul factorilor limitativi.

Habitatul diferitelor specii este surprinzător de variat. Unii dintre ei, de exemplu, unii acarieni mici sau insecte, își petrec întreaga viață într-o frunză a unei plante, care pentru ei este întreaga lume, alții stăpânesc spații imense și variate, cum ar fi renii, balenele din ocean, păsările migratoare .

În funcție de locul în care trăiesc reprezentanții diferitelor specii, acestea sunt afectate de diferite complexe de factori de mediu. Pe planeta noastră, există mai multe principalele medii de locuit, foarte diferit în ceea ce privește condițiile de viață: apă, sol-aer, sol. Organismele în sine, în care trăiesc alții, servesc și ele ca habitat.

Mediul de viață acvatic. Toți locuitorii acvatici, în ciuda diferențelor de stil de viață, trebuie să fie adaptați la principalele caracteristici ale mediului lor. Aceste caracteristici sunt determinate, în primul rând, de proprietățile fizice ale apei: densitatea acesteia, conductivitatea termică, capacitatea de a dizolva sărurile și gazele.

Densitate apa determină flotabilitatea sa semnificativă. Aceasta înseamnă că greutatea organismelor este ușurată în apă și devine posibil să ducem viață permanentă în coloana de apă, fără a ne scufunda în fund. Multe specii, în mare parte mici, incapabile să înoate rapid activ, par să se ridice în apă, fiind în suspensie în ea. Se numește colecția de astfel de mici locuitori acvatici plancton... Planctonul include alge microscopice, crustacee mici, ouă și larve de pește, meduze și multe alte specii. Organismele planctonice sunt purtate de curenți incapabili să le reziste. Prezența planctonului în apă face posibil un tip de nutriție de filtrare, adică tulpina, cu ajutorul diferitelor dispozitive, organisme mici și particule alimentare suspendate în apă. Este dezvoltat atât în înot, cât și în animale bentice sedentare, cum ar fi crini de mare, midii, stridii și altele. Un stil de viață sedentar ar fi imposibil pentru locuitorii acvatici dacă nu ar exista plancton, ceea ce, la rândul său, este posibil doar într-un mediu cu densitate suficientă.

Densitatea apei face dificilă mișcarea activă în ea, prin urmare, animalele cu înot rapid, cum ar fi pești, delfini, calmar, trebuie să aibă mușchi puternici și o formă simplificată a corpului. Datorită densității mari a apei, presiunea crește puternic odată cu adâncimea. Creaturile de mare adâncime sunt capabile să reziste presiunilor care sunt de mii de ori mai mari decât cele de pe suprafața terestră.

Lumina pătrunde în apă doar la o adâncime mică; prin urmare, organismele vegetale pot exista doar în orizonturile superioare ale coloanei de apă. Chiar și în cele mai curate mări, fotosinteza este posibilă numai până la adâncimi de 100-200 m. La adâncimi mari, nu există plante, iar animalele de mare adâncime trăiesc în întuneric complet.

Regimul de temperatură mai moale în apă decât pe uscat. Datorită capacității mari de căldură a apei, fluctuațiile de temperatură din aceasta sunt netezite, iar locuitorii acvatici nu se confruntă cu nevoia de a se adapta la înghețuri severe sau căldură de patruzeci de grade. Numai în izvoarele termale temperatura apei se poate apropia de punctul de fierbere.

Una dintre dificultățile vieții acvatice este oxigen limitat... Solubilitatea sa nu este foarte mare și, în plus, scade foarte mult odată cu poluarea sau încălzirea apei. Prin urmare, în rezervoare uneori există zamora- moartea în masă a locuitorilor din cauza lipsei de oxigen, care apare din diverse motive.

Compoziția de sare mediul este, de asemenea, foarte important pentru organismele acvatice. Speciile marine nu pot trăi în apă dulce, iar speciile de apă dulce nu pot trăi în mări din cauza perturbării celulare.

Mediul de viață sol-aer. Acest mediu are un set diferit de caracteristici. În general, este mai complex și mai variat decât cel acvatic. Conține mult oxigen, multă lumină, modificări mai clare ale temperaturii în timp și spațiu, scăderi de presiune semnificativ mai slabe și deseori un deficit de umiditate. Deși multe specii pot zbura, iar micile insecte, păianjeni, microorganisme, semințe și spori de plante sunt transportate de curenții de aer, organismele se hrănesc și se reproduc pe suprafața pământului sau a plantelor. Într-un mediu cu densitate redusă precum aerul, organismele au nevoie de sprijin. Prin urmare, la plantele terestre se dezvoltă țesuturi mecanice, iar la animalele terestre, scheletul intern sau extern este mai pronunțat decât la animalele acvatice. Densitatea redusă a aerului facilitează deplasarea în el.

M. S. Gilyarov (1912-1985), un proeminent zoolog, ecolog, academician, fondator al unor studii ample despre lumea animalelor din sol, zbor pasiv stăpânit aproximativ două treimi din locuitorii țării. Majoritatea sunt insecte și păsări.

Aerul este un conductor slab al căldurii. Acest lucru facilitează capacitatea de a păstra căldura generată în interiorul organismelor și de a menține o temperatură constantă la animalele cu sânge cald. Însăși dezvoltarea sângelui cald a devenit posibilă în mediul terestru. Strămoșii mamiferelor acvatice moderne - balene, delfini, morse, foci - au trăit cândva pe uscat.

Locuitorii terestri au o mare varietate de adaptări asociate cu aprovizionarea cu apă, în special în condiții aride. La plante, acesta este un sistem puternic de rădăcini, un strat impermeabil pe suprafața frunzelor și tulpinilor și capacitatea de a regla evaporarea apei prin stomate. La animale, acestea sunt, de asemenea, caracteristici diferite ale structurii corpului și ale tegumentelor, dar, în plus, comportamentul corespunzător contribuie la menținerea echilibrului apei. Pot, de exemplu, să migreze către găuri de udare sau să evite în mod activ condițiile de uscare deosebită. Unele animale își pot trăi întreaga viață cu alimente uscate, cum ar fi jerbo-urile sau bine-cunoscuta molie de haine. În acest caz, apa necesară organismului apare din cauza oxidării părților constitutive ale alimentelor.

Mulți alți factori de mediu joacă un rol important în viața organismelor terestre, de exemplu, compoziția aerului, vânturile și relieful suprafeței pământului. Vremea și clima sunt deosebit de importante. Locuitorii din mediul sol-aer trebuie să fie adaptați la climatul părții Pământului în care locuiesc și să reziste variabilității condițiilor meteorologice.

Solul ca mediu de viață. Solul este un strat subțire al suprafeței terestre, procesat de activitățile ființelor vii. Particulele solide sunt pătrunse în sol de porii și cavitățile umplute parțial cu apă și parțial cu aer; de aceea, și micile organisme acvatice pot locui în sol. Volumul de cavități mici din sol este o caracteristică foarte importantă. În solurile libere, poate fi de până la 70%, iar în solurile dense - aproximativ 20%. O mare varietate de creaturi microscopice trăiesc în acești pori și cavități sau pe suprafața particulelor solide: bacterii, ciuperci, protozoare, viermi rotunzi, artropode. Animalele mai mari își fac propriile tuneluri în sol. Întregul sol este pătruns cu rădăcini de plante. Adâncimea solului este determinată de adâncimea de pătrundere a rădăcinilor și de activitatea animalelor care îngroapă. Nu depășește 1,5-2 m.

Aerul din cavitățile solului este întotdeauna saturat cu vapori de apă, iar compoziția sa este îmbogățită în dioxid de carbon și epuizată în oxigen. În acest fel, condițiile de viață din sol seamănă cu mediul acvatic. Pe de altă parte, raportul dintre apă și aer în soluri se schimbă constant în funcție de condițiile meteorologice. Fluctuațiile de temperatură sunt foarte ascuțite la suprafață, dar se netezesc rapid cu adâncimea.

Principala caracteristică a mediului solului este aprovizionarea constantă cu materie organică, în principal datorită rădăcinilor plantelor pe moarte și căderii frunzelor. Este o sursă valoroasă de energie pentru bacterii, ciuperci și multe animale, astfel încât solul - cel mai vibrant mediu... Lumea ei ascunsă este foarte bogată și variată.

Prin apariția diferitelor specii de animale și plante, se poate înțelege nu numai în ce mediu trăiesc, ci și ce fel de viață duc în el.

Dacă în fața noastră este un animal cu patru picioare, cu mușchii extrem de dezvoltați ai coapselor de pe membrele posterioare și mult mai slabi pe partea din față, care, în plus, sunt scurtate, cu un gât relativ scurt și o coadă lungă, atunci putem spune cu încredere că acesta este un jumper de sol, capabil să facă mișcări rapide și manevrabile, un locuitor al spațiilor deschise. Așa arată faimosii canguri australieni și jerboii asiatici din deșert și săritorii africani și multe alte mamifere săritoare - reprezentanți ai diferitelor ordine care trăiesc pe diferite continente. Locuiesc în stepe, preri, savane - unde mișcarea rapidă pe sol este principalul mijloc de evadare de la prădători. Coada lungă servește ca un echilibru în timpul virajelor rapide, altfel animalele și-ar pierde echilibrul.

Coapsele sunt puternic dezvoltate pe membrele posterioare și în insectele săritoare - lăcuste, lăcuste, purici, gândaci de frunze.

Un corp compact, cu o coadă scurtă și membre scurte, dintre care cele din față sunt foarte puternice și arată ca o lopată sau o greblă, ochii orbi, un gât scurt și o blană scurtă, ca să spunem așa, ne spune că avem în față dintre noi un animal subteran care îngroapă găuri și galerii ... Poate fi o aluniță de pădure și un șobolan de stepă, și aluniță marsupială australiană și multe alte mamifere care au un stil de viață similar.

Insecte în vizuină - urșii au, de asemenea, un corp compact, îndesat și membrele anterioare puternice, similar cu o găleată redusă a unui buldozer. În aparență, seamănă cu o aluniță mică.

Toate speciile zburătoare au dezvoltat planuri largi - aripi la păsări, lilieci, insecte sau falduri de piele în expansiune pe părțile laterale ale corpului, cum ar fi veverițele zburătoare sau șopârle.

Organismele care se dispersează prin zbor pasiv, cu curenți de aer, se caracterizează prin dimensiuni mici și forme foarte diverse. Cu toate acestea, toate au un lucru în comun - dezvoltarea puternică a suprafeței în comparație cu greutatea corporală. Acest lucru se realizează în diferite moduri: datorită firelor de păr lungi, a perilor, a diferitelor excrescențe ale corpului, alungirii sau aplatizării acestuia și ușurării greutății specifice. Așa arată insectele mici și fructele zburătoare ale plantelor.

Similitudinea externă care apare în rândul reprezentanților diferitelor grupuri și specii fără legătură ca urmare a unui stil de viață similar se numește convergență.

Afectează în principal acele organe care interacționează direct cu mediul extern și este mult mai puțin pronunțat în structura sistemelor interne - digestiv, excretor, nervos.

Forma unei plante determină caracteristicile relației sale cu mediul extern, de exemplu, modul în care suportă sezonul rece. Copacii și arbuștii înalți au cele mai înalte ramuri.

Forma unei liane - cu un trunchi slab care împletește alte plante, poate fi găsită atât în speciile arborești, cât și în cele erbacee. Acestea includ struguri, hamei, ciuperci de pajiști, viță de vie tropicală. Înfășurându-se în jurul trunchiurilor și tulpinilor speciilor erecte, plantele asemănătoare liana își aduc frunzele și florile la lumină.

În condiții climatice similare pe diferite continente, apare un aspect similar al vegetației, care constă din specii diferite, adesea complet lipsite de legătură.

Forma externă, care reflectă modul în care interacționează cu habitatul, se numește forma de viață a speciei. Diferite specii pot avea forme de viață similare dacă duc un stil de viață apropiat.

Forma de viață este dezvoltată în timpul evoluției seculare a speciilor. Acele specii care se dezvoltă cu metamorfoză își schimbă în mod natural forma de viață în timpul ciclului de viață. Comparați, de exemplu, o omidă și un fluture sau broască adultă și mormolul său. Unele plante pot lua diferite forme de viață în funcție de condițiile de creștere. De exemplu, teiul sau cireșul de pasăre pot fi atât un copac drept, cât și un tufiș.

Comunitățile de plante și animale sunt mai stabile și mai complete dacă includ reprezentanți ai diferitelor forme de viață. Aceasta înseamnă că o astfel de comunitate folosește mai bine resursele mediului și are conexiuni interne mai diverse.

Compoziția formelor de viață ale organismelor din comunități servește drept indicator al caracteristicilor mediului lor și al schimbărilor care au loc în acesta.

Inginerii aeronavei studiază îndeaproape diferitele forme de viață ale insectelor zburătoare. Au fost create modele de mașini cu zbor flap, conform principiului mișcării în aerul Dipterelor și Himenopterelor. În tehnologia modernă, au fost proiectate mașini de mers pe jos, precum și roboți cu pârghie și mișcare hidraulică, ca la animalele cu diferite forme de viață. Astfel de mașini sunt capabile să se deplaseze pe pante abrupte și off-road.

Viața pe Pământ s-a dezvoltat în condiții de schimbare regulată a zilei și a nopții și a alternanței anotimpurilor datorită rotației planetei în jurul axei sale și în jurul Soarelui. Ritmul mediului extern creează periodicitate, adică repetarea condițiilor din viața majorității speciilor. Atât perioadele critice, dificile de supraviețuire, cât și cele favorabile sunt repetate în mod regulat.

Adaptarea la schimbările periodice din mediul extern se exprimă la ființele vii nu numai printr-o reacție directă la factorii în schimbare, ci și prin ritmurile interne fixate ereditar.

Ritmuri zilnice. Ritmurile circadiene adaptează organismele la schimbarea zilei și a nopții. Plantele au o creștere intensă, înflorirea florilor este programată la un anumit moment al zilei. Animalele își schimbă foarte mult activitatea în timpul zilei. Pe această bază, se disting speciile de zi și de noapte.

Ritmul zilnic al organismelor nu este doar o reflectare a schimbărilor în condițiile externe. Dacă plasați o persoană, sau animale, sau plante într-un mediu constant și stabil, fără a schimba ziua și noaptea, atunci ritmul proceselor vieții este păstrat, aproape de cel zilnic. Corpul, așa cum ar fi, trăiește conform ceasului său intern, numărând timpul.

Ritmul zilnic poate surprinde multe procese din corp. La om, aproximativ 100 de caracteristici fiziologice respectă ciclul zilnic: ritmul cardiac, ritmul respirației, secreția hormonală, secrețiile glandelor digestive, tensiunea arterială, temperatura corpului și multe altele. Prin urmare, atunci când o persoană este trează în loc să doarmă, corpul este încă adaptat la o stare de noapte, iar nopțile nedormite au un efect negativ asupra sănătății.

Cu toate acestea, ritmurile diurne se manifestă nu la toate speciile, ci doar la cele în a căror viață schimbarea zilei și a nopții joacă un rol ecologic important. Locuitorii din peșteri sau apele adânci, unde nu există o astfel de schimbare, trăiesc în funcție de ritmuri diferite. Da, și în rândul locuitorilor terestri, frecvența zilnică nu este detectată la toată lumea.

În experimente în condiții strict constante, muștele fructelor-Drosophila mențin un ritm diurn timp de zeci de generații. Această periodicitate este moștenită de la ei, ca multe alte specii. Reacții atât de profund adaptative asociate ciclului zilnic al mediului extern.

Încălcările ritmului zilnic al corpului în timpul muncii de noapte, zborurilor spațiale, scufundărilor etc. sunt o problemă medicală gravă.

Ritmuri anuale. Ritmurile anuale adaptează organismele la schimbările sezoniere ale condițiilor. În viața speciilor, perioadele de creștere, reproducere, năpârlire, migrații, adormire profundă se alternează în mod regulat și se repetă în așa fel încât organismele să îndeplinească sezonul critic în starea cea mai stabilă. Cel mai vulnerabil proces - reproducerea și creșterea animalelor tinere - se încadrează în cel mai favorabil sezon. Această periodicitate a schimbării stării fiziologice în timpul anului este în mare parte congenitală, adică se manifestă ca un ritm anual intern. Dacă, de exemplu, struții australieni sau un câine dingo sălbatic sunt așezați într-o grădină zoologică din emisfera nordică, sezonul lor de reproducere va începe în toamnă, când este primăvara în Australia. Restructurarea ritmurilor anuale interne are loc cu mare dificultate, prin mai multe generații.

Pregătirea pentru reproducere sau iernare este un proces lung care începe în organisme cu mult înainte de apariția perioadelor critice.

Modificările bruște ale vremii pe termen scurt (înghețuri de vară, dezghețuri de iarnă) nu perturbă de obicei ritmurile anuale ale plantelor și animalelor. Principalul factor de mediu la care organismele răspund în ciclurile lor anuale nu sunt schimbările meteorologice aleatorii, ci fotoperioada- modificări ale raportului dintre zi și noapte.

Durata orelor de vară se schimbă în mod regulat pe tot parcursul anului și aceste schimbări servesc drept semnal precis al apropierii primăverii, verii, toamnei sau iernii.

Se numește capacitatea organismelor de a răspunde la schimbările de lungime a zilei fotoperiodism.

Dacă ziua se scurtează, speciile încep să se pregătească pentru iarnă, dacă se prelungește, pentru creștere activă și reproducere. În acest caz, factorul schimbării lungimii zilei și a nopții nu este important pentru viața organismelor, ci pentru aceasta valoarea semnalului, indicând viitoarele schimbări profunde în natură.

După cum știți, lungimea zilei depinde puternic de latitudinea geografică. În emisfera nordică din sud, ziua de vară este mult mai scurtă decât în nord. Prin urmare, speciile sudice și nordice reacționează diferit la aceeași cantitate de schimbare de zi: cele sudice încep să se reproducă cu o zi mai scurtă decât cele nordice.

FACTORI DE MEDIU

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. „Biologie generală”. Moscova, „Educație”, 2000

Subiectul 18. "Habitat. Factori de mediu." Capitolul 1; pp. 10-58
Tema 19. "Populații. Tipuri de relații între organisme." capitolul 2 §8-14; p. 60-99; capitolul 5 § 30-33
Subiectul 20. „Ecosisteme”. capitolul 2 §15-22; pp. 106-137
Tema 21. "Biosfera. Cicluri de substanțe." capitolul 6 §34-42; pp. 217-290

Test

1. Lumina ca factor de mediu. Rolul luminii în viața organismelor

În natura vie, lumina este singura sursă de energie, toate plantele, cu excepția bacteriilor? fotosinteza, adică sintetizează substanțe organice din substanțe anorganice (adică din apă, săruri minerale și CO 2 - cu ajutorul energiei radiante în procesul de asimilare). Toate organismele sunt dependente de alimentele fotosintetizante terestre, adică plante purtătoare de clorofilă.

Lumina ca factor de mediu este împărțită în ultraviolete cu o lungime de undă de 0,40 - 0,75 microni și în infraroșu cu o lungime de undă mai mare decât aceste magnitudini.

Organismele reacționează puternic la intensitatea luminii. Conform acestor caracteristici, plantele sunt împărțite în trei grupe ecologice:

1. Iubitoare de lumină, iubitoare de soare sau heliofite - care sunt capabile să se dezvolte în mod normal doar sub razele soarelui.

2. Iubitoare sau sciofite - acestea sunt plante de la nivelurile inferioare ale pădurilor și plantelor de adâncime, de exemplu, crini de vale și altele.

Conexiuni biotice ale organismelor din biocenoze. Problema precipitațiilor acide

Un factor de mediu este o anumită stare sau element al mediului care are un efect specific asupra corpului. Factorii de mediu sunt împărțiți în abiotici, biotici și antropici ...

Apa și sănătatea: aspecte variate

Apa este cel mai mare „aliment” din dieta umană în ceea ce privește consumul. Apa este o substanță universală, fără de care viața este imposibilă. Apa este o parte indispensabilă a tuturor viețuitoarelor. Plantele conțin până la 90% apă ...

Protectia mediului

Importanța vegetației în natură și viața umană este foarte mare. Plantele verzi, prin fotosinteză și excreție, asigură existența vieții pe Pământ. Fotosinteza este un proces biochimic complex ...

Probleme de mediu de bază

Resursele naturale sunt componente ale naturii utilizate de om în procesul activității sale economice. Resursele naturale joacă un rol extrem de important în viața umană ...

Protecția faunei sălbatice

Diversitatea animalelor este extrem de importantă, în primul rând, pentru procesul principal - circulația biotică a substanțelor și a energiei. O specie nu este capabilă în nici o biogeocenoză să descompună materia organică a plantelor în produse finale ...

Adaptarea plantelor la regimul apei

apă ecologică plantă terestră Corpul unei plante este format din 50-90% apă. Citoplasma este bogată în special în apă (85-90%), există o mulțime de ea în organitele celulei. Apa este primordială în viața plantelor ...

Probleme de ecologie și mediu de viață

Fiecare persoană trebuie să aibă grijă să asigure un mediu sănătos, să protejeze constant flora și fauna, aerul, apa și solul de efectele nocive ale activităților economice ...

Distrugerea stratului de ozon. Metode de control

Ionii de aer sunt pozitivi și negativi. Procesul de formare a unei sarcini pe o moleculă se numește ionizare, iar o moleculă încărcată se numește ion sau ion de aer. Dacă o moleculă ionizată este depusă pe o particulă sau pe un fir de praf ...

Relieful ca factor de mediu

Pentru mai puțin mari decât munții, formele de relief - zonele înalte disecate - modificările peisajelor și, în special, a acoperirii vegetale, cu înălțimea sunt foarte slab exprimate. În zona forestieră, amestecurile de stejar și frasin din arboretele sunt limitate la zone ridicate ...

Rolul oxigenului, luminii și sunetului în viața peștilor

pește oxigen lumină sunet activitate vitală În viața organismelor vii, cel mai important rol îl joacă radiațiile ultraviolete în intervalul 295-380 nm, partea vizibilă a spectrului și radiația în infraroșu apropiat cu o lungime de undă de până la 1100 nm. Procese ...

Temperatura este cel mai important factor de mediu. Temperatura are un impact imens asupra multor aspecte ale vieții organismelor din geografia lor de distribuție ...

Lumina, temperatura și umiditatea ca factori de mediu

Factorul socio-ecologic ca bază pentru formarea unei abordări a dezvoltării unui oraș modern

eco-oraș eco-oraș Recent, în orașele moderne, problemele cu caracter social, economic și ecologic s-au agravat brusc. În ultimii 40 de ani, povara economică asupra sistemelor naturale a crescut brusc ...

Omul și biosfera

Studiul ritmurilor de activitate și pasivitate care apar în corpul nostru este angajat într-o știință specială - bioritmologia. Conform acestei științe, majoritatea proceselor care au loc în corp sunt sincronizate cu periodicul solar-lunar-terestru ...

Dezvoltarea economică și factorul de mediu

Orice dezvoltare economică se bazează pe trei factori de creștere economică: resurse de muncă, mijloace artificiale de producție (capital sau capital artificial), resurse naturale ...