A legfontosabb abiotikus tényezők és az organizmusokhoz való alkalmazkodás
3. előadás: "Környezeti tényezők"
1. Környezet és a szervezetek létezésének feltételei
2. Abiotikus tényezők
3. Biotikus tényezők
4. A környezeti tényezők együttes fellépése
Környezet és a szervezetek létezésének feltételei
Minden körülmények között élő és élettelen természet, ahol vannak élőlények, és amely közvetlenül vagy közvetve hatással az állam, a fejlődés és a szaporodás egyedi organizmusok és az egész lakosság - tartalmazza a koncepció a külső környezet.
A külső környezetből a szervezeteknek mindent meg kell kapniuk az életükhöz, és ki kell engedniük az anyagcsere-termékeiket.
A környezet azon elemeinek összessége, amelyek ahhoz a szervezethez szükségesek, amellyel elválaszthatatlan egység, és amelyek nélkül az életkörülmények vagy a létezési feltételek nem létezhetnek. És a test képes alkalmazkodni a környezethez az úgynevezett adaptációnak.
A különböző körülmények között az organizmusok minden adaptációja a történelem során a fejlődés folyamatában fejlődött ki.
A szervezet egyes elemeit vagy tulajdonságait, amelyek hatással vannak a szervezetre és kölcsönhatásba lépnek vele, környezeti tényezők (a latin tényező - állapot, ok)
A környezeti tényezők sokfélesége két nagy csoportra osztható: abiotikus és biotikus.
Az abiotikus tényezők - (a lat "a" - tagadják a "bios" életet) a szervezetet befolyásoló szervetlen környezet feltételei.
A biotikus tényezők kombinációi egyes organizmusok létfontosságú aktivitásának befolyásolására másokkal szemben.
Környezeti környezeti tényezők
1. Klimatikus (könnyű, hőmérséklet 1. Fitogén (hatás
nedvesség, levegő, szél) növények)
2. Edafogén (mechanikai összetétel, 2. Zoogenic (befolyás
színezés) 3. Antropogén (befolyásoló
3. Orographic (relief, expozíció) kapcsolatos
4. Kémiai (gázösszetétel, emberi sótartalom)
A környezeti tényezők hatását elsősorban az organizmusok anyagcseréjére gyakorolt hatásuk határozza meg. Tehát minden cselekvés által befolyásolt környezeti tényező közvetlen és közvetett tényezőkre osztható.
Minden környezeti tényezőt bizonyos kvantitatív mutatók jellemeznek, például az erő, a hatókör.
Minden egyes növény- és állatfaj esetében a körülmények, amelyekben különösen jól érzik magukat, nem azonosak. Például néhány növény kedveli a nagyon nedves talajt, míg mások inkább viszonylag száraz talajt preferálnak. Némelyek extrém melegben nőnek, mások jobban tolerálják a hidegebb környezetet stb.
A szervezet környezetében a legkedvezőbb környezeti tényező intenzitását optimálisnak nevezik. és adják a legrosszabb hatást - a pesszimumot, azaz azokat a feltételeket, amelyek alatt a szervezet létfontosságú aktivitását a lehető legnagyobb mértékben elnyomják, de még létezhet.
Egy példa. Ha különböző hőmérsékletű növényeket növesztünk, az optimális lesz az a pont, ahol a maximális növekedés figyelhető meg. Leggyakrabban ez egy bizonyos fokú hőmérsékleti tartomány (vagy az optimális zóna).
A hőmérséklet egész tartományát, a minimálistól a maximálisig terjedő értékig, ahol a növekedés még mindig lehetséges, a stabilitás (kitartás) vagy tolerancia tartományának nevezzük. Az életre alkalmas növény maximális és minimális hőmérséklete közötti pontokat stabilitási határnak nevezik. Az optimális zóna és a stabilitási határ között az utóbbiakhoz közeledve vannak elnyomás vagy stressz zónák.
A fajok azon tulajdonságát, hogy alkalmazkodni tudjanak ehhez a környezeti tényezőkhöz vagy azokhoz a területekhez, a faj ökológiai plaszticitásának fogalma jellemzi. Minél szélesebb az ökológiai tényező ingadozása, amelyen belül ez a faj létezhet, annál nagyobb az ökológiai plaszticitása.
Az ökológiailag elhúzódó fajokat eurybiontikusnak nevezik (az eurótól egészen a lattól), és az alacsony állóképességű fajok stenobiontikusak (Stenos-sztólamtól).
Azok a fajok, amelyek hosszú ideig viszonylag stabil körülmények között fejlődnek, elveszítik ökológiai plaszticitásukat, és kifejlesztik a szenobiontanitás jellemzőit.
Azok a fajok, amelyek a környezeti tényezők jelentős ingadozásával fejlődnek, fokozott ökológiai plaszticitást nyernek és eurybionokká válnak.
A legfontosabb abiotikus tényezők és az organizmusokhoz való alkalmazkodás
Amint azt már említettük tényezőket abiotikus vagy nem élő környezeti összetevők vannak osztva talajtani, éghajlati (edafikus), topográfiai és egyéb fizikai tényezők, beleértve a hatását hullámok, tengeri áramlatok, tűz, és így tovább. D.
A legtöbb élőlény legfontosabb abiotikus tényezője a könnyű.
A nap hatalmas energiát bocsát ki a világűrbe.
Az incidens napsugárzásának 42% -a tükröződik a légkörben a külső térben, 15% -a felszívódik a légkör vastagsága és melegszik, és csak 43% ér el a föld felszínén.
A sugárzás ezen részaránya viszont 27% -kal közvetlen sugárzásból és 16% diffúz vagy diffúz sugárzásból áll. A közvetlen és szórt sugárzás teljes összege a teljes sugárzás.
Az élő szervezetek fénye egyrészt energiaforrásként működik, amely nélkül az élet lehetetlen, másrészt - a fény közvetlen expozíciója a protoplazmára halálos lehet a szervezetben. Vagyis a fény nemcsak létfontosságú tényező, hanem egy korlátozó tényező is, mind a minimális, mind pedig a maximális szinten.
A növények és az állatok fényének részvételével a legfontosabb folyamatok előfordulnak: fotoszintézis, transzpiráció, fotoperiodizmus, látás állatokban és más folyamatokban.
A fény tekintetében a következő ökológiai csoportokat különböztetik meg:
- fény (könnyű) - gleofity
- Shadow (Shadowlove) - szkíták
- és az árnyék-tolerancia-opcionális heliofiták
A megvilágítás intenzitása befolyásolja az állatok aktivitását, azonosítva azokat a fajokat, amelyek az alkonyat, az éjszakai és nappali életformát vezeti.
A növényeknél a világítás növekedési mozgásokat okoz, amelyek nyilvánvalóvá válnak abban a tényben, hogy az egyenetlen kaszálás növekedése miatt görbülete megy végbe. Ezt a jelenséget fototropizmusnak nevezik.
A Föld mozgása a Nap körül rendszeresen változik a nap és az éjszaka hosszában az évszakok szerint.
A nyár végén a napvilágítás időtartamának csökkentése véget vet az állatok növekedésének, az ősszel megrekedt, az állományok csoportosításának ütemezését, a migrációt vagy a nyugalmi állapotba való átmenetet (hibernáció)
A növények, amelyek fejlődése általában egy hosszú napot jelent, hosszú napi növényeknek nevezik. Ezek a középzónás övezetek - rozs, búza, rétfű, lóhere stb.
Növények, amelyek fejlődése általában rövidebb nappali fényben történik - rövid napnak nevezik. Ide tartoznak a déli régiókból származó emberek - hajdina, köles, napraforgó stb.
Ugyanilyen fontos abiotikus faktor, mint a fény, a termikus rendszer. A föld fő forrása a napsugárzás. A napsugárzás ereje és jellege földrajzi elhelyezkedéstől függ, és fontos tényezők a térség klímáját meghatározó tényezők. És ő viszont meghatározza a növény és állatfajok jelenlétét és bőségét egy adott helységben.
A hõmérsékleti tényezõt a szezonális és a napi ingadozások jellemzik, az élõhelyeken belül a szervezet toleranciáján kívül esõ változások az ilyen organizmusok tömeges halálához vezetnek.
A hőmérsékleti rendszer befolyásolja a sejtekben a fizikai-kémiai folyamatok sebességét, az organizmusok anatómiai és morfológiai jellemzőit, növekedését, fejlődését, viselkedését, és sok esetben meghatározza a növények és az állatok földrajzi eloszlását.
A hőmérséklet szempontjából az összes szervezet két csoportra tagolódik: hidegszerető és termofil.
A hideg szerető organizmusok vagy kriofilok viszonylag alacsony hőmérsékleten élnek, és nem tolerálják a magas hőmérsékletet. A cryofiiok képesek -8 -10 ° C-os sejthőmérsékleten fenntartani az aktivitást, ilyen fajta baktériumfajok, gombák, puhatestűek, ízeltlábúak és férgek. Hideg és mérsékelt zónában élnek.
A szervezet összes létfontosságú folyamatának felfüggesztését anabiózisnak nevezik. A szervezet életének legkedvezőbb hőmérséklete optimálisnak mondható. A legtöbb élő szervezet esetében a hőmérséklet optimális 20-25 ° C-on belül, és csak a forró és száraz területek lakosságában a hőmérséklet optimuma némileg magasabb - 25-28 * C.
Az oroszországi mérsékelt és hideg zónák organizmusaira az optimális hőmérséklet 10-20 ° C.
Attól függően, hogy milyen szélességi fokon e faj létezhet, a szervezeteket eurythermális és stenotermikus részekre osztják.
Az eurithermi szervezetek ellenállnak a széles hőmérsékleti ingadozásoknak, a sztenotermikus szervezetek csak szűk hőmérsékleti határon élnek.
A gerinctelenek, halak, kétéltűek és hüllők hiányzik az a képesség, hogy fenntartsák a testhőmérséklet szűk határokon belül hívják poikilothermic (lat poykilos -. Különböző) Ezek a szervezetek nagyobb mértékben függ a szállított hő kívülről, mint a keletkező hő az anyagcsere-folyamatokban. Ezeket a szervezeteket gyakran hívják hidegvérűnek.
A madarak és az emlősök a környezeti hőmérséklettől függetlenül képesek a viszonylag állandó testhőmérséklet fenntartására. Ezeket az állatokat homeothermi (latin homousus-szerű) vagy melegvérűnek nevezik.
A csere nagy intenzitásának köszönhetően elegendő tárolható hő keletkezik.
Az optimális hőmérsékleten minden szervezetben élettani folyamatok fordulnak elő legintenzívebb módon, ami hozzájárul a növekedési ütem növekedéséhez. Ez a folyamat tiszteletben tartja Wang-Hoff uralmát. Ami így hangzik, a kémiai reakciók sebessége 2-3 fokkal növekszik a növekvő hőmérsékleten minden 10 * C-nál.
Az optimálisnál magasabb vagy alacsonyabb hőmérsékleten a testben lévő biokémiai reakciók aránya csökken vagy általában romlik. És ennek eredményeképpen - lassítja a növekedés ütemét vagy akár a test halálát.
Az evolúció folyamatában élõ organizmusok a hőmérséklet adaptációjának különbözõ formáit fejlesztették ki
A növények hőmérsékletének egyik legfontosabb alkalmazkodása a növekedés formája. Ha kevés a hő, sok podushkidnyh növények, azaz gyökér rozetták a levelek, csúszó formák (törpe formák). Ez lehetővé teszi a növények számára, hogy rögzítsék a napsugárzás maximális hőjét és a fűtött talajfelszín hőjét is.
A magas hőmérsékletű zónákban a növényeknek vannak bizonyos alkalmazkodási módjai, például a levélvágók, a tűk, a sörték vagy a mérlegek méretéhez képest, a fejlett szőrszálak, amelyek nemezelt borítást alkotnak stb. amelyek csökkentik a magas hőmérséklet negatív hatását.
Az állatokban termikus tényező hatására morfológiai jelek alakulnak ki, mint például:
- a test fényvisszaverő felülete - állatok alsó, toll- és gyapjúburkolatai
- Sötét színű, hozzájárulva a naphő fokozott felszívódásához
- a testméret növekedése hideg területeken (poláris medvék, bálnák) és a forró területek csökkenésével.
- Az északi előrelépésnél a test kiemelkedő részeinek (farok, fülek, végtagok stb.) Mérete is csökken. Ez a jelenség Allen szabályaként ismert.
- Az állatok színezése hideg és száraz éghajlaton viszonylag könnyebb, mint meleg és nedves éghajlaton. Ez a jelenség Glogar szabályaként ismert
Az élő szervezetek biokémiai adaptálása a hőmérsékletre elsősorban a sejtekben és szövetekben lévő anyagok fizikai-kémiai állapotának változásában nyilvánul meg.
A viselkedési adaptáció az állatoknak a kedvezőbb hőmérsékletű helyekre történő mozgása során nyilvánul meg.
A következő fontos abiotikus ökológiai tényező a víz. Nincsenek élő szervezetek, amelyek nem tartalmaznak vizet a földön. Ez a fő összetevője a protoplazma sejteknek, a növényi és az állati gyümölcslevek szövetének. Az asszimiláció és disszimiláció minden biokémiai folyamatát, a szervezetben a gázcserét víz jelenlétében végezzük.
Az abszolút páratartalom a levegőben lévő gáznemű víz mennyisége, a levegő tömege g / m3 tömegegységben kifejezve.
A relatív páratartalom a levegőben jelen lévő gőz mennyiségének az adott hőmérsékleten és nyomás alatt lévő gőz telítő mennyiségéhez viszonyított aránya.
A páratartalom tekintetében minden élő szervezet euryhygrobionts és stenohyrobionts.
Az euryhybriontikus organizmusok különböző páratartalom ingadozásokban alkalmazkodtak. Stenohygrobiontnyh organizmusokra a nedvességet szigorúan meg kell határozni - magas, közepes vagy alacsony.
Valamennyi szárazföldi szervezet a vízrendszerrel kapcsolatban három fő ökológiai csoportra oszlik:
- Mesofil - kedvezőbb a páratartalom
A vízrendszer szabályozásával a szárazföldi növények két csoportra oszthatók:
A poikilogidridnym növények közé tartoznak a földi algák, zuzmók, egyes mohák, vékony levélpaprikák stb.
A szervezet életében fontos az a nedvesség eloszlásának jellemzője az egész évben.
A növények esetében a csapadék kicsapódásának természete nagyon fontos: szitáló eső, felhőszakadás, hó időtartamuk. Például nyáron a sziréna hidratálja a talajt, hatékonyabb a növényeknél, mint a zuhanyozásnál. A csapadék alatt a talajnak nincs ideje felszívni a vizet. A vízfolyások gyorsan leereszkednek, magukkal viszik a talaj termékeny részét, gyengén gyökerező növényeket, amelyek gyakran kis állatok és rovarok halálához vezetnek.