Factorii abiotici de mediu și influența lor asupra organismelor vii. Influența factorilor abiotici asupra organismelor vii Zonarea distribuției organismelor vii

Vântul este, de asemenea, unul dintre factorii care influențează apariția și răspândirea incendiilor.[...]

Factori climatici: 1) factori periodici primari (lumina, temperatura); 2) factori periodici secundari (umiditate); 3) factori neperiodici (vânturi de furtună, ionizare semnificativă a atmosferei, incendii).[...]

Vântul interacționează cu alți factori mediu inconjurator, poate afecta dezvoltarea vegetației, în primul rând pe arborii care cresc în zone deschise. Acest lucru duce de obicei la o întârziere a creșterii și curburii lor pe partea înclinată spre vânt (Figura 4.35).[...]

Vântul este un factor abiotic important care modelează în mod semnificativ condițiile de viață ale organismelor, precum și afectează formarea vremii și a climei. Printre altele, vântul este una dintre sursele alternative de energie foarte promițătoare.[...]

Factorii grupului abiotic, precum cei biotici, sunt, de asemenea, în anumite interacțiuni. De exemplu, în lipsa apei, elementele nutritive minerale găsite în sol devin inaccesibile plantelor; o concentrație mare de săruri în soluția de sol îngreunează și limitează absorbția apei de către plante; vântul crește evaporarea și, în consecință, pierderea apei de către plantă; intensitatea luminoasă crescută este asociată cu o creștere a temperaturii mediului și a plantei în sine. Sunt cunoscute multe conexiuni de acest fel, uneori la o examinare mai atentă se dovedesc a fi foarte complexe.[...]

Vântul este cel mai important factor de răspândire a umidității, semințelor, sporilor, impurităților chimice etc., pe distanțe lungi, contribuie atât la scăderea concentrației apropiate de Pământ a prafului, cât și a substanțelor gazoase în apropierea punctului de intrare a acestora în atmosferă și la o creștere a concentrațiilor de fond în aer din cauza emisiilor din surse îndepărtate, inclusiv transferul transfrontalier.[...]

Vântul este un factor puternic în procesul de regenerare a speciilor care au semințe ușoare și mici, variind de la mesteacăn, aspen (și alte specii din genul plopului), ulm, arin și terminând cu tei, pin și molid, ale căror semințe sunt transportate mai ales departe pe crusta de zăpadă.[ . ..]

Toți factorii de influență exogenă apar fie la limita atmosferei și litosferei, fie hidrosferei și litosferei. În primul caz, cele mai distructive sunt fluctuațiile de temperatură, precipitațiile, înghețul apei, vântul, descărcările atmosferice etc., combinate într-un grup de agenți atmosferici. Combinația lor provoacă degradarea rocilor și deflația lor. În al doilea caz, distrugerea se realizează în principal prin mișcarea fluxurilor de apă (eroziunea apei).[...]

Atunci când vântul suflă peste suprafața Pământului, indiferent dacă este pământ solid sau suprafața mării, pe el apare tensiune (vezi capitolul 2). Într-adevăr, principalele sisteme actuale ale Oceanului Mondial sunt predominant de origine vântului. Să luăm acum în considerare acest tip de forțe de forță. Deși acest lucru este surprinzător, se dovedește că are proprietăți similare cu proprietățile forțelor forțatoare de natură topografică.[...]

Un factor important în modificarea modulului și direcției vitezei vântului cu distanța față de suprafața pământului, împreună cu modificările vâscozității turbulente, este eterogenitatea termică orizontală în straturi situate la diferite niveluri deasupra solului, adică. 6a-roclinitatea atmosferei. Ca urmare, se formează o componentă termică a vitezei vântului sau, după cum se spune, vântul termic.[...]

Unul dintre factorii de salinitate este vântul. Captează praful sărat și îl transportă pe distanțe lungi în interiorul continentelor. Un fenomen similar se observă în regiunea Mării Aral, unde vântul intensifică îndepărtarea sărurilor și prafului de pe fundul uscat al mării și transferul acestora în regiune.[...]

Principalii factori care provoacă distrugeri în timpul trecerii unui TC sunt vânturile care ating viteze de 100 m/s sau mai mult, valurile de 20-30 m înălțime, valuri de furtună de până la 3-7 m înălțime și inundațiile care rezultă din mari (până la 1300 mm/). zi) cantităţi precipitaţii. În plus, TC-urile de-a lungul unei coaste cu fundul înclinat provoacă așa-numitele valuri de margine, care se propagă paralel cu coasta, cu o perioadă de 5-7 ore, o lungime de câteva sute de kilometri și o înălțime de aproximativ un metru. Combinația acestor fenomene determină efectul distructiv al ciclonilor.[...]

Factorii fizici ai mediului extern (clima, vremea, temperaturile ridicate și scăzute, vântul etc.) provoacă în primul rând tensiune în sistemul de termoreglare al organismului.[...]

Factorii fizici sunt cei a căror sursă este o stare fizică sau un fenomen (mecanic, ondulatoriu etc.). De exemplu, temperatura, dacă este ridicată, va provoca o arsură; dacă este foarte scăzută, va provoca degerături. Alți factori pot influența și efectul temperaturii: în apă - curent, pe uscat - vânt și umiditate etc. [...]

Factorii fizici ai mediului aerian: mișcarea maselor de aer și presiunea atmosferică. Mișcarea maselor de aer poate fi sub forma mișcării lor pasive de natură convectivă sau sub formă de vânt - datorită activității ciclonice a atmosferei Pământului. În primul caz se asigură împrăștierea sporilor, polenului, semințelor, microorganismelor și animalelor mici cu anemocore, dimensiuni foarte mici, anexe ca parașute etc.. În al doilea caz, vântul transportă și aceste semințe și organisme, dar pe distanțe lungi, către zone noi etc. P. Presiunea atmosferică are un impact ecologic foarte semnificativ, în special asupra vertebratelor, care din această cauză nu pot trăi peste 6000 m deasupra nivelului mării.[...]

Același factor de mediu are sens diferitîn viața organismelor conviețuitoare din diferite specii. Deci, este un vânt puternic înăuntru timp de iarna foarte nefavorabil pentru animalele mari, în special pentru cele care trăiesc deschis (elani), dar nu le afectează pe cele mai mici, ascunzându-se de obicei în gropi sau sub zăpadă.[...]

Același factor de mediu are o semnificație diferită în viața organismelor co-vii din diferite specii. De exemplu, compoziția de sare a solului joacă un rol important în viața plantelor, dar este indiferentă față de majoritatea animalelor terestre; un vânt rece puternic nu are niciun efect asupra animalelor ascunse în gropi sau sub zăpadă și, în același timp, este nefavorabil pentru animalele care trăiesc deschis. Unele proprietăți ale mediului rămân relativ constante pe perioade lungi de timp în evoluția speciilor: forța gravitațională, constanta solară, compoziția sării apei de mare etc.; factorii fizici - temperatura, umiditatea, viteza vantului, precipitatiile etc. - sunt semnificativ variabili in spatiu si timp.[...]

Factorii abiotici sunt temperatura, lumina, umiditatea, precipitațiile, vântul, presiunea atmosferică, radiația de fond, compoziție chimică atmosferă, apă, sol etc. [...]

Factori abiotici - temperatura, lumina, radiatiile radioactive, presiunea, umiditatea aerului, compozitia de sare a apei, vant, curenti, teren - sunt proprietati de natura neanimata care afecteaza direct sau indirect organismele vii.[...]

Pe lângă ceață, vântul este cel mai important factor care afectează călătoria cu barca. Siguranța pescarului depinde și de dimensiunea rezervorului. Este foarte important să cunoaștem scara puterii vântului și ce schimbări apar pe un anumit corp de apă în funcție de una sau alta putere și direcția vântului.[...]

Factorii abiotici sunt factori de natură anorganică (nevii). Acestea sunt lumina, temperatura, umiditatea, presiunea și alți factori climatici și geofizici; natura mediului în sine - aer, apă, sol; compoziția chimică a mediului, concentrațiile de substanțe din acesta. Factorii abiotici includ, de asemenea, câmpurile fizice (gravitaționale, magnetice, electromagnetice), radiațiile ionizante și penetrante, mișcarea mediului (vibrații acustice, valuri, vânt, curenți, maree), schimbări zilnice și sezoniere ale naturii. Mulți factori abiotici pot fi caracterizați cantitativ și pot fi măsurați obiectiv.[...]

FACTORII ABIOTICI DE MEDIU sunt componente și fenomene de natură neînsuflețită, anorganică, care afectează direct sau indirect organismele vii. Dintre acestea, rolul dominant îl joacă clima (radiația solară, condițiile de lumină, temperatura, umiditatea, precipitațiile, vântul, presiunea etc.); apoi sunt edafice (sol), importante pentru animalele care trăiesc în sol; și, în sfârșit, hidrografici, sau factori ai mediului acvatic. Radiația solară este principala sursă de energie care determină echilibrul termic și regimul termic al biosferei. Astfel, radiația solară totală care ajunge la suprafața pământului în direcția de la ecuator la poli scade de aproximativ 2,5 ori (de la 180-220 la 60-80 kcal/cm2 an). Pe baza regimului de radiații și a naturii circulației atmosferice, zonele climatice se disting pe suprafața Pământului. Cu toate acestea, radiația solară, la rândul său, servește drept cel mai important factor de mediu care influențează fiziologia și morfologia organismelor vii. Existența pe suprafața planetei noastre a unor mari tipuri de vegetație zonală (tundra, taiga, stepe, deșerturi, savane, păduri tropicale etc.) se datorează în principal unor motive climatice; Mai mult, ele sunt strâns legate de zonarea climatică.[...]

Factorii de mediu abiotici sunt totalitatea condițiilor din mediul anorganic care afectează organismele. Factorii abiotici sunt împărțiți în chimici (compoziția chimică a atmosferei, mare și apă dulce, sol sau sedimente de fund) și fizici sau climatici (temperatură și umiditate, precipitații, strat de zăpadă, presiune barometrică, vânt, energia radiantă și termică a Soarelui, etc.). [...]

Clasificarea factorilor de mediu. Factorii de mediu sunt clasificați după mai multe criterii. Factorii externi afectează organismul, populația, ecosistemul, dar nu au un efect invers direct: radiația solară, presiunea atmosferică, temperatura și umiditatea aerului, vântul, viteza debitului apei, intensitatea derivării. nutrienți sau semințe, rudimente și indivizi ale altor specii din alte ecosisteme. În schimb, factorii interni sunt asociați cu proprietățile ecosistemului însuși și formează compoziția acestuia: numărul, densitatea și structura populațiilor, hrana și disponibilitatea acesteia, concentrațiile de substanțe care participă la ciclul ecosistemului, compoziția și proprietățile aerului, apei, mediul solului.[... ]

Al doilea grup de factori care influențează procesul de diluare include natura cursurilor de apă și a curenților, precum și motivele care provoacă aceste mișcări: scurgere, vânt, stratificarea temperaturilor și densităților, caracteristicile albiei rezervorului, proprietățile și compoziția mediului acvatic. [...]

Dintre factorii climatici, temperatura, umiditatea și lumina sunt de importanță primordială pentru mediu. Factorii climatici secundari (vânt, presiune atmosferică etc.) joacă un rol mai mic.[...]

Mișcarea aerului - vântul - este cea mai complexă în jumătatea inferioară a troposferei. Aici, mișcarea aerului este puternic reflectată de eterogenitatea termică a suprafeței pământului, iar vânturile sunt caracterizate de instabilitate extremă în viteză și direcție. În troposfera superioară și stratosfera inferioară se înlătură factorul suprafeței subiacente; la presiune scăzută la poli se stabilește peste tot un transport spre vest, schimbându-se în apropierea ecuatorului, într-o zonă de înaltă presiune, într-un flux estic.[. ..]

Dintre factorii abiotici se disting adesea factorii climatici (temperatura, umiditatea aerului, vant etc.) si hidrografici ai mediului acvatic (apa, curentul, salinitatea etc.).[...]

După cum s-a descoperit acum, printre factorii abiotici, temperatura, umiditatea și precipitațiile, lumina, vântul sunt de mare importanță pentru insecte - elementele principale ale climei unei anumite zone sau microclimatul anumitor habitate. [...]

Astfel, spre deosebire de ipoteza despre factorii determinanți adoptată la început, suntem convinși că durata de dezvoltare a curentului vântului este direct proporțională cu debitul elementar de apă, invers proporțională cu pătratul vitezei vântului și nu depinde asupra dimensiunii rezervorului în plan (dacă vântul acționează simultan asupra întregii sale suprafețe de apă).[ ...]

Relieful are o influență puternică asupra naturii modificărilor valorilor cantităților meteorologice și, în consecință, asupra sferei și intensității proceselor de eroziune eoliană. În același timp, vântul însuși acționează adesea ca un factor puternic în formarea reliefului. Astfel, relieful deserturilor nisipoase poate fi considerat pe drept eolian, i.e. creată în procesul de nisipuri care nu hohote. Dimensiunea formelor de relief eoliene poate fi destul de semnificativă: există dune de nisip de până la câteva sute de metri înălțime și câțiva kilometri lungime. Pe terenurile agricole, rolul de formare a reliefului al vântului se reduce la formarea elementelor de micro- și nanorelief. Acestea includ: ondulații pe suprafața sedimentelor eoliene, depozite de sedimente sub formă de scuipe și movile în spatele tot felul de obstacole - tulpinile mari plante erbacee, trunchiuri de copaci, precum și puțuri de eroziune formate pe locul centurii de protecție, acoperite parțial sau complet cu pământ fin suflat de vânt din câmpurile adiacente. Crestele de eroziune se găsesc în regiunile de stepă Caucazul de Nord.[ ...]

Soarta petrolului care a ajuns în mare nu poate fi descrisă pe deplin în detaliu. În primul rând, uleiurile de hidrocarburi au compoziții și proprietăți diferite; în al doilea rând, pe mare sunt afectați de diferiți factori: vânturi de diferite forțe și direcții, valuri, temperaturi ale aerului și ale apei; De asemenea, este important cât de mult ulei a intrat în apă. După cum am menționat deja, atunci când un tanc se prăbușește în apropierea țărmului, păsările marine mor, flora și fauna de coastă suferă, plajele și stâncile se acoperă cu un strat de ulei vâscos greu de îndepărtat. Dacă petrolul este eliberat în larg, consecințele sunt complet diferite, deoarece mase semnificative de petrol pot dispărea înainte de a ajunge la țărm. De exemplu, în timpul accidentului deja menționat al tancului Torrey Canyon, din 120 de mii de tone de țiței, 60-70 de mii de tone au fost absorbite de mare, iar 50-70 de mii de tone au fost parțial distruse (mulțumită măsurilor luate rapid) și doar o parte a fost aruncată la țărm Anglia și Franța.[...]

Musonii extratropicali sunt cauzați de mișcarea sezonieră a anticiclonilor subtropicali și a depresiunilor extratropicale, formarea de anticicloni peste continente iarna și depresiuni vara. În zonele în care acest din urmă factor determină apariția musonilor, musonul de iarnă va fi îndreptat predominant de la continent către ocean, se numește continental.Vara, vântul are direcția opusă - de la ocean la continent, adică un se observă musonul oceanic.[... ]

Două lacuri Wisconsin cu ape relativ bogate în calciu au de trei ori mai multe specii de plante și de două ori mai multe specii de animale decât alte două lacuri similare sărace în calciu. În Marea Albă, factorul limitativ pentru moluște este temperatura: bunăstarea și numărul lor depind de aceasta. Dar factorul limitator se poate schimba. Așadar, în 1966, vântul a adus gheață din Marea Kara, care s-a topit în Marea Albă. Ca urmare, salinitatea apei din Marea Albă a scăzut și a devenit un nou factor limitator.[...]

În habitatele acvatice, cantitatea de oxigen, dioxid de carbon și alte gaze atmosferice dizolvate în apă și, prin urmare, disponibile organismelor variază foarte mult în timp și spațiu, ceea ce nu se întâmplă în habitatele terestre. În lacurile și rezervoarele cu un conținut ridicat de materie organică, oxigenul este un factor limitator de o importanță capitală. Deși oxigenul este mai solubil în apă decât azotul, chiar și în cel mai favorabil caz, apa conține mult mai puțin oxigen decât aerul atmosferic. Deci, dacă ponderea de oxigen din aer este de 21% (în volum), adică 1 litru de aer conține 210 cm3 de oxigen, atunci conținutul de oxigen în apă nu depășește 10 cm3 la 1 litru. Temperatura apei și cantitatea de săruri dizolvate influențează foarte mult capacitatea apei de a reține oxigenul: solubilitatea oxigenului crește odată cu scăderea temperaturii și scade odată cu creșterea salinității. Aprovizionarea cu oxigen în apă se realizează în principal din două surse: prin difuzie din aer și prin fotosinteza plantelor acvatice. Oxigenul se difuzează în apă foarte încet; difuzia este facilitată de mișcarea vântului și a apei; Cel mai important factor care asigură producerea fotosintetică a oxigenului este pătrunderea luminii în coloana de apă. Astfel, conținutul de oxigen al mediului acvatic variază foarte mult în funcție de momentul zilei, anotimp și locație.[...]

În comparație cu râurile, deoarece majoritatea habitatelor potențiale ale știucii sunt evidente, rezervoarele în picioare necesită un studiu al topografiei de fund folosind un indicator de adâncime. Toamna, cu copaci fără frunze pe maluri și stuf putrezit, suprafața apei arată monotonă. Corpurile de apă stagnantă devin o pacoste în timpul iernii, ajutate de vremea rece, ploaie, vânturi puternice sau de toți acești factori. Este necesar, însă, să speri că peștii sunt încă acolo, trebuie doar să-i găsești.[...]

În plus, câmpurile electrice puternice apar în puncte, chiar în locul în care este plasat capul sau o parte a corpului pacientului. Majoritatea medicilor care încă folosesc franklinizarea în fiecare zi nu sunt complet conștienți de factorii fizici cu care se confruntă și folosesc termeni atât de lipsiți de sens precum „vânt electric”, „duș electric” etc.[...]

Mare importanță au furtuni, deși efectul lor este pur local. Uraganele, și chiar vânturile obișnuite, sunt capabile să transporte animale și plante pe distanțe lungi și, astfel, să schimbe compoziția comunităților forestiere de mulți ani. Într-o lucrare recentă asupra pădurilor din New England (Oliver, Stephens, 1977) se raportează că structura vegetației locale este încă remarcată efectul a două uragane care au măturat aceste locuri înainte de 1803. S-a remarcat că în acele zone. unde, se pare, posibilitatea de așezare a insectelor este aceeași în toate direcțiile; se dispersează mai repede în direcțiile vântului dominant. În zonele uscate, vântul este un factor limitator deosebit de important pentru plante, deoarece crește rata de pierdere a apei prin transpirație și, după cum sa menționat deja, plantele din deșert au multe adaptări speciale pentru a atenua acest efect limitativ.

Aceștia sunt factori de natură neînsuflețită care afectează direct sau indirect organismul - lumina, temperatura, umiditatea, compoziția chimică a aerului, a apei și a solului etc. (adică, proprietățile mediului, a căror apariție și impact nu afectează depind direct de activitatea organismelor vii).

Ușoară

(radiația solară) este un factor de mediu caracterizat prin intensitatea și calitatea energiei radiante a Soarelui, care este folosită de plantele verzi fotosintetice pentru a crea biomasă vegetală. Lumina solară care ajunge la suprafața Pământului este principala sursă de energie pentru menținerea echilibrului termic al planetei, metabolismul apei al organismelor, crearea și transformarea materiei organice de către elementul autotrof al biosferei, ceea ce face posibilă în cele din urmă formarea unui mediu. capabile să satisfacă nevoile vitale ale organismelor.

Efectul biologic al luminii solare este determinat de compoziția sa spectrală [spectacol] ,

Compoziția spectrală a luminii solare este împărțită în

• raze infraroșii (lungime de undă mai mare de 0,75 microni)
• razele vizibile (0,40-0,75 µm) și
• raze ultraviolete (mai puțin de 0,40 microni)

Diferite părți ale spectrului solar au efecte biologice inegale.

Infraroşu razele sau razele termice transportă cea mai mare parte a energiei termice. Ele reprezintă aproximativ 49% din energia radiantă care este percepută de organismele vii. Radiația termică este bine absorbită de apă, a cărei cantitate în organisme este destul de mare. Acest lucru duce la încălzirea întregului corp, care este de o importanță deosebită pentru animalele cu sânge rece (insecte, reptile etc.). La plante, cea mai importantă funcție a razelor infraroșii este de a efectua transpirația, prin care excesul de căldură este îndepărtat din frunze prin vaporii de apă, precum și de a crea condiții optime pentru intrarea dioxidului de carbon prin stomată.

Spectrul vizibil reprezintă aproximativ 50% din energia radiantă care ajunge pe Pământ. Această energie este necesară plantelor pentru fotosinteză. Cu toate acestea, doar 1% din el este folosit pentru aceasta, restul este reflectat sau disipat sub formă de căldură. Această parte a spectrului a dus la apariția multor adaptări importante în organismele vegetale și animale. La plantele verzi, pe lângă formarea unui complex de pigment care absoarbe lumina, cu ajutorul căruia se realizează procesul de fotosinteză, au apărut culori strălucitoare de flori, care ajută la atragerea polenizatorilor.

Pentru animale, lumina joacă în principal un rol informațional și este implicată în reglarea multor procese fiziologice și biochimice. Deja cele mai simple au organele fotosensibile (ocelul sensibil la lumină din euglena verde), iar reacția la lumină se exprimă sub formă de fototaxis - mișcare către cea mai mare sau cea mai scăzută iluminare. Începând cu celenterate, aproape toate animalele dezvoltă organe sensibile la lumină de diferite structuri. Există animale nocturne și crepusculare (bufnițe, lilieci etc.), precum și animale care trăiesc în întuneric constant (greieri alunițe, viermi rotunzi, alunițe etc.).

Partea ultravioletă caracterizat prin cea mai mare energie cuantică și activitate fotochimică ridicată. Cu ajutorul razelor ultraviolete cu o lungime de undă de 0,29-0,40 microni, biosinteza vitaminei D, pigmenților retinieni și a pielii se realizează în corpul animalelor. Aceste raze sunt cel mai bine percepute de organele vizuale ale multor insecte; la plante au un efect formativ și contribuie la sinteza unor compuși biologic activi (vitamine, pigmenți). Razele cu o lungime de undă mai mică de 0,29 microni au un efect dăunător asupra viețuitoarelor.

Intensitate [spectacol] ,

Plantele, a căror activitate de viață este în întregime dependentă de lumină, dezvoltă diverse adaptări morfostructurale și funcționale la regimul de lumină al habitatelor lor. Pe baza cerințelor lor pentru condițiile de iluminare, plantele sunt împărțite în următoarele grupuri de mediu:

1. Plante iubitoare de lumină (heliofite). habitate deschise, crescând cu succes numai în condiții de plină lumină solară. Se caracterizează printr-o intensitate ridicată a fotosintezei. Acestea sunt plante de primăvară timpurie de stepă și semi-deșerturi (ceapă de gâscă, lalele), plante de versanți fără copaci (salvie, mentă, cimbru), cereale, pătlagină, nufăr, salcâm etc.
2. Plante tolerante la umbră caracterizat printr-o amplitudine ecologică largă a factorului de lumină. Ele cresc cel mai bine în condiții de lumină ridicată, dar sunt capabile să se adapteze la diferite niveluri de umbră. Acestea sunt plante lemnoase (mesteacăn, stejar, pin) și erbacee (căpșun sălbatic, violetă, sunătoare etc.).
3. Plante iubitoare de umbră (sciofite) Nu tolerează iluminarea puternică, cresc doar în zone umbrite (sub coronamentul pădurii) și nu cresc niciodată în zone deschise. În luminiști cu iluminare puternică, creșterea lor încetinește și uneori mor. Astfel de plante includ ierburi de pădure - ferigi, mușchi, măcriș etc. Adaptarea la umbrire este de obicei combinată cu necesitatea unei bune aprovizionări cu apă.

Frecvență zilnică și sezonieră [spectacol] .

Periodicitatea zilnică determină procesele de creștere și dezvoltare a plantelor și animalelor, care depind de durata orelor de lumină.

Factorul care reglează și controlează ritmul vieții de zi cu zi a organismelor se numește fotoperiodism. Este cel mai important factor de semnalizare care permite plantelor și animalelor să „măsoare timpul” - raportul dintre durata perioadei de iluminare și întuneric în timpul zilei și să determine parametrii cantitativi ai iluminării. Cu alte cuvinte, fotoperiodismul este reacția organismelor la schimbarea zilei și a nopții, care se manifestă prin fluctuații ale intensității proceselor fiziologice - creștere și dezvoltare. Este lungimea zilei și a nopții care se modifică foarte precis și natural de-a lungul anului, indiferent de factori aleatori, repetându-se invariabil de la an la an, prin urmare organismele aflate în procesul de evoluție au coordonat toate etapele dezvoltării lor cu ritmul acestor intervale de timp. .

În zona temperată, proprietatea fotoperiodismului servește ca un factor climatic funcțional care determină ciclul de viață al majorității speciilor. La plante, efectul fotoperiodic se manifestă prin coordonarea perioadei de înflorire și coacere a fructelor cu perioada celei mai active fotosinteze, la animale - în coincidența perioadei de reproducere cu perioada de abundență a hranei, la insecte - în debutul diapauzei și ieșirea din ea.

Fenomenele biologice cauzate de fotoperiodism includ și migrațiile sezoniere (zborurile) păsărilor, manifestarea instinctului lor de cuibărit și reproducere, schimbarea blănii la mamifere etc.

În funcție de lungimea necesară a fotoperioadei, plantele sunt împărțite în

• plante de zi lungă, care necesită mai mult de 12 ore de lumină pentru creșterea și dezvoltarea normală (in, ceapă, morcovi, ovăz, găină, droguri, tineri, cartofi, belladona etc.);
• plante de zi scurtă - au nevoie de cel puțin 12 ore de întuneric continuu pentru a înflori (dalii, varză, crizanteme, amarant, tutun, porumb, roșii etc.);
• plante neutre la care dezvoltarea organelor generatoare are loc atât cu zile lungi, cât și cu zile scurte (gălbenele, struguri, phlox, liliac, hrișcă, mazăre, troscot etc.)

Plantele de zi lungă provin în principal de la latitudini nordice, în timp ce plantele de zi scurtă provin din latitudinile sudice. În zona tropicală, unde durata zilei și a nopții variază puțin pe parcursul anului, fotoperioada nu poate servi ca factor de ghidare pentru periodicitatea proceselor biologice. Se înlocuiește cu alternarea anotimpurilor uscate și umede. Speciile de zi lungă reușesc să producă o recoltă chiar și în vara scurtă din nord. Formarea unei mase mari de substanțe organice are loc vara în timpul unei ore de lumină destul de lungi, care la latitudinea Moscovei poate ajunge la 17 ore, iar la latitudinea Arhangelsk - mai mult de 20 de ore pe zi.

Lungimea zilei afectează, de asemenea, în mod semnificativ comportamentul animalelor. Odată cu apariția zilelor de primăvară, a căror durată crește progresiv, păsările dezvoltă instincte de cuibărit, se întorc din regiunile calde (deși temperatura aerului poate fi încă nefavorabilă) și încep să depună ouă; Animale cu sânge cald găzduiesc.

Reducerea duratei zilei toamna determină contrariul fenomene sezoniere: păsările pleacă, unele animale hibernează, altele cresc blană groasă, se formează stadii de iernare ale insectelor (în ciuda temperaturii încă favorabile și a abundenței de hrană). În acest caz, o scădere a duratei zilei semnalează organismelor vii debutul iminent al perioadei de iarnă și se pot pregăti în avans.

La animale, în special la artropode, creșterea și dezvoltarea depind și de durata orelor de lumină. De exemplu, albușul de varză și moliile de mesteacăn se dezvoltă în mod normal numai cu ore lungi de lumină, în timp ce viermi de mătase, tipuri diferite lăcuste, scoop - dacă sunt scurte. Fotoperiodismul afectează, de asemenea, momentul declanșării și încheierii sezonului de împerechere la păsări, mamifere și alte animale; pentru reproducere, Dezvoltarea embrionară amfibieni, reptile, păsări și mamifere;

Schimbările sezoniere și zilnice ale iluminării sunt ceasurile cele mai precise, al căror curs este în mod clar regulat și a rămas practic neschimbat în ultima perioadă de evoluție.

Datorită acestui fapt, a devenit posibilă reglarea artificială a dezvoltării animalelor și plantelor. De exemplu, asigurarea plantelor din sere, sere sau focare cu 12-15 ore de lumină naturală le permite să crească legume și plante ornamentale chiar și iarna și să accelereze creșterea și dezvoltarea răsadurilor. În schimb, umbrirea plantelor vara accelerează apariția florilor sau semințelor la plantele de toamnă cu înflorire târzie.

Prin prelungirea zilei din cauza luminii artificiale în timpul iernii, puteți crește perioada de ouat a găinilor, gâștelor și rațelor și puteți regla reproducerea animalelor purtătoare de blană în fermele de blană. Factorul lumină joacă, de asemenea, un rol imens în alte procese de viață ale animalelor. În primul rând, este o condiție necesară pentru vedere, orientarea lor vizuală în spațiu ca urmare a percepției de către organele de vedere a razelor de lumină directe, împrăștiate sau reflectate de la obiectele din jur. Lumina polarizată, capacitatea de a distinge culorile, de a naviga prin sursele de lumină astronomică, migrațiile de toamnă și primăvară ale păsărilor și abilitățile de navigare ale altor animale sunt foarte informative pentru majoritatea animalelor.

Pe baza fotoperiodismului, plantele și animalele aflate în proces de evoluție au dezvoltat cicluri anuale specifice de perioade de creștere, reproducere și pregătire pentru iarnă, care sunt numite ritmuri anuale sau sezoniere. Aceste ritmuri se manifestă prin modificări ale intensității naturii proceselor biologice și se repetă la intervale anuale. Coincidența perioadelor ciclului de viață cu perioada corespunzătoare a anului este de mare importanță pentru existența speciei. Ritmurile sezoniere oferă plantelor și animalelor cele mai favorabile condiții de creștere și dezvoltare.

În plus, procese fiziologice plantele și animalele sunt strict dependente de ritmul zilnic, care este exprimat prin anumite ritmuri biologice. În consecință, ritmurile biologice repetă periodic schimbări în intensitatea și natura proceselor și fenomenelor biologice. La plante, ritmurile biologice se manifestă în mișcarea zilnică a frunzelor, petalelor, modificări ale fotosintezei, la animale - în fluctuațiile de temperatură, modificările secreției de hormoni, rata diviziunii celulare etc. La om, fluctuațiile zilnice ale ritmului respirator , pulsul, tensiunea arterială, starea de veghe și somnul etc. Ritmurile biologice sunt reacții fixe ereditar, prin urmare cunoașterea mecanismelor lor este importantă în organizarea muncii și odihnei umane.

Temperatura

Unul dintre cei mai importanți factori abiotici de care depinde în mare măsură existența, dezvoltarea și distribuția organismelor pe Pământ [spectacol] .

Limita superioară a temperaturii vieții pe Pământ este probabil 50-60°C. La astfel de temperaturi, are loc pierderea activității enzimatice și coagularea proteinelor. Cu toate acestea, intervalul general de temperatură al vieții active de pe planetă este mult mai larg și este limitat la următoarele limite (Tabelul 1)

Tabelul 1. Intervalul de temperatură al vieții active de pe planetă, °C

Dintre organismele care pot exista la temperaturi foarte ridicate se cunosc algele termofile, care pot trai in izvoare termale la 70-80°C. Lichenii cruciformi, semințele și organele vegetative ale plantelor deșertului (saxaul, spinul de cămilă, lalele) situate în stratul superior al solului fierbinte tolerează cu succes temperaturi foarte ridicate (65-80°C).

Există multe specii de animale și plante care pot rezista la temperaturi ridicate sub zero. Copacii și arbuștii din Yakutia nu îngheață la minus 68°C. Pinguinii trăiesc în Antarctica la minus 70°C, iar urșii polari, vulpile arctice și bufnițele polare trăiesc în Arctica. Apele polare cu temperaturi de la 0 la -2°C sunt locuite de o varietate de floră și faună - microalge, nevertebrate, pești, al căror ciclu de viață are loc constant în astfel de condiții de temperatură.

Importanța temperaturii constă în primul rând în influența sa directă asupra vitezei și naturii reacțiilor metabolice din organisme. Deoarece fluctuațiile zilnice și sezoniere ale temperaturii cresc odată cu distanța față de ecuator, plantele și animalele, adaptându-se la ele, prezintă nevoi diferite de căldură.

Metode de adaptare

• Migrația este relocarea în condiții mai favorabile. Balenele, multe specii de păsări, pești, insecte și alte animale migrează în mod regulat pe tot parcursul anului.
• Amorțeala este o stare de imobilitate completă, o scădere bruscă a activității vitale și încetarea alimentației. Se observă la insecte, pești, amfibieni și mamifere atunci când temperatura mediului scade toamna, iarna (hibernare) sau când crește vara în deșerturi (hibernarea de vară).
• Anabioza este o stare de inhibare bruscă a proceselor vieții, când manifestările vizibile ale vieții încetează temporar. Acest fenomen este reversibil. Se observă la microbi, plante și animale inferioare. Semințele unor plante pot rămâne în animație suspendată până la 50 de ani. Microbii în stare de animație suspendată formează spori, protozoarele formează chisturi.

Multe plante și animale, cu o pregătire adecvată, tolerează cu succes temperaturi extrem de scăzute în stare de repaus profund sau animație suspendată. În experimentele de laborator, semințe, polen, spori de plante, nematode, rotifere, chisturi de protozoare și alte organisme, spermatozoizii după deshidratare sau plasarea în soluții de substanțe speciale de protecție - crioprotectoare - tolerează temperaturi apropiate de zero absolut.

În prezent, s-au înregistrat progrese în utilizarea practică a substanțelor cu proprietăți crioprotectoare (glicerină, oxid de polietilenă, dimetil sulfoxid, zaharoză, manitol etc.) în biologie, agricultură și medicină. Soluțiile crioprotectoare asigură depozitarea pe termen lung a sângelui conservat, a spermei pentru inseminarea artificială a animalelor de fermă și a unor organe și țesuturi pentru transplant; protecția plantelor de înghețurile de iarnă, înghețurile de primăvară timpurie etc. Aceste probleme sunt de competența criobiologiei și criomedicinei și sunt rezolvate de numeroase instituții științifice.

• Termoregulare. În procesul de evoluție, plantele și animalele au dezvoltat diverse mecanisme de termoreglare:

1. în plante
   • fiziologic - acumularea de zahăr în celule, datorită căreia crește concentrația de seva celulară și scade conținutul de apă al celulelor, ceea ce contribuie la rezistența la îngheț a plantelor. De exemplu, la mesteacănul pitic și la ienupăr, ramurile superioare mor la temperaturi excesiv de scăzute, în timp ce cele târâtoare iernează sub zăpadă și nu mor.
   • fizic
     1. transpirația stomatică - îndepărtarea excesului de căldură și prevenirea arsurilor prin îndepărtarea apei (evaporarea) din corpul plantei
     2. morfologic - care vizeaza prevenirea supraincalzirii: pubescenta groasa a frunzelor pentru a dispersa lumina soarelui, o suprafata lucioasa pentru a le reflecta, reducerea suprafetei absorbante a razelor - rularea limbei frunzei intr-un tub (iarba pene, fetuc), plasarea marginii frunzei pe razele soarelui (eucalipt), reducând frunzișul (saxaul, cactus); care vizează prevenirea înghețului: forme speciale de creștere - nanism, formarea de forme târâtoare (iernarea sub zăpadă), colorarea închisă (ajută la absorbția mai bună a razelor de căldură și la încălzirea sub zăpadă)
2. la animale
   • cu sânge rece (poikilotermic, ectotermic) [nevertebrate, pești, amfibieni și reptile] - reglarea temperaturii corpului se realizează pasiv prin creșterea muncii musculare, a structurii și culorii tegumentului, găsirea de locuri unde este posibilă absorbția intensă a luminii solare etc. ., etc. .Pentru. nu pot menține regimul de temperatură al proceselor metabolice, iar activitatea lor depinde în principal de căldura venită din exterior, iar temperatura corpului - de valorile temperaturii ambiante și ale echilibrului energetic (raportul dintre absorbția și eliberarea energiei radiante).
   • cu sânge cald (homeotermic, endotermic) [păsări și mamifere] - capabile să mențină o temperatură constantă a corpului indiferent de temperatura mediului. Această proprietate face posibil ca multe specii de animale să trăiască și să se reproducă la temperaturi sub zero (reni, urs polar, pinipede, pinguini). În procesul de evoluție au dezvoltat două mecanisme de termoreglare, cu ajutorul cărora mențin o temperatură constantă a corpului: chimic și fizic. [spectacol] .
     • Mecanismul chimic de termoreglare este asigurat de viteza si intensitatea reactiilor redox si este controlat reflex de sistemul nervos central. Un rol important în creșterea eficienței mecanismului chimic de termoreglare l-au jucat astfel de aromorfoze precum apariția unei inimi cu patru camere și îmbunătățirea sistemului respirator la păsări și mamifere.
     • Mecanismul fizic de termoreglare este asigurat de apariția învelișurilor termoizolante (pene, blană, grăsime subcutanată), glandelor sudoripare, organelor respiratorii, precum și dezvoltarea mecanismelor nervoase de reglare a circulației sanguine.

     Un caz special de homeotermie este heterotermia - niveluri diferite ale temperaturii corpului în funcție de activitatea funcțională a corpului. Heterotermia este caracteristică animalelor care cad în hibernare sau torpor temporar în perioadele nefavorabile ale anului. În același timp, temperatura corporală ridicată a acestora este semnificativ redusă din cauza metabolismului lent (gofi, arici, lilieci, pui iute etc.).

Limite de anduranta valorile mari ale factorului de temperatură sunt diferite atât la organismele poikiloterme, cât și la cele homeoterme.

Speciile euritermice sunt capabile să tolereze fluctuațiile de temperatură pe o gamă largă.

Organismele stenoterme trăiesc în condiții de limite înguste de temperatură, fiind împărțite în specii stenoterme iubitoare de căldură (orhidee, tufa de ceai, cafea, corali, meduze etc.) și cele iubitoare de frig (pin elfin, vegetație preglaciară și de tundră, pești din bazinele polare, animale abisale - zone de cea mai mare adâncime oceanică etc.).

Pentru fiecare organism sau grup de indivizi există o zonă de temperatură optimă în care activitatea este deosebit de bine exprimată. Deasupra acestei zone se află o zonă de torpore termică temporară și chiar mai sus este o zonă de inactivitate prelungită sau de hibernare de vară, învecinată cu o zonă de temperatură letală ridicată. Când acesta din urmă scade sub optim, există o zonă de toropeală rece, hibernare și temperatură scăzută letală.

Distribuția indivizilor în populație, în funcție de modificările factorului de temperatură pe întreg teritoriul, respectă în general același model. Zona optimă de temperatură corespunde celei mai mari densități a populației, iar pe ambele părți ale acesteia există o scădere a densității până la limita intervalului, unde este cea mai scăzută.

Factorul de temperatură pe o suprafață mare a Pământului este supus unor fluctuații zilnice și sezoniere pronunțate, care, la rândul lor, determină ritmul corespunzător al fenomenelor biologice din natură. În funcție de furnizarea de energie termică în zonele simetrice ale ambelor emisfere ale globului, începând de la ecuator, se disting următoarele zone climatice:

1. zona tropicala. Temperatura medie anuală minimă depășește 16° C, în zilele cele mai răcoroase nu scade sub 0° C. Fluctuațiile de temperatură în timp sunt nesemnificative, amplitudinea nu depășește 5° C. Vegetația este pe tot parcursul anului.
2. Zona subtropicală. Temperatura medie a lunii cele mai reci nu este mai mică de 4° C, iar cea mai caldă este peste 20° C. Temperaturile sub zero sunt rare. Nu există un strat stabil de zăpadă iarna. Sezonul de vegetație durează 9-11 luni.
3. Zonă temperată. Sezonul de creștere de vară și perioada de repaus de iarnă a plantelor sunt bine definite. În partea principală a zonei există un strat de zăpadă stabil. Înghețurile sunt tipice primăvara și toamna. Uneori, această zonă este împărțită în două: moderat cald și moderat rece, care sunt caracterizate de patru anotimpuri.
4. Zona rece. Temperatura medie anuală este sub O° C, înghețurile sunt posibile chiar și în timpul unui sezon de vegetație scurt (2-3 luni). Fluctuația anuală de temperatură este foarte mare.

Modelul de distribuție verticală a vegetației, solurilor și faunei în zonele muntoase este, de asemenea, determinat în principal de factorul temperatură. În munții din Caucaz, India și Africa, se pot distinge patru sau cinci centuri de plante, a căror succesiune de jos în sus corespunde secvenței zonelor latitudinale de la ecuator la pol la aceeași altitudine.

Umiditate

Un factor de mediu caracterizat prin conținutul de apă din aer, sol și organismele vii. În natură, există un ritm zilnic de umiditate: crește noaptea și scade ziua. Împreună cu temperatura și lumina, umiditatea joacă un rol important în reglarea activității organismelor vii. Sursa de apă pentru plante și animale este în principal precipitațiile și apele subterane, precum și roua și ceața.

Umiditate - conditie necesara existența tuturor organismelor vii de pe Pământ. Viața își are originea în mediul acvatic. Locuitorii pământului sunt încă dependenți de apă. Pentru multe specii de animale și plante, apa continuă să fie un habitat. Importanța apei în procesele vieții este determinată de faptul că este principalul mediu din celulă în care au loc procesele metabolice și este cel mai important produs inițial, intermediar și final al transformărilor biochimice. Importanța apei este determinată și de conținutul ei cantitativ. Organismele vii constau din cel puțin 3/4 apă.

În raport cu apa, plantele superioare se împart în

• hidrofite - plante acvatice(nufăr, frunză de săgeată, linte de rață);
• higrofite - locuitori ai locurilor excesiv de umede (calamus, ceas);
• mezofite - plante cu condiții normale de umiditate (lacramioare, valeriană, lupin);
• xerofite - plante care trăiesc în condiții de deficiență constantă sau sezonieră de umiditate (saxaul, spin de cămilă, efedra) și soiurile lor - suculente (cactusi, euphorbia).

Adaptări la traiul în medii deshidratate și medii cu lipsă periodică de umiditate O caracteristică importantă a principalilor factori climatici (lumină, temperatură, umiditate) este variabilitatea lor naturală pe parcursul ciclului anual și chiar zilnic, precum și în funcție de zonarea geografică. În acest sens, adaptările organismelor vii au și un caracter regulat și sezonier. Adaptarea organismelor la condițiile de mediu poate fi rapidă și reversibilă sau destul de lentă, în funcție de adâncimea expunerii la factor. Ca rezultat al activității lor vitale, organismele sunt capabile să schimbe condițiile de viață abiotice. De exemplu, plantele din nivelul inferior se găsesc în condiții de lumină mai mică; procesele de descompunere a substanțelor organice care au loc în corpurile de apă provoacă adesea deficit de oxigen pentru alte organisme. Din cauza activității organismelor acvatice, a regimurilor de temperatură și a apei, se modifică cantitatea de oxigen, dioxid de carbon, pH-ul mediului, compoziția spectrală a luminii etc. Mediul aerului și compoziția sa de gaz Dezvoltarea mediului aerian de către organisme a început după ce au ajuns pe uscat. Viața în aer a necesitat adaptări specifice și un nivel ridicat de organizare a plantelor și animalelor. Densitatea scăzută și conținutul de apă, conținutul ridicat de oxigen, ușurința de mișcare a maselor de aer, schimbările bruște de temperatură etc. au afectat semnificativ procesul de respirație, schimbul de apă și mișcarea ființelor vii. Marea majoritate a animalelor terestre au dobândit capacitatea de a zbura în timpul evoluției (75% din toate speciile de animale terestre). Multe specii se caracterizează prin ansmochorie - dispersare cu ajutorul curenților de aer (spori, semințe, fructe, chisturi de protozoare, insecte, păianjeni etc.). Unele plante au devenit polenizate prin vânt. Pentru existența cu succes a organismelor, nu numai fizice, ci și Proprietăți chimice aer, conținutul său de componente gazoase necesare vieții. Oxigen. Pentru marea majoritate a organismelor vii, oxigenul este vital. Într-un mediu fără oxigen, doar bacteriile anaerobe pot crește. Oxigenul asigură implementarea reacțiilor exoterme, în timpul cărora se eliberează energia necesară vieții organismelor. Este acceptorul final de electroni, care este separat de atomul de hidrogen în procesul de schimb de energie. Într-o stare legată chimic, oxigenul face parte din mulți compuși organici și minerali foarte importanți ai organismelor vii. Rolul său ca agent oxidant în ciclul elementelor individuale ale biosferei este enorm. Singurii producători de oxigen liber pe Pământ sunt plantele verzi, care îl formează în timpul fotosintezei. O anumită cantitate de oxigen se formează ca urmare a fotolizei vaporilor de apă de către razele ultraviolete din afara stratului de ozon. Absorbția oxigenului de către organismele din mediul extern are loc pe întreaga suprafață a corpului (protozoare, viermi) sau prin organe speciale respiratorii: trahee (insecte), branhii (pești), plămâni (vertebrate). Oxigenul este legat chimic și transportat în întregul corp de pigmenți speciali din sânge: hemoglobina (vertebrate), hemociapina (moluște, crustacee). Organismele care trăiesc în condiții de lipsă constantă de oxigen au dezvoltat adaptări adecvate: creșterea capacității de oxigen a sângelui, mișcări respiratorii mai frecvente și mai profunde, volum pulmonar mare (la locuitorii de pe munte, păsări) sau o scădere a utilizării oxigenului de către țesuturi din cauza o creștere a cantității de mioglobină - un acumulator de oxigen în țesuturi (la locuitorii mediului acvatic). Datorită solubilității ridicate a CO 2 și O 2 în apă, conținutul lor relativ aici este mai mare (de 2-3 ori) decât în ​​aer (Fig. 1). Această circumstanță este foarte importantă pentru hidrobionica, care utilizează fie oxigen dizolvat pentru respirație, fie CO 2 pentru fotosinteză (fototrofe acvatice). Dioxid de carbon. Cantitatea normală a acestui gaz în aer este mică - 0,03% (în volum) sau 0,57 mg/l. Ca urmare, chiar și micile fluctuații ale conținutului de CO 2 se reflectă semnificativ în procesul de fotosinteză, care depinde direct de acesta. Principalele surse de CO 2 care intră în atmosferă sunt respirația animalelor și plantelor, procesele de ardere, erupțiile vulcanice, activitatea microorganismelor și ciupercilor din sol, întreprinderile industriale și transportul. Având proprietatea de absorbție în regiunea infraroșu a spectrului, dioxidul de carbon afectează parametrii optici și regimul de temperatură al atmosferei, provocând binecunoscutul „efect de seră”. Un aspect important de mediu este creșterea solubilității oxigenului și dioxidului de carbon în apă pe măsură ce temperatura acesteia scade. De aceea, fauna bazinelor acvatice de latitudini polare și subpolare este foarte abundentă și diversă, în principal datorită concentrației crescute în apă rece oxigen. Dizolvarea oxigenului în apă, ca orice alt gaz, respectă legea lui Henry: este invers proporțională cu temperatura și se oprește când se atinge punctul de fierbere. În apele calde ale bazinelor tropicale, o concentrație redusă de oxigen dizolvat limitează respirația și, prin urmare, activitatea vitală și numărul de animale acvatice. Recent, a existat o deteriorare vizibilă a regimului de oxigen al multor corpuri de apă, cauzată de o creștere a cantității de poluanți organici, a căror distrugere necesită cantități mari de oxigen. Zonarea distribuției organismelor vii Zonarea geografică (latitudinală). În direcția latitudinală de la nord la sud, pe teritoriul Federației Ruse sunt situate succesiv următoarele zone naturale: tundra, taiga, pădure de foioase, stepă, deșert. Dintre elementele climatice care determină zonalitatea distribuției și distribuției organismelor, rolul principal îl au factorii abiotici - temperatura, umiditatea, condițiile de lumină. Cele mai vizibile modificări zonale se manifestă în natura vegetației - componenta principală a biocenozei. Aceasta, la rândul său, este însoțită de modificări în compoziția animalelor - consumatori și distrugători ai reziduurilor organice din lanțurile trofice. Tundră- o câmpie rece, fără copaci din emisfera nordică. Condițiile sale climatice sunt improprii creșterii plantelor și descompunerii reziduurilor organice (permafrost, temperaturi relativ scăzute chiar și vara, perioade scurte de temperaturi peste zero). Aici s-au format biocenoze unice, mici ca specii (mușchi, licheni). În acest sens, productivitatea biocenozei tundrei este scăzută: 5-15 c/ha de materie organică pe an. Zona taiga caracterizat prin condiţii pedoclimatice relativ favorabile, în special pentru speciile de conifere. Aici s-au format biocenoze bogate și foarte productive. Formarea anuală a materiei organice este de 15-50 c/ha. Condițiile zonelor temperate au dus la formarea de biocenoze complexe păduri de foioase cu cea mai mare productivitate biologică din Federația Rusă (până la 60 c/ha pe an). Soiurile de păduri de foioase sunt pădurile de stejar, pădurile de fag-arțar, pădurile mixte etc. Astfel de păduri se caracterizează prin tufărișuri bine dezvoltate și tufături erbacee, ceea ce facilitează amplasarea faunei de diverse tipuri și numere. Stepe- o zonă naturală a zonei temperate a emisferelor Pământului, care se caracterizează printr-o aprovizionare insuficientă cu apă, astfel că aici predomină vegetația erbacee, în principal cereale (iarbă cu pene, păstuc etc.). Lumea animalelor diverse și bogate (vulpe, iepure de câmp, hamster, șoareci, multe păsări, în special cele migratoare). Zona de stepă cuprinde cele mai importante zone pentru producția de cereale, culturi industriale, legume și creșterea animalelor. Productivitatea biologică a acestuia zona naturala relativ mare (până la 50 c/ha pe an). Deșerturi domina in Asia Centrala. Datorită precipitațiilor scăzute și temperaturilor ridicate din timpul verii, vegetația ocupă mai puțin de jumătate din teritoriul acestei zone și are adaptări specifice la condițiile uscate. Fauna este diversă, ea caracteristici biologice au fost luate în considerare înainte. Formarea anuală a materiei organice în zona deșertică nu depășește 5 c/ha (Fig. 107). Salinitatea mediului Salinitatea mediului acvatic caracterizată prin conținutul de săruri solubile în acesta. Apa dulce conține 0,5-1,0 g/l, iar apa de mare conține 10-50 g/l de săruri. Salinitatea mediului acvatic este importantă pentru locuitorii acestuia. Exista animale adaptate sa traiasca doar in apa dulce (ciprinide) sau doar in apa de mare (heringi). Unii pești au etape separate dezvoltarea individuală trec la diferite salinități ale apei, de exemplu, anghila obișnuită trăiește în corpuri de apă dulce și migrează în Marea Sargasilor pentru a depune icre. Astfel de locuitori acvatici necesită o reglare adecvată a echilibrului de sare din organism. Mecanisme de reglare a compoziției ionice a organismelor. Animalele terestre sunt forțate să regleze compoziția de sare a țesuturilor lor lichide pentru a menține mediul intern într-o stare ionică constantă sau aproape constantă neschimbată chimic. Principala modalitate de a menține echilibrul de sare în organismele acvatice și plantele terestre este evitarea habitatelor cu salinitate necorespunzătoare. Asemenea mecanisme trebuie să funcționeze mai ales intens și precis la peștii migratori (somon, somon chum, somon roz, anghilă, sturion), care se deplasează periodic din apa de mare în apă dulce sau invers. Reglarea osmotică are loc cel mai simplu în apă dulce. Se știe că în acestea din urmă concentrația de ioni este mult mai mică decât în ​​țesuturile lichide. Conform legilor osmozei, mediul extern intră în celule de-a lungul unui gradient de concentrație prin membrane semipermeabile și are loc un fel de „diluare” a conținutului intern. Dacă un astfel de proces nu ar fi controlat, corpul s-ar putea umfla și ar muri. Cu toate acestea, organismele de apă dulce au organe care îndepărtează excesul de apă. Conservarea ionilor necesari vieții este facilitată de faptul că urina unor astfel de organisme este destul de diluată (Fig. 2, a). Separarea unei astfel de soluții diluate de fluidele interne necesită probabil munca chimică activă a celulelor sau organelor specializate (rinichi) și consumul acestora a unei proporții semnificative din energia metabolică bazală totală. Dimpotrivă, animalele marine și peștii beau și asimilează doar apa de mare, reînnoindu-și astfel producția constantă din organism în timpul Mediul extern, care se caracterizează printr-un potențial osmotic ridicat. În acest caz, ionii monovalenți ai apei sărate sunt îndepărtați în mod activ în exterior de branhii, iar ionii divalenți de către rinichi (Fig. 2, b). Celulele cheltuiesc destul de multă energie pompând excesul de apă, așa că atunci când salinitatea crește și apa din organism scade, organismele trec de obicei la o stare inactivă - anabioza de sare. Acest lucru este tipic pentru speciile care trăiesc în bazine de apă de mare care se usucă periodic, estuare și zone litorale (rotifere, amfipode, flagelate etc.) Salinitatea crustei superioare este determinată de conținutul de ioni de potasiu și sodiu din acesta și, ca și salinitatea mediului acvatic, este importantă pentru locuitorii săi și, în primul rând, pentru plantele care au o adaptare adecvată la acesta. Acest factor nu este întâmplător pentru plante; le însoțește în timpul procesului evolutiv. Așa-numita vegetație salină (solyanka, lemn dulce etc.) se limitează la solurile cu conținut ridicat de potasiu și sodiu. Stratul superior al scoarței terestre este solul. Pe lângă salinitatea solului, se disting și alți indicatori: aciditatea, regimul hidrotermal, aerarea solului etc. Împreună cu relieful, aceste proprietăți ale suprafeței pământului, numite factori de mediu edafici, au un impact ecologic asupra locuitorilor săi. Factori edafici de mediu Proprietăți ale suprafeței pământului care au un impact asupra mediului asupra locuitorilor săi. împrumutat Profilul solului Tipul de sol este determinat de compoziția și culoarea acestuia. A - Solul tundră are o suprafață întunecată, turboasă. B - Solul deșertic este ușor, cu granulație grosieră și sărac în materie organică Pământul de castan (C) și cernoziom (D) sunt soluri de pajiști bogate în humus, tipice stepelor eurasiatice și preriilor nord-americane. Latosolul leșiat roșcat (E) al savanei tropicale are un strat foarte subțire, dar bogat în humus. Solurile podzolice sunt tipice pentru latitudinile nordice, unde există o cantitate mare de precipitații și o evaporare foarte mică. Acestea includ podzolul de pădure brun bogat în organice (F), podzolul gri-brun (H) și podzolul gri-pietros (I), care susține atât copaci de conifere, cât și foioase. Toate sunt relativ acide și, în contrast, podzolul roșu-galben (G) al pădurilor de pin este destul de puternic levigat. În funcție de factorii edafici, se pot distinge o serie de grupuri ecologice de plante. Pe baza reacției la aciditatea soluției solului, se disting: specii acidofile care cresc la un pH sub 6,5 (plante de turbărie, coada-calului, pin, brad, feriga); neutrofile, preferând solul cu reacție neutră (pH 7) (cele mai cultivate plante); basophila - plante care cresc cel mai bine pe un substrat care are o reacție alcalină (pH mai mare de 7) (molid, carpen, tuia) și indiferent – ​​poate crește pe soluri cu valori diferite ale pH-ului. În raport cu compoziția chimică a solului, plantele sunt împărțite în oligotrofic, nesolicitant pentru cantitatea de nutrienți; mezotrofic, care necesită o cantitate moderată de minerale în sol (plante erbacee perene, molid), mezotrofic, necesitând o cantitate mare de elemente de frasin disponibile (stejar, fructe). În legătură cu bateriile individuale speciile care solicită în special un conținut ridicat de azot în sol se numesc nitrofile (urzici, plante de curte); cele care necesită mult calciu - calcifile (fag, zada, iarbă de lemn, vata, măslin); plantele solurilor saline se numesc halofite (solyanka, sarsazan); unele dintre halofite sunt capabile să secrete excesul de săruri în exterior, unde aceste săruri, după uscare, formează pelicule solide sau acumulări cristaline. În raport cu compoziţia mecanică plante de nisip liber - psamofite (saxaul, salcâm de nisip) plante de sâmburi stâncoși, crăpături și depresiuni ale rocilor și alte habitate similare - litofite [petrofite] (ienupăr, stejar) Terenul și natura solului influențează semnificativ mișcarea specifică a animalelor și distribuția speciilor ale căror activități de viață sunt asociate temporar sau permanent cu solul. Natura sistemului radicular (adânc, de suprafață) și stilul de viață al faunei solului depind de regimul hidrotermal al solurilor, de aerarea acestora, de compoziția mecanică și chimică. Compoziția chimică a solului și diversitatea locuitorilor săi afectează fertilitatea acestuia. Cele mai fertile sunt solurile de cernoziom bogate în humus. Ca factor abiotic, relieful influențează distribuția factorilor climatici și, astfel, formarea florei și faunei corespunzătoare. De exemplu, pe versanții sudici ai dealurilor sau munților există întotdeauna o temperatură mai ridicată, o iluminare mai bună și, în consecință, o umiditate mai mică.

Mediile sunt determinate de condițiile climatice, precum și de condițiile solului și apei.

Clasificare

Există mai multe clasificări ale factorilor abiotici. Una dintre cele mai populare le împarte în următoarele componente:

• factori fizici (presiunea barometrică, umiditatea);
• factori chimici (compoziția atmosferică, materia minerală și organică din sol, nivelul pH-ului din sol și alții)
• factori mecanici (vânt, alunecări de teren, mișcări ale apei și solului, teren etc.)

Factorii abiotici de mediu influențează în mod semnificativ distribuția speciilor și determină aria lor, adică. o zonă geografică care este habitatul anumitor organisme.

Temperatura

O importanță deosebită este acordată temperaturii, deoarece este cel mai important indicator. În funcție de temperatură, factorii de mediu abiotici diferă în zonele termice cu care este asociată viața organismelor din natură. Acestea sunt reci, temperate, tropicale, iar temperatura care este favorabilă vieții organismelor se numește optimă. Aproape toate organismele sunt capabile să trăiască în intervalul 0°-50°C.

În funcție de capacitatea lor de a exista în diferite condiții de temperatură, ele sunt clasificate astfel:

• organisme euritermice adaptate condițiilor de fluctuații bruște de temperatură;
• organisme stenoterme care există într-un interval îngust de temperatură.

Organismele euritermale sunt considerate a fi organisme care trăiesc în principal în zonele în care predomină un climat continental. Aceste organisme sunt capabile să reziste durerilor fluctuațiile de temperatură(larve de diptere, bacterii, alge, helminți). Unele organisme euritermale pot intra într-o stare de hibernare dacă factorul de temperatură se „strânge”. Metabolismul în această stare este redus semnificativ (bursuci, urși etc.).

Organismele stenoterme pot fi găsite atât printre plante, cât și printre animale. De exemplu, majoritatea animalelor marine supraviețuiesc la temperaturi de până la 30°C.

Animalele sunt împărțite în funcție de capacitatea lor de a-și menține propria termoreglare, adică. temperatura corpului constantă, în așa-numitele poikiloterme și homeoterme. Primele își pot schimba temperatura, în timp ce pentru cele din urmă aceasta este întotdeauna constantă. Toate mamiferele și o serie de păsări sunt animale homeoterme. Organismele poikiloterme includ toate organismele, cu excepția unor specii de păsări și mamifere. Temperatura corpului lor este aproape de temperatura mediului ambiant. Pe parcursul evoluției, animalele clasificate drept homeoterme s-au adaptat pentru a se proteja de frig (hibernare, migrație, blană etc.).

Ușoară

Factorii abiotici de mediu sunt lumina și intensitatea acesteia. Importanța sa este deosebit de mare pentru plantele fotosintetice. Nivelul fotosintezei este afectat de intensitatea, compoziția calitativă a luminii și distribuția luminii în timp. Cu toate acestea, sunt cunoscute bacterii și ciuperci care se pot înmulți mult timp în întuneric complet. Plantele sunt împărțite în iubitoare de lumină, tolerante la căldură și iubitoare de căldură.

Pentru multe animale este importantă lungimea luminii zilei, care afectează funcția sexuală, crescând-o în timpul orelor lungi de lumină și inhibând-o în timpul celor scurte (toamna sau iarna).

Umiditate

Umiditatea este un factor complex si reprezinta cantitatea de vapori de apa din aer si apa din sol. Durata de viață a celulelor și, în consecință, a întregului organism, depinde de nivelul de umiditate. Umiditatea solului este afectată de cantitatea de precipitații, de adâncimea apei din sol și de alte condiții. Umiditatea este necesară pentru a dizolva mineralele.

Factorii abiotici ai mediului acvatic

Factorii chimici nu sunt inferiori ca importanță factorilor fizici. Un rol important revine gazului și compoziției mediului acvatic. Aproape toate organismele au nevoie de oxigen, iar un număr de organisme necesită azot, hidrogen sulfurat sau metan.

Factorii fizici abiotici de mediu sunt compoziția gazelor, care este extrem de importantă pentru acele ființe vii care trăiesc în mediul acvatic. Apele Mării Negre, de exemplu, conțin multă hidrogen sulfurat, motiv pentru care acest bazin este considerat nu foarte favorabil pentru multe organisme. Salinitatea este o componentă importantă a mediului acvatic. Majoritatea animalelor acvatice trăiesc în ape sărate, mai puține trăiesc în ape dulci și chiar mai puține trăiesc în ape ușor sălmastre. Distribuția și reproducerea animalelor acvatice este influențată de capacitatea de a menține compoziția de sare a mediului intern.

Concepte precum „habitat” și „condiții de viață” nu sunt echivalente din punctul de vedere al ecologiștilor.

Habitatul este partea din natură care înconjoară un organism și cu care acesta interacționează direct în timpul ciclului său de viață.

Habitatul fiecărui organism este complex și variabil în timp și spațiu. Include multe elemente ale naturii vie și neînsuflețite și elemente introduse de om și de activitățile sale economice. În ecologie, aceste elemente de mediu sunt numite factori. Toți factorii de mediu nu sunt egali în raport cu organismul. Unii dintre ei îi afectează viața, în timp ce alții îi sunt indiferenți. Prezența unor factori este obligatorie și necesară pentru viața organismului, în timp ce alții nu sunt necesari.

Factori neutri- componente ale mediului care nu afectează organismul și nu provoacă nicio reacție în acesta. De exemplu, pentru un lup în pădure, prezența unei veverițe sau a ciocănitoarei, prezența unui ciot putrezit sau a lichenilor pe copaci sunt indiferente. Ele nu au un efect direct asupra lui.

Factori de mediu- proprietăți și componente ale mediului care afectează organismul și provoacă reacții în el. Dacă aceste reacții sunt de natură adaptativă, atunci ele se numesc adaptări. Adaptare(din lat. adaptatio- ajustare, adaptare) - un semn sau un set de caracteristici care asigură supraviețuirea și reproducerea organismelor într-un anumit habitat. De exemplu, forma raționalizată a corpului peștilor facilitează mișcarea acestora în medii cu apă densă. La unele specii de plante din zonele uscate, apa poate fi stocată în frunze (aloe) sau tulpini (cactus).

În habitat, factorii de mediu variază ca importanță pentru fiecare organism. De exemplu, dioxidul de carbon nu este important pentru viața animalelor, ci este esențial pentru viața plantelor, dar niciunul dintre ele nu poate exista fără apă. Prin urmare, existența organismelor de orice fel necesită anumiți factori de mediu.

Condiții de existență (viață) - complexe factori de mediu, fără de care un organism nu poate exista într-un mediu dat.

Absența a cel puțin unuia dintre factorii acestui complex în habitat duce la moartea organismului sau la inhibarea funcțiilor sale vitale. Astfel, condițiile pentru existența unui organism vegetal includ prezența apei, o anumită temperatură, lumină, dioxid de carbon și minerale. În timp ce pentru un organism animal, apa, o anumită temperatură, oxigenul și substanțele organice sunt obligatorii.

Toți ceilalți factori de mediu nu sunt vitali pentru organism, deși pot influența existența acestuia. Ei sunt numiti, cunoscuti factori secundari. De exemplu, dioxidul de carbon și azotul molecular nu sunt vitale pentru animale, iar prezența substanțelor organice nu este necesară pentru existența plantelor.

Clasificarea factorilor de mediu

Factorii de mediu sunt multipli. Ele joacă roluri diferite în viața organismelor, au naturi diferite și acțiuni specifice. Și deși factorii de mediu afectează organismul ca un singur complex, aceștia sunt clasificați în funcție de diferite criterii. Acest lucru facilitează studiul tiparelor de interacțiune a organismelor cu mediul.

Varietatea factorilor de mediu după natura originii ne permite să-i împărțim în trei grupuri mari. În fiecare grup se pot distinge mai multe subgrupe de factori.

Factori abiotici- elemente de natură neînsuflețită care afectează direct sau indirect organismul și provoacă un răspuns în el. Ele sunt împărțite în patru subgrupe:

1. factorii climatici- toți factorii care formează clima dintr-un habitat dat (lumina, compoziția gazelor a aerului, precipitații, temperatură, umiditate a aerului, presiune atmosferică, viteza vântului etc.);
2. factori edafici(din grecescul edafos - sol) - proprietăți ale solului, care sunt împărțite în fizice (umiditate, bulgări, permeabilitate la aer și umiditate, densitate etc.) și chimic(aciditate, compoziție minerală, conținut de materie organică);
3. factori orografici(factori de relief) - trăsături de caracter și specificul terenului. Acestea includ: altitudinea deasupra nivelului mării, latitudinea, abrupția (unghiul de înclinare a terenului față de orizont), expunerea (poziția terenului față de punctele cardinale);
4. factori fizici— fenomene fizice ale naturii (gravitația, câmpul magnetic al Pământului, radiațiile ionizante și electromagnetice etc.).

Factori biotici- elemente ale naturii vii, adică organisme vii care influențează un alt organism și provoacă reacții în el. Sunt de natură cea mai diversă și acționează nu numai direct, ci și indirect prin elemente de natură anorganică. Factorii biotici sunt împărțiți în două subgrupe:

1. factori intraspecifici— influența este exercitată de un organism din aceeași specie cu organismul dat (de exemplu, într-o pădure, un mesteacăn înalt umbrește un mesteacăn mic, la amfibieni, când numărul lor este mare, mormolocii mari secretă substanțe care încetinesc dezvoltarea mormolocilor mai mici etc.);
2. factori interspecifici— indivizii altor specii influențează acest organism (de exemplu, molidul inhibă creșterea plantelor erbacee sub coroana sa, bacteriile nodulare furnizează azot plantelor leguminoase etc.).

În funcție de organismul care influențează, factorii biotici sunt împărțiți în patru grupuri principale:

1. fitogenic (din greacă. fiton- factorii vegetali - influenta plantelor asupra organismului;
2. zoogenic (din greacă. zoon- factorii animale - influenţa animalelor asupra organismului;
3. micogen (din greacă. mykes- ciuperci) factori - efectul ciupercilor asupra organismului;
4. microgenic (din greacă. micros- mici) factori - influența altor microorganisme (bacterii, protisti) și a virusurilor asupra organismului.

Factori antropogeni- diverse tipuri de activități umane care afectează atât organismele în sine, cât și habitatele acestora. În funcție de metoda de expunere, se disting două subgrupe de factori antropici:

1. factori direcţi— impactul direct al omului asupra organismelor (tuns iarba, plantarea pădurilor, împușcarea animalelor, creșterea peștilor);
2. factori indirecti— influența umană asupra habitatului organismelor prin însuși faptul existenței lor și prin activitate economică. Ca ființă biologică, omul absoarbe oxigenul și eliberează dioxid de carbon, retrăgând resursele alimentare. Ca ființă socială, el exercită influență prin Agricultură, industrie, transport, activități casnice etc.

În funcție de consecințele impactului, aceste subgrupe de factori antropici, la rândul lor, sunt împărțite în factori de influență pozitivă și negativă. Factori influență pozitivă crește numărul de organisme la un nivel optim sau îmbunătățește habitatul acestora. Exemple dintre acestea sunt: ​​plantarea și hrănirea plantelor, creșterea și protejarea animalelor și protecția mediului. Factori de influență negativă reducerea numărului de organisme sub nivelul optim sau degradarea habitatului acestora. Acestea includ defrișarea, poluarea mediului, distrugerea habitatului, construcția de drumuri și alte comunicații.

Pe baza naturii originii lor, factorii antropici indirecti pot fi împărțiți în:

1. fizic— radiațiile electromagnetice și radioactive create în timpul activității umane, impactul direct asupra ecosistemelor de echipamente de construcții, militare, industriale și agricole în timpul utilizării acestora;
2. chimic— produse de ardere a combustibilului, pesticide, metale grele;
3. biologic— specii de organisme distribuite în timpul activității umane care pot invada ecosistemele naturale și, prin urmare, pot perturba echilibrul ecologic;
4. social- creșterea orașelor și comunicațiilor, conflicte interregionale și războaie.

Habitatul este o parte a naturii cu care un organism interacționează direct în timpul vieții sale. Factorii de mediu sunt proprietăți și componente ale mediului care afectează organismul și provoacă reacții în el. Factorii ecologici, după natura originii lor, se împart în: factori abiotici (climatici, edafici, orografici, fizici), biotici (intraspecifici, interspecifici) și antropici (directi, indirecti).

Secțiuni: Biologie

Clasă: 9

Ţintă: dezvăluie caracteristicile factorilor de mediu abiotici și ia în considerare impactul acestora asupra organismelor vii.

Sarcini: introducerea elevilor în factorii de mediu; dezvăluie caracteristicile factorilor abiotici, ia în considerare influența temperaturii, luminii și umidității asupra organismelor vii; identifica diferite grupuri de organisme vii în funcție de influența diferiților factori abiotici asupra acestora; finaliza o sarcină practică de identificare a grupurilor de organisme în funcție de factorul abiotic.

Echipamente: prezentare pe calculator, teme de grup cu poze cu plante și animale, sarcină practică.

ÎN CURILE CURĂRILOR

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

Factori de mediu- 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. Aceasta se bazează pe impactul asupra activității vitale a organismelor, gradul de variabilitate în timp și durata de acțiune. Să luăm în considerare clasificarea factorilor de mediu în funcție de originea lor.

Vom lua în considerare influența primului trei factori abiotici mediu, deoarece influența lor este mai semnificativă - temperatură, lumină și umiditate.

De exemplu, la gândacul de mai, stadiul larvar are loc în sol. Este influențată de factori abiotici de mediu: sol, aer, indirect umiditatea, compoziția chimică a solului - nu este deloc afectată de lumină.

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

TEMPERATURA

Majoritatea speciilor de plante și animale sunt adaptate la o gamă destul de restrânsă de temperaturi. Unele organisme, în special în stare de repaus sau animație suspendată, sunt capabile să reziste la temperaturi destul de scăzute. Fluctuațiile de temperatură în apă sunt de obicei mai mici decât pe uscat, astfel încât limitele de toleranță la temperatură ale organismelor acvatice sunt mai grave decât cele ale organismelor terestre. Intensitatea metabolismului depinde de temperatură. Practic, organismele trăiesc la temperaturi de la 0 la +50 pe suprafața nisipului în 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 oceane. De exemplu, microorganismele pot rezista la răcire până la –200, specii individuale bacteriile și algele pot trăi și se pot reproduce în izvoarele termale la temperaturi de + 80, +88.

Distinge organisme animale:

1. cu o temperatură constantă a corpului (cu sânge cald);
2. cu temperatura corpului instabilă (sânge rece).

Organisme cu temperatură instabilă a corpului (pești, amfibieni, reptile)

În natură, temperatura nu este constantă. Organismele care trăiesc în latitudini temperate și sunt expuse fluctuațiilor de temperatură sunt mai puțin capabile să tolereze temperaturile constante. Fluctuațiile bruște - căldură, îngheț - sunt nefavorabile organismelor. Animalele au dezvoltat adaptări pentru a face față răcirii și supraîncălzirii. De exemplu, odată cu debutul iernii, plantele și animalele cu temperaturi corporale instabile intră într-o stare de repaus de iarnă. Rata lor metabolică scade brusc. În pregătirea pentru iarnă, în țesuturile animale sunt depozitate o mulțime de grăsimi și carbohidrați, cantitatea de apă din fibre scade, zaharurile și glicerina se acumulează, ceea ce previne înghețarea. Acest lucru crește rezistența la îngheț a organismelor iernante.

În sezonul cald, dimpotrivă, sunt activate mecanisme fiziologice care protejează împotriva supraîncălzirii. La plante, evaporarea umidității prin stomată crește, ceea ce duce la scăderea temperaturii frunzelor. La animale, evaporarea apei crește prin sistemul respirator și prin piele.

Organisme cu o temperatură constantă a corpului. (păsări, mamifere)

Aceste organisme au suferit modificări în structura internă a organelor lor, ceea ce a contribuit la adaptarea lor la temperatura constantă a corpului. Aceasta, de exemplu, este o inimă cu 4 camere și prezența unui arc aortic, asigurând separarea completă a fluxului sanguin arterial și venos, metabolism intens datorită alimentării țesuturilor cu sânge arterial saturat cu oxigen, pene sau păr care acoperă corpul. , care ajută la reținerea căldurii, activitatea nervoasă bine dezvoltată) . 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 rămâne foarte rar la un nivel favorabil vieții. Prin urmare, plantele și animalele dezvoltă adaptări speciale care slăbesc fluctuațiile bruște de temperatură. Animalele precum elefanții au urechi mai mari decât strămoșul lor, mamutul, care trăia în climă rece. Pe lângă organul auditiv, auriculul servește ca termostat. Pentru a proteja împotriva supraîncălzirii, plantele dezvoltă un înveliș ceros și o cuticulă groasă.

UȘOARĂ

Lumina asigură toate procesele vieții care au loc pe Pământ. Pentru organisme, lungimea de undă a radiației percepute, durata și intensitatea expunerii acesteia sunt importante. De exemplu, la plante, o scădere a lungimii zilei și a intensității luminii duce la căderea frunzelor de toamnă.

De relația plantei cu lumina divizat in:

1. iubitoare de lumină– au frunze mici, lăstari foarte ramificați, mult pigment – ​​cereale. Dar creșterea intensității luminii peste valoarea optimă suprimă fotosinteza, deci este dificil să obții recolte bune la tropice.
2. iubitoare de umbre e - au frunzele subțiri, mari, dispuse orizontal, cu mai puține stomii.
3. tolerant la umbră– plante capabile să trăiască în condiții de iluminare și umbrire bună

Durata și intensitatea expunerii la lumină joacă un rol important în reglarea activității organismelor vii și a dezvoltării lor. – fotoperioada.În latitudinile temperate, ciclul de dezvoltare al animalelor și plantelor este limitat la anotimpurile anului, iar semnalul de pregătire pentru schimbările de temperatură este durata orelor de lumină, care, spre deosebire de alți factori, rămâne întotdeauna constantă într-un anumit loc și la un anumit timp. Fotoperiodismul este un mecanism de declanșare care include procese fiziologice care duc la creșterea și înflorirea plantelor primăvara, fructificarea vara și vărsarea frunzelor toamna la plante. La animale, acumularea de grăsime până la toamnă, reproducerea animalelor, migrarea acestora, migrarea păsărilor și debutul fazei de repaus la insecte. ( mesajul studentului).

Pe lângă schimbările sezoniere, există și schimbări zilnice ale condițiilor 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 cărui activitate depinde in functie de ora din zi, Vino cu stilul de viață zi, noapte și amurg.

UMIDITATE

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

Excesul de umiditate în sol duce la aglomerarea apei și la apariția vegetației de mlaștină. În funcție de umiditatea solului (cantitatea de precipitații), compoziția speciilor a vegetației se modifică. Pădurile cu frunze late lasă loc vegetației cu frunze mici, apoi vegetației de silvostepă. Urmează iarba joasă, iar la 250 ml pe an - deșert. Precipitațiile pot să nu scadă uniform pe tot parcursul anului; organismele vii trebuie să suporte secete pe termen lung. De exemplu, plantele și animalele din savane, unde intensitatea acoperirii vegetației, precum și alimentația intensivă a ungulatelor, depind de sezonul ploios.

În natură, au loc fluctuații zilnice ale umidității aerului, care afectează activitatea organismelor. Există o relație strânsă între umiditate și temperatură. Temperatura are un efect mai mare asupra corpului atunci când umiditatea este ridicată sau scăzută. Plantele și animalele au dezvoltat adaptări la diferite niveluri de umiditate. De exemplu, la plante, se dezvoltă un sistem puternic de rădăcină, cuticula frunzei este îngroșată, lama frunzei este redusă sau transformată în ace și țepi. În saxaul, fotosinteza are loc în partea verde a tulpinii. Creșterea plantelor se oprește în timpul secetei. Cactusii stochează umiditatea 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, țestoase, artropode - obțin umiditate din alimente. Sursa de apă poate fi o substanță asemănătoare grăsimii, de exemplu într-o cămilă. Pe vreme caldă, unele animale - rozătoare, țestoase - hibernează, care durează câteva luni. Până la începutul verii, după o scurtă înflorire, plantele efemere își pot pierde frunzele, părțile de deasupra solului mor și, astfel, experimentează o perioadă de secetă. Totodată, bulbii și rizomii se păstrează până în sezonul următor.

De relația plantei cu apa divide:

1. plante acvatice umiditate crescută;
2. plante semi-acvatice, terestru-acvatic;
3. plante terestre;
4. plante din locuri uscate și foarte uscate, trăiește în locuri cu umiditate insuficientă și poate tolera seceta pe termen scurt;
5. suculent– suculente, acumulează apă în țesuturile corpului lor.

În raport cu a adăpa animalele divide:

1. animale iubitoare de umezeală;
2. grupul intermediar;
3. animale iubitoare de uscat.

Tipuri de adaptări ale organismelor la fluctuațiile de temperatură, umiditate și lumină:

1. cu sânge cald – menținerea unei temperaturi constante a corpului de către organism;
2. hibernare - somn prelungit al animalelor în sezonul de iarnă;
3. animatie suspendata - o stare temporară a corpului în care procesele de viață sunt încetinite la minimum și toate semnele vizibile de viață sunt absente (observate la animalele cu sânge rece și la animale iarna și în perioadele calde);
4. rezistenta la inghet b – capacitatea organismelor de a tolera temperaturi negative;
5. stare de odihna - proprietate adaptativă planta perena, care se caracterizează prin încetarea creșterii vizibile și a activității vitale, moartea lăstarilor de pământ în forme de plante erbacee și căderea frunzelor în formele lemnoase;
6. pace de vară– o proprietate adaptativă a plantelor cu flori timpurii (lalele, șofran) din regiunile tropicale, deșerturi, semi-deserturi.

(Mesaje de la elevi.)

Hai să o facem concluzie, pentru toate organismele vii, de ex. 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 pe grupe:(Anexa 1)

1. SARCINA: Dintre animalele enumerate, numiți-le pe cele cu sânge rece (adică, cu o temperatură a corpului instabilă).

2. SARCINA: Dintre animalele enumerate, numiți-le pe cele care au sânge cald (adică, cu o temperatură constantă a corpului).

3. SARCINA: selectati dintre plantele propuse pe cele iubitoare de lumina, iubitoare de umbra si tolerante la umbra si notati-le in tabel.

4. SARCINA: selectați animale care duc un stil de viață diurn, nocturn și crepuscular.

5. SARCINA: selectati plante apartinand diferitelor grupe in raport cu apa.

6. SARCINA: selectați animale aparținând unor grupuri diferite în raport cu apa.

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