Abiotički faktori prirodnog okruženja uključuju. Šta su faktori životne sredine? Važnost ugljičnog dioksida

Signal za početak jesenje seobe ptica insektoždera

1) smanjenje temperature okoline 2) smanjenje dnevnog vremena
3) nedostatak hrane 4) povećana vlažnost i pritisak

Na broj vjeverica u šumskoj zoni NE utiče

To abiotički faktori refer

1) takmičenje biljaka za apsorpciju svetlosti
2) uticaj biljaka na život životinja
3) promjena temperature tokom dana
4) ljudsko zagađenje

Faktor koji ograničava rast zeljastih biljaka u šumi smreke je nedostatak

1) svjetlost 2) toplina 3) voda 4) minerali

Kako se zove faktor koji značajno odstupa od optimalne vrijednosti za vrstu

1) abiotički 2) biotički 3) antropogeni 4) ograničavajući

44. Koji faktor ograničava život biljaka u stepskoj zoni?

1) visoka temperatura 2) nedostatak vlage 3) nedostatak humusa
4) višak ultraljubičastih zraka

Najvažniji abiotički faktor mineralizacije organskih ostataka u šumskoj biogeocenozi su

1) mrazevi 2) požari 3) vjetrovi 4) kiše

Abiotski faktori koji određuju veličinu populacije uključuju

Glavni ograničavajući faktor za život biljaka u Indijski okean je nedostatak

1) svjetlost 2) toplina 3) mineralne soli 4) organske tvari

48. Šta može postati ograničavajući faktor za život jelena sika koji živi u Primorju na južnim padinama planina?

1) dubok snijeg 2) jak vjetar 3) nedostatak četinara

4) kratak dan zimi

Abiotski faktori životne sredine uključuju

1) plodnost tla 2) širok izbor biljaka
3) prisustvo predatora 4) temperatura vazduha

41. Bilo koji faktor životne sredine može biti ograničavajući, ali najvažniji su često:

1) vlaga i hrana

2) temperatura, za biljke - prisustvo mineralnih hranljivih materija

3) temperatura, voda, hrana, za biljke - prisustvo biogenih elemenata u zemljištu

42. Organizmi sa širokim rasponom tolerancije - izdržljivosti ~ nazivaju se:

1) stenobioti, oni se praktički ne javljaju u prirodi

2) euribiontima, oni su široko rasprostranjeni u prirodi

3) euribionti, rijetko se nalaze u prirodi

43. Veličina listova je ista pod uslovima pod kojima:

1) tamno - vlažno i suvo - sunčano

2) tamno - vlažno i vlažno - sunčano

3) suvo - sunčano i sunčano - vlažno

44. Hidrobiolog uvijek ima spreman mjerač kisika, ali je manje vjerovatno da će zemaljski ekolog mjeriti kisik jer:

1) U kopnenim staništima kiseonik je dostupan živim bićima, u vodenim staništima često je ograničavajući faktor

2) U kopnenim ekosistemima kiseonik je ograničavajući faktor; u vodenim ekosistemima je skoro uvek dostupan

3) I u kopnenim i u vodenim ekosistemima kiseonik je ograničavajući faktor

45. Match

OSOBINE METABOLIZMA GRUPA ORGANIZAMA

A) oslobađanje kiseonika u atmosferu 1) autotrofi

B) iskoristiti energiju sadržanu u hrani za ATP sinteza 2) heterotrofi

C) upotreba gotovih organskih supstanci

D) sinteza organskih supstanci iz neorganskih

D) upotreba ugljičnog dioksida za hranu

Blok C. Dajte detaljan odgovor na pitanja

1. Koja je razlika između zemno-vazdušne sredine i vode?

2. Brzina fotosinteze zavisi od ograničavajućih (ograničavajućih) faktora, među kojima su svjetlost, koncentracija ugljičnog dioksida, temperatura. Zašto ovi faktori ograničavaju reakcije fotosinteze?

3. Koje su morfološke, fiziološke i adaptacije ponašanja na temperaturu okoline kod toplokrvnih životinja?

4. Šta se mijenja biotički faktori može dovesti do povećanja broja golih puževa koji žive u šumi i hrane se uglavnom biljkama?

5. Na površini tla ponekad se može vidjeti veliki broj glista. Objasnite pod kojim meteorološkim uslovima se to dešava i zašto.

To su faktori nežive prirode koji direktno ili indirektno djeluju na tijelo - svjetlost, temperatura, vlaga, hemijski sastav vazduh, voda i okruženje tla i drugi (tj. svojstva životne sredine, čija pojava i uticaj ne zavise direktno od aktivnosti živih organizama).

Light

(sunčevo zračenje) - okolišni faktor karakteriziran intenzitetom i kvalitetom energije zračenja Sunca, koju koriste fotosintetske zelene biljke za stvaranje biljne biomase. Sunčeva svjetlost koja dopire do površine Zemlje glavni je izvor energije za održavanje toplotni bilans planete, razmjena vode organizama, stvaranje i transformacija organske tvari autotrofnom vezom biosfere, što u konačnici omogućava formiranje sredine koja može zadovoljiti vitalne potrebe organizama.

Biološki efekat sunčeve svetlosti određen je njenim spektralnim sastavom. [prikaži] ,

U spektralnom sastavu sunčeve svetlosti postoje

• infracrvene zrake (talasna dužina preko 0,75 mikrona)
• vidljive zrake (0,40-0,75 mikrona) i
• ultraljubičaste zrake (manje od 0,40 mikrona)

Različiti dijelovi sunčevog spektra su nejednaki u biološkom djelovanju.

infracrveni, ili toplotne, zrake nose glavnu količinu toplotne energije. Oni čine oko 49% energije zračenja koju percipiraju živi organizmi. Toplotno zračenje dobro apsorbira voda, čija je količina u organizmima prilično velika. To dovodi do zagrijavanja cijelog organizma, što je od posebnog značaja za hladnokrvne životinje (insekte, gmizavce itd.). U biljkama bitnu funkciju infracrveno zračenje se sastoji u sprovođenju transpiracije, uz pomoć koje se vodenom parom uklanja višak toplote sa listova, kao i u stvaranju optimalnih uslova za ulazak ugljen-dioksida kroz stomate.

Vidljivi dio spektračine oko 50% energije zračenja koja stiže do Zemlje. Ova energija je potrebna biljkama za fotosintezu. Međutim, samo 1% se koristi za to, ostatak se reflektira ili raspršuje u obliku topline. Ovo područje spektra dovelo je do pojave mnogih važnih adaptacija u biljnim i životinjskim organizmima. U zelenim biljkama, osim stvaranja pigmentnog kompleksa koji apsorbira svjetlost, uz pomoć kojeg se provodi proces fotosinteze, svijetle boje cvijeće za privlačenje oprašivača.

Za životinje, svjetlost uglavnom igra informativnu ulogu i uključena je u regulaciju mnogih fizioloških i biohemijskih procesa. Protozoe već imaju organele osjetljive na svjetlost (oko osjetljivo na svjetlost u Euglena zelenoj), a reakcija na svjetlost se izražava u obliku fototaksije - kretanja prema najvećoj ili najnižoj osvjetljenosti. Počevši od koelenterata, praktično sve životinje razvijaju fotoosjetljive organe različite strukture. Postoje noćne i krepuskularne životinje (sove, slepi miševi itd.), kao i životinje koje žive u stalnoj tami (medvedka, okrugli crv, krtica itd.).

UV dio karakteriše najviša kvantna energija i visoka fotohemijska aktivnost. Uz pomoć ultraljubičastih zraka talasne dužine 0,29-0,40 mikrona, kod životinja se vrši biosinteza vitamina D, retinalnih pigmenata i kože. Ove zrake najbolje percipiraju organi vida mnogih insekata, u biljkama imaju oblikovni učinak i doprinose sintezi određenih biološki aktivnih spojeva (vitamina, pigmenata). Zraci sa talasnom dužinom manjom od 0,29 mikrona imaju štetan uticaj na živa bića.

intenzitet [prikaži] ,

Biljke, čija životna aktivnost u potpunosti zavisi od svjetlosti, imaju različite morfostrukturne i funkcionalne adaptacije na svjetlosni režim staništa. Prema zahtjevima za svjetlosne uslove, biljke se dijele na sljedeće ekološke grupe:

1. Biljke koje vole svjetlost (heliofite). otvorena staništa koja uspevaju samo na punoj sunčevoj svetlosti. Odlikuje ih visok intenzitet fotosinteze. To su ranoproljetne biljke stepa i polupustinja (gušći luk, tulipani), biljke bezdrvetnih padina (žadulja, menta, majčina dušica), žitarice, trputac, lokvanj, bagrem itd.
2. biljke otporne na sjenu karakteriše široka ekološka amplituda na faktor svetlosti. Najbolje raste u uslovima jakog osvetljenja, ali je u stanju da se prilagodi uslovima različitih nivoa senčenja. To su drvenaste (breza, hrast, bor) i zeljaste (divlja jagoda, ljubičica, kantarion i dr.) biljke.
3. Biljke koje vole sjenu (sciofite) ne podnose jaku rasvjetu, rastu samo na sjenovitim mjestima (pod krošnjama šume), a nikada ne rastu na otvorenim mjestima. Na čistinama pod jakim osvjetljenjem njihov rast se usporava, a ponekad i uginu. Ove biljke uključuju šumske trave - paprati, mahovine, oksalis itd. Prilagođavanje zasjenjenju obično se kombinira s potrebom za dobrom vodosnabdijevanjem.

Dnevna i sezonska učestalost [prikaži] .

Dnevna periodičnost određuje procese rasta i razvoja biljaka i životinja, koji zavise od dužine dnevnog vremena.

Faktor koji regulira i kontrolira ritam svakodnevnog života organizama naziva se fotoperiodizam. To je najvažniji signalni faktor koji omogućava biljkama i životinjama da "mjere vrijeme" - odnos između trajanja perioda osvjetljenja i mraka tokom dana, kako bi odredili kvantitativne parametre osvjetljenja. Drugim riječima, fotoperiodizam je reakcija organizama na promjenu dana i noći, koja se očituje u fluktuacijama intenziteta fizioloških procesa – rasta i razvoja. To je trajanje dana i noći koje se vrlo precizno i ​​prirodno mijenja tokom cijele godine, bez obzira na slučajne faktore, koji se neprestano ponavljaju iz godine u godinu, pa su organizmi u procesu evolucije uskladili sve faze svog razvoja sa ritmom ovih vremenskih intervala. .

U umjerenom pojasu, svojstvo fotoperiodizma služi kao funkcionalni klimatski faktor koji određuje životni ciklus većine vrsta. U biljkama se fotoperiodični efekat očituje u usklađivanju perioda cvatnje i zrenja plodova s ​​periodom najaktivnije fotosinteze, kod životinja - u podudaranju vremena razmnožavanja s periodom obilja hrane, kod insekata - u nastanku dijapauze i izlasku iz nje.

U biološke pojave uzrokovane fotoperiodizmom spadaju i sezonske migracije (letovi) ptica, ispoljavanje njihovog gniježđenja i reprodukcije, promjena krzna kod sisara itd.

Prema potrebnom trajanju svjetlosnog perioda, biljke se dijele na

• dugodnevne, kojima je potrebno više od 12 sati svjetlosnog vremena za normalan rast i razvoj (lan, luk, šargarepa, ovas, kokošinja, drena, mladi, krompir, beladona, itd.);
• biljke kratkog dana - potrebno im je najmanje 12 sati neprekidnog mračnog perioda za cvjetanje (dalije, kupus, krizanteme, amarant, duhan, kukuruz, paradajz, itd.);
• neutralne biljke kod kojih se razvoj generativnih organa odvija i na dugim i na kratak dan(neven, grožđe, floks, jorgovan, heljda, grašak, dresnik, itd.)

Biljke dugog dana potiču uglavnom iz sjevernih geografskih širina, biljke kratkog dana iz južnih geografskih širina. AT tropska zona, gdje dužina dana i noći malo varira u toku godine, fotoperiod ne može poslužiti kao orijentirajući faktor u periodičnosti bioloških procesa. Zamjenjuje se naizmjeničnim sušnim i vlažnim godišnjim dobima. Vrste dugog dana imaju vremena za proizvodnju usjeva čak iu uvjetima kratkog sjevernog ljeta. Formiranje velike mase organskih tvari događa se ljeti tokom prilično dugog dnevnog svjetla, koji na geografskoj širini Moskve može doseći 17 sati, a na geografskoj širini Arkhangelsk - više od 20 sati dnevno.

Dužina dana značajno utiče na ponašanje životinja. S početkom proljetnih dana, čije se trajanje progresivno povećava, kod ptica se pojavljuju instinkti gniježđenja, vraćaju se iz toplih krajeva (iako temperatura zraka još uvijek može biti nepovoljna) i počinju polagati jaja; toplokrvne životinje linjaju.

Skraćivanje dana u jesen uzrokuje suprotne sezonske pojave: ptice odlijeću, neke životinje hiberniraju, druge imaju gustu dlaku, u insektima se formiraju faze zimovanja (uprkos još uvijek povoljnoj temperaturi i obilju hrane). U ovom slučaju, smanjenje dužine dana signalizira živim organizmima da se približava zimski period i oni se mogu unaprijed pripremiti za to.

Kod životinja, posebno artropoda, rast i razvoj također zavise od dužine dnevnog svjetla. Na primjer, kupusnjača, breza moljca normalno se razvijaju samo s dugim svjetlosnim danom, dok se svilene bube, razne vrste skakavaca, lopatica - s kratkim. Fotoperiodizam također utiče na vrijeme početka i završetka sezone parenja kod ptica, sisara i drugih životinja; o reprodukciji, embrionalnom razvoju vodozemaca, gmizavaca, ptica i sisara;

Sezonske i dnevne promjene u osvjetljenju su najprecizniji satovi, čiji je tok jasno pravilan i praktično se nije mijenjao tokom posljednjeg perioda evolucije.

Zahvaljujući tome, postalo je moguće umjetno regulirati razvoj životinja i biljaka. Na primjer, stvaranje biljaka u staklenicima, staklenicima ili leglima dnevnog svjetla u trajanju od 12-15 sati omogućava vam da uzgajate povrće, ukrasno bilje čak i zimi, ubrzava rast i razvoj sadnica. S druge strane, zasjenjivanje biljaka ljeti ubrzava nicanje cvijeća ili sjemena kasnocvjetajućih jesenjih biljaka.

Produženjem dana zbog vještačkog osvjetljenja zimi, moguće je povećati period polaganja jaja kokošaka, gusaka, pataka, te regulirati reprodukciju krznarskih životinja na farmama krzna. Faktor svjetlosti također igra važnu ulogu u drugim životnim procesima životinja. Prije svega, to je neophodan uvjet za vid, njihovu vizualnu orijentaciju u prostoru kao rezultat percepcije organa vida direktnih, raspršenih ili reflektiranih svjetlosnih zraka od okolnih objekata. Informativni sadržaj za većinu životinja polarizirane svjetlosti je odličan, sposobnost razlikovanja boja, navigacije po astronomskim izvorima svjetlosti u jesen i prolećne migracije ptica, u navigacijskim sposobnostima drugih životinja.

Na osnovu fotoperiodizma kod biljaka i životinja, u procesu evolucije, razvijeni su specifični godišnji ciklusi perioda rasta, razmnožavanja i pripreme za zimu, koji se nazivaju godišnjim ili sezonskim ritmovima. Ovi ritmovi se manifestuju u promeni intenziteta prirode bioloških procesa i ponavljaju se u godišnjim intervalima. Podudarnost perioda životnog ciklusa sa odgovarajućim godišnjim dobima je od velike važnosti za postojanje vrste. Sezonski ritmovi pružaju biljkama i životinjama najpovoljnije uslove za rast i razvoj.

Osim toga, fiziološki procesi biljaka i životinja strogo su ovisni o dnevnom ritmu, koji je izražen određenim biološkim ritmovima. Posljedično, biološki ritmovi su periodično ponavljajuće promjene u intenzitetu i prirodi bioloških procesa i pojava. Kod biljaka biološki ritmovi se manifestuju u dnevnom kretanju listova, latica, promenama u fotosintezi, kod životinja - u kolebanjima temperature, promenama u lučenju hormona, stopi deobe ćelija i dr. Kod ljudi dnevne fluktuacije disanja, pulsa, krvi pritisak, budnost, san itd. Biološki ritmovi su nasljedno fiksirane reakcije, stoga je poznavanje njihovih mehanizama važno u organizaciji rada i slobodnog vremena čovjeka.

Temperatura

Jedan od najvažnijih abiotičkih faktora od kojih u velikoj mjeri zavisi postojanje, razvoj i rasprostranjenost organizama na Zemlji [prikaži] .

Gornja temperaturna granica za život na Zemlji je vjerovatno 50-60°C. Na takvim temperaturama dolazi do gubitka aktivnosti enzima i savijanja proteina. Međutim, opći temperaturni raspon aktivnog života na planeti je mnogo širi i ograničen je sljedećim granicama (Tabela 1):

Tabela 1. Temperaturni raspon aktivnog života na planeti, °S

Među organizmima koji mogu postojati na vrlo visokim temperaturama poznate su termofilne alge, koje mogu živjeti u toplim izvorima na 70-80°C. Lišajevi, sjemenke i vegetativni organi pustinjskih biljaka (saksaul, kamilji trn, tulipani) koji se nalaze u gornjem sloju vrućeg tla uspješno podnose vrlo visoke temperature (65-80°C).

Postoje mnoge vrste životinja i biljaka koje mogu izdržati velike vrijednosti temperatura ispod nule. Drveće i grmlje u Jakutiji ne smrzavaju se na minus 68°C. Pingvini žive na Antarktiku na minus 70°C, a polarni medvjedi, arktičke lisice, snježne sove. Polarne vode sa temperaturama od 0 do -2°C naseljavaju različiti predstavnici flore i faune - mikroalge, beskičmenjaci, ribe, čiji se životni ciklus stalno odvija u takvim temperaturnim uslovima.

Značaj temperature je prvenstveno u njenom direktnom uticaju na brzinu i prirodu toka metaboličkih reakcija u organizmima. Budući da se dnevne i sezonske fluktuacije temperature povećavaju s udaljenosti od ekvatora, biljke i životinje, prilagođavajući im se, pokazuju različite potrebe u toplini.

Metode adaptacije

• Migracije - preseljenje u povoljnijim uslovima. Kitovi, mnoge vrste ptica, riba, insekata i drugih životinja redovno migriraju tijekom cijele godine.
• Utrnulost - stanje potpune nepokretnosti, oštro smanjenje vitalne aktivnosti, prestanak prehrane. Uočava se kod insekata, riba, vodozemaca, sisara kada temperatura okoline pada u jesen, zimi (hibernacija) ili kada raste ljeti u pustinjama (ljetna hibernacija).
• Anabioza je stanje oštrog potiskivanja vitalnih procesa, kada vidljive manifestacije života privremeno prestaju. Ovaj fenomen je reverzibilan. Primjećuje se kod mikroba, biljaka, nižih životinja. Sjeme nekih biljaka u suspendiranoj animaciji može biti i do 50 godina. Mikrobi u stanju suspendirane animacije formiraju spore, protozoe - ciste.

Mnoge biljke i životinje, uz odgovarajuću obuku, uspješno podnose ekstremno niske temperature u stanju dubokog mirovanja ili anabioze. U laboratorijskim eksperimentima sjeme, polen, biljne spore, nematode, rotifere, ciste protozoa i drugih organizama, spermatozoidi, nakon dehidracije ili stavljanja u otopine posebnih zaštitnih supstanci - krioprotektora - izdržavaju temperature blizu apsolutne nule.

Trenutno je postignut napredak u praktičnoj upotrebi supstanci sa krioprotektivnim svojstvima (glicerol, polietilen oksid, dimetil sulfoksid, saharoza, manitol itd.) u biologiji, poljoprivredi i medicini. U otopinama krioprotektora provodi se dugotrajno skladištenje konzervirane krvi, sperme za umjetnu oplodnju domaćih životinja, nekih organa i tkiva za transplantaciju; zaštita biljaka od zimskih mrazeva, ranih proljetnih mrazeva i dr. Navedeni problemi su u nadležnosti kriobiologije i kriomedicine i rješavaju ih mnoge naučne institucije.

• Termoregulacija. Biljke i životinje su u procesu evolucije razvile različite mehanizme termoregulacije:

1. u biljkama
   • fiziološki - nakupljanje šećera u stanicama, zbog čega se povećava koncentracija ćelijskog soka i smanjuje sadržaj vode u stanicama, što doprinosi otpornosti biljaka na mraz. Na primjer, kod patuljaste breze, kleke gornje grane umiru na ekstremno niskim temperaturama, a puzave prezimljuju pod snijegom i ne umiru.
   • fizički
     1. stomatalna transpiracija - uklanjanje viška toplote i sprečavanje opekotina uklanjanjem vode (isparavanjem) iz biljnog tela
     2. morfološki - usmjeren na sprječavanje pregrijavanja: gusta pubescencija listova za raspršivanje sunčeve zrake, sjajna površina za njihovu refleksiju, smanjenje površine koja apsorbira zrake - savijanje lisne ploče u cijev (perjanica, vlasulja), pozicioniranje lista rubom prema sunčevim zrakama (eukaliptus), smanjenje lišća (saksaul, kaktus ); usmjereni na sprječavanje smrzavanja: posebni oblici rasta - patuljastost, stvaranje puzajućih oblika (zimovanje pod snijegom), tamna boja (pomaže boljem upijanju toplinskih zraka i zagrijavanju pod snijegom)
2. kod životinja
   • hladnokrvni (poikilotermni, ektotermni) [beskičmenjaci, ribe, vodozemci i gmizavci] - regulacija tjelesne temperature se odvija pasivno povećanjem mišićnog rada, karakteristikama strukture i boje integumenta, pronalaženjem mjesta na kojima je moguća intenzivna apsorpcija sunčeve svjetlosti , itd., t .to. ne mogu održavati temperaturni režim metaboličkih procesa i njihova aktivnost ovisi uglavnom o toplini koja dolazi izvana, a temperatura tijela - o vrijednostima temperature okoline i energetskog bilansa (omjer apsorpcije i povrata energije zračenja).
   • toplokrvni (homeotermni, endotermni) [ptice i sisari] - sposobni da održavaju konstantnu tjelesnu temperaturu bez obzira na temperaturu okoline. Ovo svojstvo omogućava mnogim životinjskim vrstama da žive i razmnožavaju se na temperaturama ispod nule ( irvasi, polarni medvjed, peronošci, pingvini). U procesu evolucije razvili su dva termoregulatorna mehanizma pomoću kojih održavaju konstantnu tjelesnu temperaturu: hemijski i fizički. [prikaži] .
     • Hemijski mehanizam termoregulacije obezbeđuje brzina i intenzitet redoks reakcija i kontroliše ga refleksno centralni nervni sistem. Važna uloga u poboljšanju efikasnosti hemijski mehanizam termoregulaciju su odigrale takve aromorfoze kao što su pojava srca sa četiri komore, poboljšanje disajnih organa kod ptica i sisara.
     • Fizički mehanizam termoregulacije obezbeđuje se pojavom toplotnoizolacionih omotača (perje, krzno, potkožna mast), znojnih žlezda, respiratornih organa, kao i razvojem nervnih mehanizama za regulaciju cirkulacije krvi.

     Poseban slučaj homoiotermije je heterotermija - različit nivo telesne temperature u zavisnosti od funkcionalne aktivnosti organizma. Heterotermija je karakteristična za životinje koje padaju u hibernaciju ili privremeni stupor u nepovoljnom periodu godine. Istovremeno, njihova visoka tjelesna temperatura je osjetno smanjena zbog usporenog metabolizma (zemne vjeverice, ježevi, šišmiši, brzi pilići itd.).

Granice izdržljivosti velike vrijednosti temperaturni faktori su različiti i kod poikilotermnih i kod homeotermnih organizama.

Euritermalne vrste su sposobne tolerirati temperaturne fluktuacije u širokom rasponu.

Stenotermni organizmi žive u uslovima uskih temperaturnih granica, podeljeni na stenotermne vrste koje vole toplotu (orhideje, žbun čaja, kafa, koralji, meduze, itd.), okeanske dubine itd.).

Za svaki organizam ili grupu jedinki postoji optimalna temperaturna zona unutar koje je aktivnost posebno izražena. Iznad ove zone nalazi se zona privremenog termičkog stupora, još više - zona produžene neaktivnosti ili ljetne hibernacije, koja se graniči sa zonom visoke smrtonosne temperature. Kada potonji padne ispod optimalnog, nastaje zona hladnog stupora, hibernacije i smrtonosne niske temperature.

Raspodjela jedinki u populaciji, ovisno o promjeni temperaturnog faktora na teritoriju, uglavnom se pridržava istog obrasca. Zona optimalnih temperatura odgovara najvećoj gustoći naseljenosti, a sa obje strane nje se uočava smanjenje gustine do granice raspona, gdje je najmanja.

Faktor temperature na velikom području Zemlje podložan je izraženim dnevnim i sezonskim kolebanjima, što zauzvrat određuje odgovarajući ritam bioloških pojava u prirodi. Ovisno o snabdijevanju toplinskom energijom simetričnim dijelovima obje hemisfere globusa, počevši od ekvatora, razlikuju se sljedeće klimatske zone:

1. tropska zona. Minimum srednja godišnja temperatura prelazi 16°C, u najhladnijim danima ne pada ispod 0°C. Temperaturne fluktuacije tokom vremena su neznatne, amplituda ne prelazi 5°C. Vegetacija je tokom cijele godine.
2. suptropska zona. prosječna temperatura Najhladniji mjesec nije niži od 4°C, a najtopliji je iznad 20°C. Temperature ispod nule su rijetke. Stabilan snježni pokrivač odsutan zimi. Vegetacija traje 9-11 mjeseci.
3. umjerena zona. Dobro definirana ljetna vegetacija i zimski period mirovanje biljaka. Glavni dio zone ima stabilan snježni pokrivač. Mrazevi su tipični u proljeće i jesen. Ponekad se ova zona dijeli na dvije: umjereno toplo i umjereno hladno, koje karakteriziraju četiri godišnja doba.
4. hladna zona. Prosječna godišnja temperatura je ispod 0°C, mrazevi su mogući i tokom kratke (2-3 mjeseca) vegetacije. Godišnje temperaturne fluktuacije su veoma velike.

Obrazac vertikalne distribucije vegetacije, tla i divljači u planinskim područjima također je uglavnom uzrokovan temperaturnim faktorom. U planinama Kavkaza, Indije, Afrike mogu se razlikovati četiri ili pet biljnih pojaseva, čiji slijed odozdo prema gore odgovara slijedu geografskih širina od ekvatora do pola na istoj visini.

Vlažnost

Faktor životne sredine koji karakteriše sadržaj vode u vazduhu, zemljištu, živim organizmima. U prirodi postoji dnevni ritam vlažnosti: noću raste, a danju pada. Zajedno sa temperaturom i svjetlošću, vlaga igra važnu ulogu u regulaciji aktivnosti živih organizama. Glavni izvor vode za biljke i životinje je padavine i podzemne vode, kao i rosa i magla.

Vlaga je neophodan uslov za postojanje svih živih organizama na Zemlji. Život je nastao u vodenoj sredini. Stanovnici zemlje još uvijek ovise o vodi. Za mnoge vrste životinja i biljaka voda je i dalje stanište. Značaj vode u životnim procesima određen je činjenicom da je ona glavna sredina u ćeliji, u kojoj se odvijaju metabolički procesi, djeluje kao najvažniji početni, međuproizvod i konačni proizvod biohemijskih transformacija. Značaj vode određuje i njen kvantitativni sadržaj. Živi organizmi se sastoje od najmanje 3/4 vode.

U odnosu na vodu, više biljke se dijele na

• hidrofiti - vodenih biljaka(lokvanj, vrh strijele, leća);
• higrofiti - stanovnici prekomjerno vlažnih mjesta (calamus, sat);
• mezofiti - biljke normalnim uslovima vlažnost (đurđevak, valerijana, lupina);
• kserofiti - biljke koje žive u uslovima stalnog ili sezonskog nedostatka vlage (saksaul, kamilji trn, efedra) i njihove sorte sukulenti (kaktusi, euforbija).

Adaptacije za život u dehidriranoj sredini i okruženju sa periodičnim nedostatkom vlage Važna karakteristika glavnih klimatskih faktora (svetlosti, temperature, vlažnosti) je njihova redovna varijabilnost tokom godišnjeg ciklusa, pa čak i tokom dana, kao i u zavisnosti od geografsko zoniranje. S tim u vezi, adaptacije živih organizama također imaju pravilan i sezonski karakter. Adaptacija organizama na uslove sredine može biti brza i reverzibilna ili prilično spora, što zavisi od dubine uticaja faktora. Kao rezultat vitalne aktivnosti, organizmi su u stanju promijeniti abiotske uslove života. Na primjer, biljke donjeg sloja su u uvjetima slabijeg osvjetljenja; procesi razgradnje organskih tvari koji se javljaju u vodnim tijelima često uzrokuju manjak kisika za druge organizme. Zbog aktivnosti vodenih organizama, temperatura i vodni režimi, količina kisika, ugljičnog dioksida, pH okoline, spektralni sastav svjetlosti itd. Vazdušna sredina i njen gasni sastav Razvoj vazdušnog okruženja organizmima je počeo nakon što su sleteli. Život u zraku zahtijevao je specifične adaptacije i visok nivo organizacije biljaka i životinja. Niska gustina i sadržaj vode, visok sadržaj kiseonika, lakoća kretanja vazdušnih masa, nagle promene temperature i dr., značajno su uticali na proces disanja, razmjene vode i kretanja živih bića. Velika većina kopnenih životinja tokom evolucije stekla je sposobnost letenja (75% svih vrsta kopnenih životinja). Mnoge vrste karakterizira anmohorija - naseljavanje uz pomoć strujanja zraka (spore, sjemenke, plodovi, ciste protozoa, insekti, pauci itd.). Neke biljke su se oprašile vjetrom. Za uspješno postojanje organizama, ne samo fizičkih, već i Hemijska svojstva vazduh, sadržaj u njemu gasnih komponenti neophodnih za život. Kiseonik. Za ogromnu većinu živih organizama kiseonik je od vitalnog značaja. Samo anaerobne bakterije mogu napredovati u anoksičnom okruženju. Kiseonik obezbeđuje sprovođenje egzotermnih reakcija, tokom kojih se oslobađa energija neophodna za život organizama. To je konačni akceptor elektrona, koji se odvaja od atoma vodika u procesu izmjene energije. U hemijski vezanom stanju, kiseonik je deo mnogih veoma važnih organskih i mineralnih jedinjenja živih organizama. Njegova uloga kao oksidanta u cirkulaciji pojedinih elemenata biosfere je ogromna. Jedini proizvođači slobodnog kiseonika na Zemlji su zelene biljke koje ga formiraju u procesu fotosinteze. Određena količina kisika nastaje kao rezultat fotolize vodene pare ultraljubičastim zracima izvan ozonskog omotača. Apsorpcija kiseonika iz spoljašnje sredine odvija se na celoj površini tela (protozoe, crvi) ili posebna tijela disanje: traheje (insekti), škrge (ribe), pluća (kičmenjaci). Kiseonik je hemijski vezan i transportovan kroz telo posebnim pigmentima krvi: hemoglobinom (kičmenjaci), hemocijapinom (mekušci, rakovi). Organizmi koji žive u uslovima stalnog nedostatka kiseonika razvili su odgovarajuće adaptacije: povećan kapacitet kiseonika u krvi, češći i dublji respiratorni pokreti, veliki kapacitet pluća (kod gorštaka, ptica) ili smanjenje upotrebe kiseonika u tkivima zbog povećanje količine mioglobina, akumulatora kiseonika u tkivima (među stanovnicima vodenog okruženja). Zbog visoke rastvorljivosti CO 2 i O 2 u vodi, njihov relativni sadržaj je ovde veći (2-3 puta) nego u vazduhu (Sl. 1). Ova okolnost je vrlo važna za vodene organizme koji koriste ili otopljeni kisik za disanje ili CO2 za fotosintezu (vodeni fototrofi). Ugljen-dioksid. Normalna količina ovog gasa u vazduhu je mala - 0,03% (po zapremini) ili 0,57 mg/l. Kao rezultat toga, čak i male fluktuacije u sadržaju CO 2 značajno se odražavaju na proces fotosinteze, koji direktno ovisi o tome. Glavni izvori ulaska CO 2 u atmosferu su disanje životinja i biljaka, procesi sagorevanja, vulkanske erupcije, aktivnost zemljišnih mikroorganizama i gljivica, industrijska preduzeća i transport. Svojstvom apsorpcije u infracrvenom području spektra, ugljični dioksid utiče na optičke parametre i temperaturni režim atmosfere, uzrokujući dobro poznati "efekat staklene bašte". Važan ekološki aspekt je povećanje rastvorljivosti kiseonika i ugljičnog dioksida u vodi kako se njena temperatura smanjuje. Zbog toga je fauna vodenih basena polarnih i subpolarnih širina veoma bogata i raznolika, uglavnom zbog povećane koncentracije kiseonika u hladnoj vodi. Otapanje kiseonika u vodi, kao i svaki drugi gas, poštuje Henrijev zakon: obrnuto je proporcionalno temperaturi i prestaje kada se dostigne tačka ključanja. U toplim vodama tropskih bazena smanjena koncentracija otopljenog kisika ograničava disanje, a time i život i broj vodenih životinja. AT novije vrijeme primjetno je pogoršanje režima kisika mnogih vodnih tijela, uzrokovano povećanjem količine organskih zagađivača, za čije uništavanje je potrebna velika količina kisika. Zoniranje distribucije živih organizama Geografska (latitudinalna) zonalnost U smjeru širine od sjevera prema jugu, na teritoriji Ruske Federacije sukcesivno se nalaze sljedeće prirodne zone: tundra, tajga, listopadne šume, stepa, pustinja. Među elementima klime koji određuju zonalnost distribucije i distribucije organizama, vodeću ulogu imaju abiotički faktori - temperatura, vlažnost, svjetlosni režim. Najuočljivije zonske promjene očituju se u prirodi vegetacije - vodećoj komponenti biocenoze. To je pak praćeno promjenama u sastavu životinja – potrošača i destruktora organskih ostataka u karikama lanaca ishrane. Tundra- hladna ravnica bez drveća na severnoj hemisferi. Njegovi klimatski uslovi nisu baš pogodni za vegetaciju biljaka i razgradnju organskih ostataka (permafrost, relativno niske temperature čak i ljeti, kratak period pozitivnih temperatura). Ovdje su formirane osebujne male po sastavu vrsta (mahovine, lišajevi) biocenoze. U tom smislu, produktivnost biocenoze tundre je niska: 5-15 c/ha organske tvari godišnje. Zona tajga karakterišu relativno povoljni zemljišno-klimatski uslovi, posebno za četinari. Ovdje su se formirale bogate i visokoproduktivne biocenoze. Godišnje stvaranje organske materije je 15-50 c/ha. Uslovi umjerenog pojasa doveli su do formiranja složenih biocenoza listopadne šume sa najvećom biološkom produktivnošću na teritoriji Ruske Federacije (do 60 c/ha godišnje). Sorte listopadnih šuma su hrastove šume, bukve-javorove, mješovite šume i dr.. Takve šume karakteriše dobro razvijena žbunasta i zeljasta podrast, što doprinosi smeštaju faune raznovrsne po vrstama i količini. Steppe- prirodna zona umjerenog pojasa Zemljinih hemisfera, koju karakteriše nedovoljno vodosnabdijevanje, stoga ovdje prevladava zeljasta, uglavnom žitna vegetacija (perjanica, vlasulje itd.). Životinjski svijet raznolika i bogata (lisica, zec, hrčak, miševi, mnoge ptice, posebno one selice). Najvažnija područja za proizvodnju žitarica, industrijskih, povrtarskih kultura i stočarstva nalaze se u stepskoj zoni. Biološka produktivnost ovoga prirodno područje relativno visoka (do 50 c/ha godišnje). pustinja prevladavaju u centralnoj Aziji. Zbog malih padavina i visokih temperatura ljeti, vegetacija pokriva manje od polovine teritorije ove zone i ima specifične adaptacije na sušne uslove. Životinjski svijet je raznolik biološke karakteristike su razmatrani ranije. Godišnje stvaranje organske materije u pustinjskoj zoni ne prelazi 5 q/ha (Sl. 107). Salinitet životne sredine Salinitet vodene sredine karakteriše sadržaj rastvorljivih soli u njemu. AT svježa voda sadrži 0,5-1,0 g/l, au moru 10-50 g/l soli. Salinitet vodene sredine je važan za njene stanovnike. Postoje životinje prilagođene da žive samo u slatkoj vodi (ciprinidi) ili samo u morskoj vodi (haringe). Kod nekih riba pojedinačne faze individualnog razvoja prolaze na različitim salinitetima vode, na primjer, obična jegulja živi u slatkovodnim tijelima, a migrira da se mrijesti u Sargaško more. Takvi vodeni stanovnici trebaju odgovarajuću regulaciju ravnoteže soli u tijelu. Mehanizmi regulacije jonskog sastava organizama. Kopnene životinje su prisiljene regulirati sastav soli u svojim tekućim tkivima kako bi održale unutarnju sredinu u konstantnom ili gotovo konstantnom kemijski nepromijenjenom ionskom stanju. Glavni način održavanja ravnoteže soli u vodenim organizmima i kopnenim biljkama je izbjegavanje staništa s neodgovarajućim salinitetom. Takvi mehanizmi trebali bi posebno intenzivno i precizno djelovati kod migratornih riba (losos, klet, ružičasti losos, jegulja, jesetra), koje povremeno prelaze iz morske vode u slatku vodu ili obrnuto. Najlakši način je osmotska regulacija u slatkoj vodi. Poznato je da je koncentracija jona u potonjem mnogo niža nego u tekućim tkivima. Prema zakonima osmoze, vanjska sredina duž koncentracijskog gradijenta kroz polupropusne membrane ulazi u ćelije, dolazi do svojevrsnog "razmnožavanja" unutrašnjeg sadržaja. Ako se takav proces ne kontroliše, organizam bi mogao nabubriti i umrijeti. Međutim, slatkovodni organizmi imaju organe koji uklanjaju višak vode prema van. Činjenica da je urin takvih organizama prilično razrijeđen doprinosi očuvanju jona neophodnih za životnu aktivnost (slika 2, a). Odvajanje ovako razblaženog rastvora iz unutrašnjih tečnosti verovatno zahteva aktivan hemijski rad specijalizovanih ćelija ili organa (bubrezi) i njihovu potrošnju značajnog dela ukupne bazalne metaboličke energije. Naprotiv, morske životinje i ribe piju i asimiliraju samo morsku vodu i na taj način nadopunjuju njen stalni izlazak iz tijela u vanjsko okruženje koje karakterizira visok osmotski potencijal. Istovremeno, monovalentni ioni slane vode aktivno se izlučuju škrgama, a dvovalentni ioni - bubrezima (slika 2, b). Ćelije troše dosta energije na ispumpavanje viška vode, stoga, s povećanjem saliniteta i smanjenjem vode u tijelu, organizmi obično prelaze u neaktivno stanje - animacija suspendirane soli. Ovo je karakteristično za vrste koje žive u bazenima morske vode koji se periodično presušuju, estuarijima, u litoralnoj zoni (rotiferi, amfipodi, bičevi itd.) Salinitet gornjeg sloja zemljine kore određen je sadržajem jona kalija i natrijuma u njemu, te je, kao i salinitet vodenog okoliša, važan za njegove stanovnike i prije svega biljke koje imaju odgovarajuću adaptaciju na njega. Ovaj faktor nije slučajan za biljke, on ih prati tokom evolucijskog procesa. Takozvana slana vegetacija (solyanka, sladić itd.) ograničena je na tla sa visokim sadržajem kalijuma i natrijuma. Gornji sloj zemljine kore je tlo. Osim saliniteta tla, razlikuju se i njegovi drugi pokazatelji: kiselost, hidrotermalni režim, aeracija tla itd. Zajedno sa reljefom, ova svojstva zemljine površine, koji se nazivaju edafski faktori životne sredine, imaju ekološki uticaj na njegove stanovnike. Edafski faktori okoline Svojstva zemljine površine koja imaju ekološki uticaj na njene stanovnike. pozajmljeno profil tla Vrsta tla određena je njegovim sastavom i bojom. A - Tlo tundre ima tamnu tresetnu površinu. B - Pustinjsko tlo je lagano, krupnozrno i siromašno organskom materijom Kestenovo tlo (C) i černozem (D) su livadska tla bogata humusom tipična za stepe Evroazije i prerije Sjeverne Amerike. Crvenkasto izluženi latosol (E) tropske savane ima vrlo tanak, ali sloj bogat humusom. Podzolična tla su tipična za sjeverne geografske širine, gdje ima velike količine padavina i vrlo malo isparavanja. Oni uključuju organski bogat smeđi šumski podzol (F), sivo-smeđi podzol (H) i sivo-kameniti podzol (I), koji nosi i četinare i listopadno drveće. Svi su relativno kiseli, a za razliku od njih, crveno-žuti podzol (G) borovih šuma je dosta jako ispran. U zavisnosti od edafskih faktora, može se razlikovati više ekoloških grupa biljaka. Prema reakciji na kiselost otopine tla razlikuju se: acidofilne vrste koje rastu na pH ispod 6,5 (biljke tresetišta, preslica, bor, jela, paprat); neutrofilno, preferira tlo s neutralnom reakcijom (pH 7) (većina kultiviranih biljaka); bazifilne - biljke koje najbolje rastu na supstratu koji ima alkalnu reakciju (pH preko 7) (smreka, grab, tuja) i indiferentan - može rasti na tlima s različitim pH vrijednostima. U odnosu na hemijski sastav zemljišta, biljke se dele na oligotrofne, nezahtjevne za količinu hranjivih tvari; mezotrofni, koji zahtijevaju umjerenu količinu minerala u tlu (zeljaste trajnice, smreka), mezotrofna, potrebna u velikom broju dostupni elementi jasena (hrast, voće). U odnosu na pojedinačne baterije vrste koje su posebno zahtjevne za visokim sadržajem dušika u tlu nazivaju se - nitrofili (kopriva, dvorište); zahtijevaju puno kalcijuma - kalcefili (bukva, ariš, rezač, pamuk, maslina); biljke zaslanjenog tla nazivaju se halofiti (slanka, sarsazan), neki od halofita su u stanju da izlučuju višak soli napolje, gde te soli nakon sušenja formiraju čvrste filmove ili kristalne grozdove U odnosu na mehanički sastav slobodno tekuće pješčane biljke - psamofiti (saksaul, pješčani bagrem) biljke sipina, pukotina i udubljenja stijena i drugih sličnih staništa - litofiti [petrofiti] (kleka, hrast kitnjak) Reljef terena i priroda tla značajno utiču na specifičnosti kretanja životinja, rasprostranjenost vrsta čija je životna aktivnost privremeno ili trajno povezana sa tlom. Priroda korijenskog sistema (dubinski, površinski) i način života zemljišne faune zavise od hidrotermalnog režima tla, njihove aeracije, mehaničkog i hemijskog sastava. Hemijski sastav tla i raznolikost stanovnika utiču na njegovu plodnost. Najplodnija su černozemna tla bogata humusom. Kao abiotički faktor, reljef utiče na distribuciju klimatskih faktora, a samim tim i na formiranje odgovarajuće flore i faune. Na primjer, na južnim padinama brda ili planina uvijek postoji viša temperatura, bolja osvijetljenost i, shodno tome, manja vlažnost.

Abiotički faktori uključuju različite efekte neživih (fizičko-hemijskih) komponenti prirode na biološke sisteme.

Razlikuju se sljedeći glavni abiotički faktori:

Svetlosni režim (osvetljenost);

Temperaturni režim (temperatura);

Vodni režim (vlažnost),

Režim kiseonika (sadržaj kiseonika);

Fizička i mehanička svojstva medija (gustina, viskoznost, pritisak);

Hemijska svojstva medija (kiselost, sadržaj raznih hemikalija).

Osim toga, tu su i dodatni abiotički faktori: kretanje okoline (vjetar, protok vode, surfanje, pljuskovi), heterogenost sredine (prisustvo skloništa).

Ponekad djelovanje abiotskih faktora postaje katastrofalno: za vrijeme požara, poplava, suša. Uz velike prirodne katastrofe i katastrofe izazvane čovjekom, može doći do potpune smrti svih organizama.

U odnosu na djelovanje glavnih abiotičkih faktora izdvajaju se ekološke grupe organizama.

Za opis ovih grupa koriste se termini koji uključuju korijene starogrčkog porijekla: -phytes (od "phyton" - biljka), -philes (od "phileo" - volim), -trophy (od "trophy" - hrana) , -fagi (od "phagos" - žder). Korijen - phyta koristi se u odnosu na biljke i prokariote (bakterije), korijen - phyla - u odnosu na životinje (rjeđe u odnosu na biljke, gljive i prokariote), korijen - trofej - u odnosu na biljke, gljive i neki prokarioti, korijen - fagi - u odnosu na životinje, kao i neki virusi.

Svetlosni režim ima direktan uticaj, pre svega, na biljke. U odnosu na osvjetljenje razlikuju se sljedeće ekološke grupe biljaka:

1. heliofiti - biljke koje vole svjetlost (biljke otvorenih prostora, stalno dobro osvijetljena staništa).

2. sciofiti - biljke koje vole sjenu koje ne podnose intenzivno osvjetljenje (biljke nižih slojeva sjenovitih šuma).

3. fakultativni heliofiti - biljke tolerantne na sjenu (preferiraju visok intenzitet svjetlosti, ali su sposobne da se razvijaju pri slabom osvjetljenju). Ove biljke su dijelom heliofite, dijelom sciofite.

Temperaturni režim. Povećanje otpornosti biljaka na niske temperature postiže se promjenom strukture citoplazme, smanjenjem površine (na primjer, zbog opadanja listova, transformacije tipičnih listova u iglice). Povećanje otpornosti biljaka na visoke temperature Postiže se promjenom strukture citoplazme, smanjenjem zagrijane površine i formiranjem debele kore (postoje biljke pirofita koje podnose požar).

Životinje regulišu tjelesnu temperaturu na različite načine:

Biohemijska regulacija - promjena intenziteta metabolizma i nivoa proizvodnje topline;

Fizička termoregulacija - promjena nivoa prijenosa topline;

U zavisnosti od klimatskih uslova, bliske životinjske vrste pokazuju varijabilnost u veličini i proporcijama tela, koje su opisane empirijskim pravilima ustanovljenim u 19. veku. Bergmanovo pravilo - ako se dvije blisko srodne vrste životinja razlikuju po veličini, tada veća vrsta živi u hladnijim uvjetima, a manja živi u toploj klimi. Allenovo pravilo - ako dvije blisko srodne životinjske vrste žive u različitim klimatskim uvjetima, tada se omjer površine tijela i volumena tijela smanjuje s napredovanjem u visoke geografske širine.

vodni režim. Prema sposobnosti održavanja ravnoteže vode, biljke se dijele na poikilohidrične i homeiohidrične. Poikilohidrične biljke lako upijaju i lako gube vodu, podnose dugotrajnu dehidraciju. U pravilu su to biljke sa slabo razvijenim tkivom (briofite, neke paprati i cvjetnice), kao i alge, gljive i lišajevi. Homeiohidrične biljke su u stanju da održavaju konstantan sadržaj vode u tkivima. Među njima su sljedeće ekološke grupe:

1. hydatophytes - biljke uronjene u vodu; bez vode brzo umiru;

2. hidrofiti - biljke izrazito rastopljenih staništa (obale akumulacija, močvare); karakteriše visok nivo transpiracije; može rasti samo uz konstantnu intenzivnu apsorpciju vode;

3. higrofiti - zahtijevaju vlažna tla i visoku vlažnost; kao i biljke prethodnih grupa, ne podnose sušenje;

4. mezofiti - zahtijevaju umjerenu vlagu, mogu tolerisati kratkotrajnu sušu; to je velika i heterogena grupa biljaka;

5. kserofiti - biljke sposobne da izvlače vlagu kada je nema, ograničavaju isparavanje vode ili skladište vodu;

6. sukulenti - biljke sa razvijenim parenhimom za skladištenje vode u različitim organima; usisna snaga korijena je niska (do 8 atm), noću se javlja fiksacija ugljičnog dioksida (kiseli metabolizam Crassulidae);

U nekim slučajevima, voda je dostupna u velikim količinama, ali nije lako dostupna biljkama (niska temperatura, visok salinitet ili visoka kiselost). U ovom slučaju biljke poprimaju kseromorfne karakteristike, na primjer, biljke močvara, slana tla (halofiti).

Životinje se u odnosu na vodu dijele na sljedeće ekološke grupe: higrofili, mezofili i kserofili.

Smanjenje gubitka vode postiže se na različite načine. Prije svega, razvijaju se vodootporni pokrivači tijela (zglavkari, gmizavci, ptice). Poboljšani su ekskretorni organi: Malpigijevi sudovi kod pauka i trahealno-diše, karlični bubrezi kod amniota. Povećava se koncentracija produkata metabolizma dušika: ureje, mokraćne kiseline i drugih. Isparavanje vode ovisi o temperaturi, tako da ponašanje u cilju izbjegavanja pregrijavanja igra važnu ulogu u očuvanju vode. Od posebne je važnosti očuvanje vode embrionalni razvoj izvan majčinog tijela, što dovodi do pojave embrionalnih membrana; kod insekata se formiraju serozne i amnionske membrane, kod amniota koji leže jaja - seroza, amnion i alantois.

Hemijska svojstva životne sredine.

Način rada kisika. U odnosu na sadržaj kiseonika, svi organizmi se dele na aerobne (potreban im je povećan sadržaj kiseonika) i anaerobne (ne trebaju kiseonik). Anaerobi se dijele na fakultativne (koji mogu postojati i u prisustvu i u odsustvu kisika) i obveznih (ne mogu postojati u okruženju kisika).

1. oligotrofne - nezahtjevne prema sadržaju mineralnih hranjiva u tlu;

2. eutrofni, ili megatrofni - zahtjevni za plodnost tla; među eutrofnim biljkama ističu se nitrofili koji zahtijevaju visokog sadržaja u tlu azot;

3. mezotrofne - zauzimaju srednju poziciju između oligotrofnih i megatrofnih biljaka.

Među organizmima koji apsorbuju gotove organska materija na cijeloj površini tijela (na primjer, među gljivama), razlikuju se sljedeće ekološke grupe:

Saprotrofi legla - razlažu leglo.

Humusni saprotrofi - razlažu humus.

Ksilotrofi ili ksilofili - razvijaju se na drvetu (na mrtvim ili oslabljenim dijelovima biljaka).

Koprotrofi ili koprofili - razvijaju se na ostacima izmeta.

Kiselost tla (pH) je također važna za biljke. Postoje acidofilne biljke koje preferiraju kisela tla (sfagnum, preslica, pamučna trava), kalcifilne ili bazofilne biljke koje preferiraju alkalna tla (pelin, podbel, lucerna) i biljke koje su nezahtjevne na pH tla (bor, breza, stolisnik, ljiljan dolina).

) i antropogena (ljudska aktivnost).

Ograničavajući faktor razvoj biljke je element koji leži na minimumu. Ovo je određeno zakonom koji je J. Liebig (1840) nazvao zakon minimuma. Liebig, organski hemičar, jedan od osnivača, iznio je teoriju mineralne ishrane biljaka. Prinos usjeva je često ograničen nutrijentima kojih nema u višku, kao što su CO 2 i H 2 O, ali onima koji su potrebni u zanemarljivim količinama. Na primjer: - bitan element ishrane biljaka, ali se ne nalazi u tlu. Kada se njegove rezerve iscrpe kao rezultat uzgoja jednog usjeva, tada rast biljaka prestaje, čak i ako su drugi elementi u izobilju. Liebigov zakon je striktno primjenjiv samo u uslovima stabilnog stanja. Potrebno je uzeti u obzir interakciju faktora. Dakle, visoka ili dostupnost jednog ili djelovanje drugog (ne minimalnog) faktora može promijeniti stopu potrošnje baterije sadržane u minimalnoj količini. Ponekad je u stanju zamijeniti (djelomično) deficitarni element drugim, pristupačnijim i kemijski mu bliskim. Dakle, nekim biljkama je potrebno manje ako rastu na svjetlu, a mekušci koji žive na mjestima gdje ih ima dosta, djelimično ih zamjenjuju prilikom izgradnje školjke.

Faktori okoline okruženje može imati različite vrste uticaja na živa bića:

1) nadražaji koji izazivaju adaptivne promene u fiziološkim i biohemijskim funkcijama (npr. povećanje dovodi do povećanja znojenja kod sisara i do hlađenja tela);

2) ograničenja koja onemogućavaju postojanje u ovim uslovima (na primer, nedostatak vlage u aridnim regionima sprečava mnoge da tamo prodre);

3) modifikatori koji izazivaju anatomske i morfološke promjene (npr. prašina u industrijskim regijama nekih zemalja dovela je do stvaranja crnih moljaca brezovih moljca, koji su zadržali svoju svijetlu boju u ruralnim područjima);

4) signali koji ukazuju na promjenu drugih faktora okoline.

U prirodi uticaja faktora životne sredine otkriven je niz opštih pravilnosti.

Zakon Optimuma- pozitivan ili negativan uticaj faktora na - zavisi od jačine njegovog uticaja. Nedovoljno ili pretjerano djelovanje faktora podjednako negativno utiče na život pojedinca. Povoljna sila uticaja faktora sredine naziva se optimalna zona. Neke vrste podnose fluktuacije u širokom rasponu, druge - unutar uskih. Široko na bilo koji faktor označava se dodavanjem čestice "evry", usko - "steno" (euritermno, stenotermno - u odnosu na, euriotopsko i stenotopno - u odnosu na staništa).

Dvosmislenost djelovanja faktora na različite funkcije. Svaki faktor ima dvosmislen učinak na različite funkcije. Optimum za neke procese može biti nepovoljan za druge. Na primjer, više od 40 ° C kod hladnokrvnih životinja povećava intenzitet metaboličkih procesa u, ali inhibira motor, što dovodi do toplinskog stupora.

Interakcija faktora. Optimalna zona i granice izdržljivosti u odnosu na bilo koji od faktora okoline mogu se pomjerati ovisno o snazi ​​i kombinaciji drugih faktora koji djeluju istovremeno. Dakle, toplotu se lakše podnosi na suvom, nego na vlažnom. Rizik od smrzavanja je veći kod mraza jak vjetar nego po mirnom vremenu. Istovremeno, međusobna kompenzacija djelovanja okolišnih faktora ima određene granice i nemoguće je jedan od njih u potpunosti zamijeniti drugim. Nedostatak toplote u polarnim oblastima ne može se nadoknaditi ni obiljem vlage ni danonoćnim osvetljenjem u ljetno vrijeme. Svaka vrsta životinja zahtijeva svoj vlastiti skup okolišnih faktora.

Utjecaj hemijske komponente abiotičkog faktora na živa bića. Abiotički faktori stvaraju uslove za život biljaka i životinja i imaju direktan ili indirektan uticaj na život potonjih. Abiotički faktori obuhvataju elemente anorganske prirode: matično zemljište, hemijski sastav i potonje, sunčevu svetlost, toplotu i njen hemijski sastav, njen sastav i, barometrijsku i vodenu, prirodnu radijacionu pozadinu, itd. Hemijske komponente abiotičkih faktora su ishrana, tragovi elemenata i, otrovne, kiselosti (pH) sredine.

Utjecaj pH vrijednosti na opstanak vodenih organizama. Većina ljudi ne može podnijeti fluktuacije pH vrijednosti. funkcionišu samo u okruženju sa strogo definisanim režimom kiselosti-alkalnosti. vodonik je u velikoj mjeri ovisan o karbonatnom sistemu, koji je važan za cjelinu i opisuje se složenim sistemom koji se uspostavlja kada se u prirodnoj slatkoj vodi nađe slobodni CO2, prema:

CO 2 + H 2 O + H 2 CO 3 + H + + HC.

Tabela 1.1

pH vrijednosti za evropsku slatkovodnu ribu (prema R. Dajo, 1975)

	Priroda uticaja na slatkovodne ribe
	Pogubno za ribu; neke biljke i beskičmenjaci prežive
	Pogubno za ribu lososa; plotica, smuđ, štuka mogu preživjeti nakon aklimatizacije
	Pogubno za mnoge ribe, samo za štuke
	Opasno za kavijar od lososa
	Prostor pogodan za život
	Opasno za smuđa i lososa u slučaju dužeg izlaganja
	Štetno za razvoj nekih vrsta, pogubno za salmonide uz produženo izlaganje
	Nosi ga žohara vrlo kratko
	Smrtonosno za sve ribe

Utjecaj otopljene količine na sastav vrsta i brojnost hidrobionta. Stepen zasićenosti je obrnuto proporcionalan njegovom. rastvoreni O 2 u površini varira od 0 do 14 mg/l i podložan je značajnim sezonskim i dnevnim fluktuacijama, koje uglavnom zavise od odnosa intenziteta procesa njegove proizvodnje i potrošnje. U slučaju visokog intenziteta, O 2 može biti značajno prezasićen (20 mg/l i više). U vodenoj sredini je ograničavajući faktor. O 2 je 21% (po zapremini) i oko 35% svih rastvorenih u. u moru je 80% onog u slatkoj vodi. Distribucija 2) 5 - 7 mg / l - lipljen, lipana, klen, miljak;. Ove vrste su u stanju da prežive prelazeći u spor život, u anaerobiozu ili zbog činjenice da imaju d-hemoglobin, koji ima visok afinitet prema okolini. vodama, ovaj indikator je veoma varijabilan. Salinitet se obično izražava u ppm (‰) i jedna je od glavnih karakteristika vodenih masa, distribucije morskih elemenata morske struje itd. Ima posebnu ulogu u oblikovanju biološke produktivnosti mora i oceana, budući da su mnogi vrlo osjetljivi na njegove manje promjene. Mnoge životinjske vrste su u potpunosti morske (mnoge vrste riba, beskičmenjaka i sisara).

Bočata staništa su vrste koje mogu tolerisati visok salinitet. U ušćima, gdje je salinitet ispod 3‰, morska fauna je siromašnija. U Balijskom moru, čiji je salinitet 4 ‰, nalaze se balanusi, anelidi, kao i rotiferi i hidroidi.

Vodeni se dijele na slatkovodne i morske prema stupnju saliniteta u kojem žive. Relativno malo biljaka i životinja može izdržati velike fluktuacije saliniteta. Takve vrste obično žive u riječnim ušćima ili u slanim močvarama i nazivaju se euryhaline. To uključuje mnoge stanovnike litoralnog pojasa (slanost je oko 35 ‰), ušća rijeka, bočate (5 - 35 ‰) i ultraslane (50 - 250 ‰), kao i anadromne ribe koje se mrijeste u slatkoj vodi (< 5 ‰). Наиболее удивительный пример - рачок Artemia salina, способный существовать при солености от 20 до 250 ‰ и даже переносить полное временное опреснение. Способность существовать в с различной соленостью обеспечивается механизмами осморегуляции, которую поддерживают относительно постоянные осмотически активных в внутренней среды.

U odnosu na salinitet životne sredine, životinje se dijele na stenohaline i eurihaline. Stenohaline životinje su životinje koje ne mogu izdržati značajne promjene saliniteta životne sredine. Ovo je ogroman broj stanovnika morskih i slatkovodnih tijela. Eurihaline životinje mogu živjeti u širokom rasponu fluktuacija saliniteta. Na primjer, puž Hydrobia ulvae može preživjeti promjene NaCl od 50 do 1600 mmol/ml. Oni također uključuju meduza Aurelija aurita, jestiva školjka Mutilus edulis, rak Carcinus maenas, appendicularia Oikopleura dioica.

Tolerancija saliniteta varira od . Na primjer, hidroid Cordylophora caspia bolje podnosi nizak salinitet pri niskom salinitetu; dekapodi se pretvaraju u slabo slane kada se previse. Vrste koje žive u bočatim područjima razlikuju se od morskih oblika po veličini. Tako je rak Carcinus maenas u Baltičkom moru mali, dok je u estuarijima i lagunama velik. Isto se može reći i za jestivu školjku Mutilus edulis, koja ima u Baltičkom moru prosječne veličine 4 cm, u Bijelom moru - 10 - 12 cm, au Japanskom moru - 14 - 16 cm u skladu sa porastom slanosti. Pored toga, struktura eurihalnih vrsta zavisi i od saliniteta životne sredine. Artemia crustacean na salinitetu od 122 ‰ ima veličinu od 10 mm, na 20 ‰ dostiže 24 - 32 mm. Istovremeno se mijenja oblik tijela, dodataka i boja.

Abiotski faktori

Abiotički faktori - faktori nežive prirode, fizičke i hemijske prirode. Tu spadaju: svjetlost, temperatura, vlažnost, pritisak, salinitet (posebno u vodenoj sredini), mineralni sastav (u tlu, u tlu akumulacija), kretanje zračnih masa (vjetar), kretanje vodenih masa (struje). ), itd. Kombinacija različitih abiotičkih faktora određuje distribuciju vrsta organizama u različitim regionima zemaljske kugle. Svima je poznato da se jedna ili druga biološka vrsta ne nalazi svugdje, već u područjima gdje postoje uslovi neophodni za njeno postojanje. Ovo posebno objašnjava geografsku ograničenost različitih vrsta na površini naše planete.

Kao što je gore navedeno, postojanje određene vrste zavisi od kombinacije mnogo različitih abiotskih faktora. Štaviše, za svaku vrstu je značaj pojedinačnih faktora, kao i njihovih kombinacija, vrlo specifičan.

Svetlost je neophodna za sve žive organizme. Prvo, zato što je to praktično jedini izvor energije za sva živa bića. Autotrofni (fotosintetski) organizmi - cijanobakterije, biljke, pretvarajući energiju sunčeve svjetlosti u energiju kemijskih veza (u procesu sinteze organskih tvari iz minerala), osiguravaju svoje postojanje. Ali osim toga, organske tvari koje stvaraju služe (u obliku hrane) kao izvor energije za sve heterotrofe. Drugo, svjetlost igra važnu ulogu kao faktor koji reguliše način života, ponašanje i fiziološke procese koji se odvijaju u organizmima. Prisjetimo se tako dobro poznatog primjera kao što je jesenje padanje lišća sa drveća. Postepeno smanjenje dnevnog vremena pokreće složen proces fiziološkog restrukturiranja biljaka u očekivanju dugog zimskog perioda.

Promjene u dnevnim satima tokom godine su od velikog značaja za životinje umjerenog pojasa. Sezona određuje reprodukciju mnogih njihovih vrsta, promjenu perja i krzna, rogove kod kopitara, metamorfozu kod insekata, migraciju riba i ptica.

Ništa manje važan abiotički faktor od svjetlosti je temperatura. Većina živih bića može živjeti samo u rasponu od -50 do +50 °C. I uglavnom u staništima organizama na Zemlji, temperature ne prelaze ove granice. Međutim, postoje vrste koje su se prilagodile postojanju na vrlo visokim ili niskim temperaturama. Dakle, neke bakterije okrugli crvi može da živi u toplim izvorima sa temperaturama do +85 °C. U uslovima Arktika i Antarktika postoje različite vrste toplokrvnih životinja - polarni medvjedi, pingvini.

Temperatura kao abiotički faktor može značajno uticati na brzinu razvoja, fiziološku aktivnost živih organizama, budući da je podložna dnevnim i sezonskim kolebanjima.

Drugi abiotički faktori nisu ništa manje važni, ali u različitom stepenu za različite grupe živih organizama. Da, za sve kopnene vrste Vlažnost igra značajnu ulogu, a za vodu - salinitet. Na faunu i floru ostrva u okeanima i morima značajno utiče vetar. Za stanovnike tla važna je njegova struktura, odnosno veličina čestica tla.

Biotički i antropogeni faktori

Biotički faktori(faktori žive prirode) su različiti oblici interakcije između organizama i iste i različitih vrsta.

Odnosi između organizama iste vrste vjerovatnije je da će biti konkurencija i prilično oštar. To je zbog njihovih identičnih potreba - u hrani, teritorijalnom prostoru, u svjetlu (za biljke), u mjestima za gniježđenje (za ptice) itd.

Često postoji i u odnosima jedinki iste vrste saradnju. Krdo, stadni način života mnogih životinja (papkari, foke, majmuni) omogućava im da se uspješno brane od grabežljivaca i osiguravaju opstanak svojih mladunaca. Vukovi su zanimljiv primjer. One se mijenjaju tokom cijele godine konkurentski odnosi zadrugama. U proljeće i ljeto vukovi žive u parovima (mužjak i ženka), odgajaju potomstvo. Istovremeno, svaki par zauzima određenu lovnu teritoriju koja im daje hranu. Između parova postoji žestoka teritorijalna konkurencija. Zimi se vukovi okupljaju u čopore i zajedno love, a u vučjem čoporu razvija se prilično složena „socijalna“ struktura. Prijelaz sa konkurencije na saradnju je ovdje zbog činjenice da je ljeti mnogo plijena (malih životinja), a zimi su dostupne samo velike životinje (los, jelen, divlje svinje). Vuk se sam ne može nositi s njima, pa se formira čopor za uspješan zajednički lov.

Odnos organizama različitih vrsta veoma raznolika. Kod onih koji imaju slične potrebe (za hranom, gnijezdišta) ima konkurencija. Na primjer, između sivih i crnih štakora, crvenog žohara i crnog. Ne baš često, ali između različite vrste razvija saradnju, Kako dalje pijaca ptica. Brojne ptice malih vrsta prve primjećuju opasnost, približavanje grabežljivca. Dižu uzbunu, i to one velike jaki stavovi(na primjer, galebovi haringe) aktivno napadaju grabežljivca (arktičku lisicu) i tjeraju ga, štiteći i svoja gnijezda i gnijezda malih ptica.

Rasprostranjen u odnosima vrsta grabežljivac. U ovom slučaju, grabežljivac ubija plijen i pojede ga u potpunosti. Biljojed je usko povezan s ovom metodom: i ovdje jedinke jedne vrste jedu predstavnike druge (ponekad, međutim, ne jedu biljku u potpunosti, već samo djelomično).

At komenzalizam simbiontu koristi kohabitacija, a domaćin nije oštećen, ali ne prima nikakvu korist. Na primjer, riba pilot (komensal), koja živi u blizini velike ajkule (vlasnik), ima pouzdanog zaštitnika, a hrana joj pada "sa stola" vlasnika. Ajkula jednostavno ne primjećuje svog "slobodnjaka". Komensalizam je široko uočen kod životinja koje vode privržen način života - spužve, koelenterati (Sl. 1).

Rice. jedan.Morska anemona na školjki u kojoj živi rak pustinjak

Ličinke ovih životinja naseljavaju se na oklop rakova, školjku mekušaca, a razvijeni odrasli organizmi koriste domaćina kao "prevoznik".

Mutualistički odnosi karakteriše obostrana korist i za mutualiste i za vlasnika. Nadaleko poznati primjeri za to su crijevne bakterije kod ljudi („opskrbljuje“ svog domaćina potrebnim vitaminima); bakterije kvržice - fiksatori dušika - žive u korijenu biljaka itd.

Konačno, dvije vrste koje postoje na istoj teritoriji („susjedi“) možda neće biti u interakciji jedna s drugom ni na koji način. U ovom slučaju se govori o neutralizam nema veze između vrsta.

Antropogeni faktori - faktori (koji utiču na žive organizme i ekološke sisteme) koji su rezultat ljudskih aktivnosti.