Sissejuhatus

1. Valgus kui keskkonnategur. Valguse roll organismide elus

2. Temperatuur kui keskkonnategur

3. Niiskus kui keskkonnategur

4. Edaafilised tegurid

5. Erinevad elukeskkonnad

Järeldus

Kasutatud kirjanduse loetelu

Sissejuhatus

Maal on tohutult palju erinevaid elukeskkonnatingimusi, mis tagab ökoloogiliste niššide mitmekesisuse ja nende "asustuse". Kuid vaatamata sellele mitmekesisusele on olemas neli kvalitatiivselt erinevat elukeskkonda, millel on kindel keskkonnategurite kogum ja mis seetõttu nõuavad kindlat kogumit. kohandused. Need on elukeskkonnad: maa-õhk (maa); vesi; pinnas; muud organismid.

Iga liik on kohandatud selle jaoks teatud keskkonnatingimuste kogumiga - ökoloogilise nišiga.

Iga liik on kohanenud oma spetsiifilise keskkonnaga, teatud toidu, kiskjate, temperatuuri, vee soolsuse ja muude välismaailma elementidega, ilma milleta ta eksisteerida ei saa.

Organismide eksisteerimiseks on vaja tegurite kompleksi. Keha vajadus nende järele on erinev, kuid igaüks piirab teatud määral selle olemasolu.

Mõnede keskkonnategurite puudumist (puudumist) saab kompenseerida teiste lähedaste (sarnaste) teguritega. Organismid ei ole keskkonnatingimuste "orjad" – teatud määral kohanduvad ja muudavad nad ise keskkonnatingimusi selliselt, et leevendada teatud tegurite puudumist.

Füsioloogiliselt vajalike tegurite (valgus, vesi, süsihappegaas, toitained) puudumist keskkonnas ei saa kompenseerida (asendada) teistega.

1. Valgus kui keskkonnategur. Valguse roll organismide elus

Valgus on üks energia vorme. Vastavalt termodünaamika esimesele seadusele ehk energia jäävuse seadusele võib energia muutuda ühest vormist teise. Selle seaduse kohaselt on organismid termodünaamiline süsteem, mis vahetab pidevalt keskkonnaga energiat ja ainet. Maa pinnal olevad organismid puutuvad kokku energiavooluga, peamiselt päikeseenergiaga, aga ka kosmiliste kehade pikalainelise soojuskiirgusega. Mõlemad tegurid määravad keskkonna kliimatingimused (temperatuur, vee aurustumise kiirus, õhu ja vee liikumine). Kosmosest langeb biosfäärile päikesevalgus energiaga 2 cal. 1 cm 2 kohta 1 minutiga. See nn päikesekonstant. See atmosfääri läbiv valgus on sumbunud ja selgel keskpäeval ei jõua Maa pinnale rohkem kui 67% selle energiast, s.o. 1,34 cal. cm 2 kohta 1 min. Pilvekatet, vett ja taimestikku läbides nõrgeneb päikesevalgus veelgi ning energia jaotus selles spektri erinevates osades muutub oluliselt.

Päikesevalguse ja kosmilise kiirguse sumbumise aste sõltub valguse lainepikkusest (sagedusest). Ultraviolettkiirgus lainepikkusega alla 0,3 mikroni peaaegu ei läbi osoonikihti (umbes 25 km kõrgusel). Selline kiirgus on ohtlik elusorganismile, eriti protoplasmale.

Looduses on valgus ainuke energiaallikas, kõik taimed peale bakterite fotosünteesivad, s.t. sünteesida orgaanilisi aineid anorgaanilistest ainetest (s.o veest, mineraalsooladest ja CO 2 -st – kasutades assimilatsiooniprotsessis kiirgusenergiat). Kõik organismid sõltuvad toidust maapealsetest fotosüntesaatoritest, st. klorofülli kandvad taimed.

Valgus kui keskkonnategur jaguneb ultraviolettkiirguseks, mille lainepikkus on 0,40–0,75 mikronit, ja infrapunakiirguseks, mille lainepikkus on suurem.

Nende tegurite mõju sõltub organismide omadustest. Iga organismitüüp on kohanenud ühe või teise valguse lainepikkuste spektriga. Mõned organismiliigid on kohanenud ultraviolettkiirgusega, teised aga infrapunaga.

Mõned organismid suudavad lainepikkust eristada. Neil on erilised valgust tajuvad süsteemid ja värvinägemine, millel on nende elus suur tähtsus. Paljud putukad on tundlikud lühilainekiirgusele, mida inimene ei taju. Ööliblikad tajuvad ultraviolettkiiri hästi. Mesilased ja linnud määravad täpselt oma asukoha ja navigeerivad maastikul isegi öösel.

Organismid reageerivad tugevalt ka valguse intensiivsusele. Nende omaduste järgi jagunevad taimed kolme ökoloogilise rühma:

1. Valguslembesed, päikest armastavad ehk heliofüüdid – mis on võimelised normaalselt arenema ainult päikesekiirte all.

2. Varjulembesed ehk sciophytes on metsade madalama astme taimed ja süvameretaimed, näiteks maikellukesed jt.

Valguse intensiivsuse vähenemisel aeglustub ka fotosüntees. Kõikidel elusorganismidel on valguse intensiivsuse ja ka muude keskkonnategurite suhtes tundlikkuse lävi. Erinevatel organismidel on keskkonnategurite suhtes erinev lävitundlikkus. Näiteks intensiivne valgus pärsib Drosophyll-kärbeste arengut, põhjustades isegi nende surma. Neile ei meeldi valgus ja prussakad ja muud putukad. Enamikus fotosünteesivates taimedes on vähese valguse intensiivsuse korral valkude süntees pärsitud, loomadel aga biosünteesi protsessid.

3. Varjutaluvad või fakultatiivsed heliofüüdid. Taimed, mis kasvavad hästi nii varjus kui valguses. Loomadel nimetatakse neid organismide omadusi valgust armastavateks (fotofiilideks), varju armastavateks (fotofoobideks), eurüfoobseteks - stenofoobseteks.

2. Temperatuur kui keskkonnategur

Temperatuur on kõige olulisem keskkonnategur. Temperatuur mõjutab tohutult paljusid organismide elu aspekte, nende leviku geograafiat, paljunemist ja muid organismide bioloogilisi omadusi, mis sõltuvad peamiselt temperatuurist. Vahemik, st. temperatuuripiirid, mille juures elu võib eksisteerida, jäävad vahemikku umbes -200°C kuni +100°C, mõnikord leitakse bakterite olemasolu kuumaveeallikates temperatuuril 250°C. Tegelikult suudab enamik organisme ellu jääda veelgi kitsamas temperatuurivahemikus.

Teatud tüüpi mikroorganismid, peamiselt bakterid ja vetikad, on võimelised kuumaveeallikates keemistemperatuurile lähedasel temperatuuril elama ja paljunema. Kuumaveeallika bakterite temperatuuri ülempiir on umbes 90 °C. Temperatuuri kõikumine on ökoloogilisest seisukohast väga oluline.

Iga liik on võimeline elama ainult teatud temperatuurivahemikus, nn maksimaalse ja minimaalse surmava temperatuuri piires. Peale nende kriitiliste äärmuslike temperatuuride, külma või kuuma, toimub organismi surm. Kusagil nende vahel on optimaalne temperatuur, mille juures on aktiivne kõigi organismide, elusaine kui terviku elutegevus.

Vastavalt organismide taluvusele temperatuurirežiimi suhtes jagunevad nad eurütermilisteks ja stenotermilisteks, s.o. talub suuri või kitsaid temperatuurikõikumisi. Näiteks samblikud ja paljud bakterid võivad elada erinevatel temperatuuridel või orhideed ja teised troopiliste vööndite soojust armastavad taimed on stenotermilised.

Mõned loomad suudavad hoida püsivat kehatemperatuuri sõltumata ümbritsevast temperatuurist. Selliseid organisme nimetatakse homöotermilisteks. Teistel loomadel muutub kehatemperatuur olenevalt ümbritsevast temperatuurist. Neid nimetatakse poikilotermideks. Sõltuvalt sellest, kuidas organismid kohanevad temperatuurirežiimiga, jagunevad nad kahte ökoloogilisse rühma: krüofüllid – külmaga, madalate temperatuuridega kohanenud organismid; termofiilid – ehk soojust armastavad.

3. Niiskus kui keskkonnategur

Algselt olid kõik veeorganismid. Olles vallutanud maa, ei kaotanud nad sõltuvust veest. Vesi on kõigi elusorganismide lahutamatu osa. Niiskus on veeauru hulk õhus. Ilma niiskuse ja veeta pole elu.

Niiskus on parameeter, mis iseloomustab veeauru sisaldust õhus. Absoluutne niiskus on veeauru hulk õhus ja sõltub temperatuurist ja rõhust. Seda kogust nimetatakse suhteliseks niiskuseks (st õhus oleva veeauru ja küllastunud auru koguse suhe teatud temperatuuri ja rõhu tingimustes).

Looduses on igapäevane niiskuse rütm. Niiskus kõigub nii vertikaalselt kui ka horisontaalselt. See tegur mängib koos valguse ja temperatuuriga olulist rolli organismide elutegevuse ja nende leviku reguleerimisel. Niiskus muudab ka temperatuuri mõju.

Õhukuivatus on oluline keskkonnategur. Eriti maismaaorganismide jaoks on õhu kuivatav toime suur tähtsus. Loomad kohanevad kaitsealadele liikudes ja on aktiivsed öösel.

Taimed imavad mullast vett ja aurustuvad peaaegu täielikult (97-99%) läbi lehtede. Seda protsessi nimetatakse transpiratsiooniks. Aurustumine jahutab lehti. Tänu aurustamisele transporditakse ioonid läbi pinnase juurteni, ioonide transport rakkude vahel jne.

Teatud kogus niiskust on maismaaorganismide jaoks hädavajalik. Paljud neist vajavad normaalseks eluks 100% suhtelist õhuniiskust ja vastupidi, normaalses olekus organism ei saa absoluutselt kuivas õhus kaua elada, sest kaotab pidevalt vett. Vesi on elusaine oluline osa. Seetõttu põhjustab teatud koguse vee kaotus surma.

Kuiva kliima taimed kohanevad morfoloogiliste muutustega, vegetatiivsete organite, eriti lehtede vähenemisega.

Kohanevad ka maismaaloomad. Paljud neist joovad vett, teised imevad seda vedelas või aurulises olekus keha kaudu. Näiteks enamik kahepaikseid, mõned putukad ja lestad. Enamik kõrbeloomi ei joo kunagi, nad rahuldavad oma vajadused toiduga varutava vee arvelt. Teised loomad saavad vett rasva oksüdatsiooni protsessis.

Vesi on elusorganismidele hädavajalik. Seetõttu levivad organismid sõltuvalt nende vajadustest kogu elupaigas: veeorganismid elavad vees pidevalt; hüdrofüüdid võivad elada ainult väga niiskes keskkonnas.

Ökoloogilise valentsi seisukohalt kuuluvad hüdrofüüdid ja hügrofüüdid stenogeerite rühma. Niiskus mõjutab suuresti organismide elutalitlust, näiteks oli 70% suhteline õhuniiskus väga soodne rändtirtsude emasloomade põldküpseks ja viljakusele. Soodsa paljunemise korral põhjustavad nad paljude riikide põllukultuuridele tohutut majanduslikku kahju.

Organismide leviku ökoloogiliseks hindamiseks kasutatakse kliima kuivuse indikaatorit. Kuivus toimib organismide ökoloogilise klassifikatsiooni valikulise tegurina.

Seega jaotatakse organismiliigid sõltuvalt kohaliku kliima niiskuse omadustest ökoloogilistesse rühmadesse:

1. Hüdatofüüdid on veetaimed.

2. Hüdrofüüdid on maismaa-veetaimed.

3. Hügrofüüdid - kõrge õhuniiskuse tingimustes elavad maismaataimed.

4. Mesofüüdid on keskmise niiskusega taimed

5. Kserofüüdid on ebapiisava niiskusega kasvavad taimed. Need omakorda jagunevad: sukulendid - mahlakad taimed (kaktused); sklerofüüdid on kitsaste ja väikeste lehtedega taimed, mis on volditud tuubulitesse. Samuti jagunevad nad eukserofüütideks ja stipakserofüütideks. Eukserofüüdid on stepitaimed. Stipakserofüütid on ahtalehise murukõrreliste rühm (sulehein, aruhein, peenikesel jt.). Mesofüüdid jagunevad omakorda ka mesohügrofüütideks, mesokserofüütideks jne.

Õhuniiskus, mis annab oma väärtuse temperatuurile, on siiski üks peamisi keskkonnategureid. Suurema osa eluslooduse ajaloost esindasid orgaanilist maailma eranditult organismide veenormid. Valdav osa elusolendite lahutamatuks osaks on vesi ning sugurakkude paljunemiseks või ühinemiseks vajavad peaaegu kõik neist veekeskkonda. Maismaaloomad on sunnitud looma oma kehas kunstliku veekeskkonna viljastamiseks ja see toob kaasa asjaolu, et viimane muutub sisemiseks.

Niiskus on veeauru hulk õhus. Seda saab väljendada grammides kuupmeetri kohta.

4. Edaafilised tegurid

Edaafilised tegurid hõlmavad kõiki mulla füüsikalisi ja keemilisi omadusi, millel võib olla elusorganismidele ökoloogiline mõju. Nad mängivad olulist rolli nende organismide elus, mis on mullaga tihedalt seotud. Taimed on eriti sõltuvad edafilistest teguritest.

Peamised mullaomadused, mis organismide elutegevust mõjutavad, on selle füüsiline struktuur, s.o. kalle, sügavus ja granulomeetria, pinnase enda ja selles ringlevate ainete keemiline koostis - gaasid (sel juhul on vaja välja selgitada selle aeratsiooni tingimused), vesi, orgaanilised ja mineraalsed ained ioonide kujul .

Mulla peamine omadus, millel on suur tähtsus nii taimede kui ka urgutavate loomade jaoks, on selle osakeste suurus.

Pinnase pinnase tingimused määravad kliimategurid. Isegi madalal sügavusel pinnases valitseb täielik pimedus ja see omadus on valgust vältivate liikide elupaiga iseloomulik tunnus. Pinnasse vajudes muutuvad temperatuurikõikumised üha vähem oluliseks: igapäevased muutused tuhmuvad kiiresti ja alates teadaolevast sügavusest tasanduvad selle hooajalised erinevused. Päevased temperatuuride erinevused kaovad juba 50 cm sügavusel.Mulla vajumisel hapnikusisaldus selles väheneb, CO 2 suureneb. Märkimisväärsel sügavusel lähenevad tingimused anaeroobsetele tingimustele, kus elavad mõned anaeroobsed bakterid. Juba vihmaussid eelistavad keskkonda, kus CO 2 sisaldus on suurem kui atmosfääris.

Mulla niiskus on äärmiselt oluline omadus, eriti sellel kasvavate taimede jaoks. See sõltub paljudest teguritest: sademete režiimist, kihi sügavusest, aga ka pinnase füüsikalistest ja keemilistest omadustest, mille osakesed olenevalt suurusest, orgaanilise aine sisaldus jne. Kuivade ja märjade muldade taimestik ei ole ühesugune ning neil muldadel ei saa kasvatada samu kultuure. Mullafauna on samuti väga tundlik mulla niiskuse suhtes ega talu üldiselt liigset kuivust. Tuntud näited on vihmaussid ja termiidid. Viimased on mõnikord sunnitud oma kolooniaid veega varustama, tehes suurel sügavusel maa-aluseid galeriisid. Liiga kõrge veesisaldus mullas tapab aga hulgaliselt putukavastseid.

Taimede toitumiseks vajalikke mineraale leidub mullas vees lahustunud ioonide kujul. Mullast võib leida vähemalt enam kui 60 keemilise elemendi jälgi. CO 2 ja lämmastik esinevad suurtes kogustes; teiste, näiteks nikli või koobalti sisaldus on äärmiselt väike. Mõned ioonid on taimedele mürgised, teised, vastupidi, elutähtsad. Vesinikuioonide kontsentratsioon pinnases – pH – on keskmiselt lähedane neutraalsele. Selliste muldade taimestik on eriti liigirikas. Lubjarikaste ja soolaste muldade leeliseline pH on suurusjärgus 8–9; sphagnum turbaaladel võib happeline pH langeda 4-ni.

Mõned ioonid on suure ökoloogilise tähtsusega. Need võivad põhjustada paljude liikide hävimist ja, vastupidi, aidata kaasa väga omapäraste vormide arengule. Lubjakividel asuvad mullad on Ca +2 ioonide poolest väga rikkad; neile areneb spetsiifiline taimestik, mida nimetatakse kaltsefüüdiks (mägedes edelweiss; mitut tüüpi orhideed). Erinevalt sellest taimestikust on kaltsefoobne taimestik. Siia kuuluvad kastan, sõnajalg, enamik kanarbikuid. Sellist taimestikku nimetatakse mõnikord tulekiviks, sest kaltsiumivaesed mullad sisaldavad vastavalt rohkem räni. Tegelikult see taimestik räni otseselt ei eelista, vaid lihtsalt väldib kaltsiumi. Mõnedel loomadel on kaltsiumi orgaaniline vajadus. Teadaolevalt lõpetavad kanad kõvade koortega munemise, kui kanakull asub alal, mille pinnas on kaltsiumivaene. Lubjakivivööndis on rohkesti asustatud karptigusid (tigusid), kes on siin liigiti laialdaselt esindatud, kuid graniidimassiividel kaovad peaaegu täielikult.

0 3 ioonirikastel muldadel areneb välja ka spetsiifiline taimestik, mida nimetatakse nitrofiilseks. Neil sageli leiduvad lämmastikku sisaldavad orgaanilised jäägid lagunevad bakterite poolt esmalt ammooniumisooladeks, seejärel nitraatideks ja lõpuks nitraatideks. Seda tüüpi taimed moodustavad näiteks karjakarjamaade lähedal mägedes tihedaid tihnikuid.

Pinnas sisaldab ka surnud taimede ja loomade lagunemisel tekkinud orgaanilist ainet. Nende ainete sisaldus väheneb sügavuse suurenedes. Metsas on näiteks nende oluliseks sissetulekuallikaks langenud lehtede allapanu ja lehtpuuliikide allapanu on selle poolest okaspuudest rikkalikum. Toitub hävitajatest – saprofüüttaimedest ja saprofaagloomadest. Saprofüüte esindavad peamiselt bakterid ja seened, kuid nende hulgast võib leida ka kõrgemaid taimi, mis on sekundaarse kohanemisena kaotanud klorofülli. Sellised näiteks orhideed.

5. Erinevad elukeskkonnad

Enamiku Maal elu tekkimist uurivate autorite sõnul oli veekeskkond evolutsiooniliselt peamine elukeskkond. Leiame sellele seisukohale üsna palju kaudseid kinnitusi. Esiteks ei ole enamik organisme võimelised aktiivseks eluks ilma vee kehasse sisenemiseta või vähemalt ilma kehas teatud vedelikukoguse säilitamiseta.

Võib-olla on veekeskkonna peamine eristav tunnus selle suhteline konservatiivsus. Näiteks veekeskkonnas on hooajaliste või ööpäevaste temperatuurikõikumiste amplituud palju väiksem kui maa-õhk. Põhjareljeef, tingimuste erinevus erinevatel sügavustel, korallriffide olemasolu jne. luua veekeskkonnas mitmesuguseid tingimusi.

Veekeskkonna omadused tulenevad vee füüsikalis-keemilistest omadustest. Seega on vee kõrgel tihedusel ja viskoossusel suur ökoloogiline tähtsus. Vee erikaal on vastavuses elusorganismide keha omaga. Vee tihedus on umbes 1000 korda suurem kui õhu tihedus. Seetõttu seisavad veeorganismid (eriti aktiivselt liikuvad) silmitsi suure hüdrodünaamilise takistusega. Sel põhjusel läks paljude veeloomade rühmade areng kehakuju ja liikumisviiside kujunemise suunas, mis vähendavad takistust, mis toob kaasa ujumise energiatarbimise vähenemise. Seega leidub keha voolujoonelist kuju erinevate vees elavate organismirühmade esindajatel - delfiinidel (imetajatel), luu- ja kõhrekaladel.

Vee suur tihedus on ka põhjus, miks mehaaniline vibratsioon (vibratsioon) levib veekeskkonnas hästi. See oli oluline meeleelundite, ruumis orienteerumise ja vee-elanike vahelise suhtluse arengus. Õhust neli korda suurem helikiirus veekeskkonnas määrab kajalokatsioonisignaalide kõrgema sageduse.

Veekeskkonna suure tiheduse tõttu jäävad selle asukad ilma maapealsetele vormidele omasest kohustuslikust ühendusest substraadiga, mis on seotud gravitatsioonijõududega. Seetõttu eksisteerib veesambas "hõljudes" terve hulk veeorganisme (nii taimi kui loomi), kes eksisteerivad ilma kohustusliku ühenduseta põhja või muu substraadiga.

Maa-õhu keskkonda iseloomustavad tohutult erinevad elutingimused, ökoloogilised nišid ja neid asustavad organismid.

Maa-õhkkeskkonna põhitunnusteks on keskkonnategurite muutuste suur amplituud, keskkonna heterogeensus, gravitatsioonijõudude toime ja madal õhutihedus. Teatud looduslikule tsoonile omane füsiograafiliste ja klimaatiliste tegurite kompleks viib organismide morfofüsioloogiliste kohanemiste evolutsioonilise kujunemiseni nendes tingimustes eluga, mitmesuguste eluvormidega.

Atmosfääriõhku iseloomustab madal ja muutlik õhuniiskus. See asjaolu piiras (piiras) suuresti maa-õhu keskkonna valdamise võimalusi ning suunas ka vee-soola ainevahetuse ja hingamisorganite ehituse arengut.

Muld on elusorganismide tegevuse tulemus.

Mulla oluliseks tunnuseks on ka teatud koguse orgaanilise aine olemasolu. See moodustub organismide surma tagajärjel ja on osa nende väljaheidetest (ekskretsioonidest).

Mullaelupaiga tingimused määravad mulla sellised omadused nagu selle aeratsioon (st õhu küllastumine), niiskus (niiskuse olemasolu), soojusmahtuvus ja termiline režiim (päevane, hooajaline, aasta-aastane temperatuurimuutus). Soojusrežiim on maa-õhu keskkonnaga võrreldes konservatiivsem, eriti suurtel sügavustel. Üldiselt iseloomustavad mulda üsna stabiilsed elutingimused.

Vertikaalsed erinevused on iseloomulikud ka teistele mullaomadustele, näiteks valguse läbitungimine oleneb muidugi sügavusest.

Mullaorganisme iseloomustavad spetsiifilised elundid ja liikumisviisid (imetajatel jäsemete urgumine; keha paksuse muutmise võime; mõnel liigil spetsialiseeritud peakapslite olemasolu); kehakujud (ümar, hundikujuline, ussikujuline); vastupidavad ja painduvad katted; silmade vähenemine ja pigmentide kadumine. Mullaelanike seas on laialt arenenud saprofaagia - teiste loomade surnukehade, mädanenud jäänuste jms söömine.

Järeldus

Ühe keskkonnateguri väljund, mis ületab minimaalse (lävi) või maksimaalse (äärmusliku) väärtuse (tüüpiline taluvustsooni tüübile), ähvardab organismi surma isegi muude tegurite optimaalse kombinatsiooni korral. Näiteks: hapnikuatmosfääri tekkimine, jääaeg, põud, rõhumuutused sukeldujate tõusul jne.

Iga keskkonnategur mõjutab erinevat tüüpi organisme erinevalt: mõne jaoks võib optimaalne olla teiste jaoks pessimum.

Maa pinnal olevad organismid puutuvad kokku energiavooluga, peamiselt päikeseenergiaga, aga ka kosmiliste kehade pikalainelise soojuskiirgusega. Mõlemad tegurid määravad keskkonna kliimatingimused (temperatuur, vee aurustumise kiirus, õhu ja vee liikumine).

Õhukuivatus on oluline keskkonnategur. Eriti maismaaorganismide jaoks on õhu kuivatav toime suur tähtsus.

Õhuniiskus, mis annab oma väärtuse temperatuurile, on siiski üks peamisi keskkonnategureid. Suurema osa eluslooduse ajaloost esindasid orgaanilist maailma eranditult organismide veenormid.

Kasutatud kirjanduse loetelu

1. Dedyu I.I. Ökoloogiline entsüklopeediline sõnastik. - Chişinău: ITU kirjastus, 1990. - 406 lk.

2. Novikov G.A. Üldökoloogia ja looduskaitse alused. - L .: kirjastus Leningrad. un-ta, 1979. - 352 lk.

3. Radkevitš V.A. Ökoloogia. - Minsk: Kõrgkool, 1983. - 320 lk.

4. Reimers N.F. Ökoloogia: teooria, seadused, reeglid, põhimõtted ja hüpoteesid. -M.: Noor Venemaa, 1994. - 367 lk.

5. Riklefs R. Üldökoloogia alused. - M.: Mir, 1979. - 424 lk.

6. Stepanovskikh A.S. Ökoloogia. - Kurgan: GIPP "Zauralye", 1997. - 616 lk.

7. Khristoforova N.K. Ökoloogia alused. - Vladivostok: Dalnauka, 1999. -517 lk.

Niiskus on kõigi elusorganismide jaoks kõige olulisem keskkonnategur.

Vesi on raku põhikeskkond, kus toimuvad tema elutegevuse aluseks olevad biokeemilised ja füsioloogilised protsessid ning ise on osaline neist olulisemates: fotosüntees, hingamine, kasv. Vee eriline roll maismaaorganismide jaoks on pideva täiendamise vajadus aurustumise käigus tekkivate kadude tõttu.

Vesi on elusorganismide põhikomponent, selle sisaldus varieerub väga laias vahemikus: 10-11% seemnetes kuni 98% vetikates. Ilma veeta on taimede kasv võimatu, kuna pärast rakkude jagunemist põhjustab vee tekitatud turgori rõhk membraanide venimise. Seetõttu ei kasva taimed kuivadel aastatel praktiliselt kõrguseks. Seetõttu on kastmisel, kui sademeid pole piisavalt, taimede kasvu jaoks suur tähtsus.

Vastavalt vee kättesaadavusele jagatakse Maa pind tavaliselt tsoonideks:

kuiv või kuiv, kus aurustunud niiskuse hulk ületab sademete hulga;
niiske või märg, milles aurustunud niiskuse hulk on väiksem kui sademete hulk.

Piirkonna veerežiimile on suur mõju temperatuur ja õhumasside liikumine – tuul. Kõrge temperatuuri ja tuule korral muutub õhk ja pinnas kuivemaks, mis põhjustab maismaaorganismide veekadude suurenemist.

Erakordse tähtsusega on sademete hooajaline muster aastaringselt, samuti igapäevased kõikumised.

Õhuniiskus ja sademed määravad organismide aktiivse eluperioodi perioodilisuse, elupaikade jaotuse, mõjutavad suremust, viljakust jne vihma.

Vihmad on peamised maismaataimede kasvuperioodil niiskuse ja loomade joogivee tarnijad. Veerežiimi jaoks on väga oluline sademete aeg, nende sagedus ja kestus. Oluline on ka vihma iseloom. Tugevate vihmade ajal ei jõua pinnas vett imada, mis viib veeerosiooni tekkeni. Lehtpuude võrad peavad väga hästi sademeid, hullem - okaspuud. Kergete vihmade korral ei satu vesi lehtpuuliikide võra alla üldse. Pinnasesse sattudes on vihmaniiskus puudele kõige paremini ligipääsetav. Kahju võib tuua ainult väga tugev vihm. Need kahjustavad taimi mehaaniliselt ja tekitavad kõrge mulla niiskuse, tõrjudes sealt välja juurte hingamiseks vajaliku õhu. Sel juhul surevad juured ja väidetavalt saavad taimed "märjaks".

Lumi. Esiteks on see saadaoleva vee varu, kuid selle kättesaadavuse määr sõltub sulamiskiirusest ja varu sõltub lumikatte paksusest. Intensiivsel sulamisel tormab pindmine äravool reservuaaridesse, uhudes maha viljaka kihi, mis võib viia pinnase erosioonini. Lumi kaitseb mulda ja taimestikku külmumise eest.

Lume mõju loomadele on mitmetähenduslik. Väikeste näriliste jaoks on sügav lumikate hea kaitse madalate temperatuuride eest. Kabiloomadele on selline kate kahjulik: muudab liikumise raskeks ja mõnikord võimatuks, kuna loomad ripuvad lumes ja surevad nälga.

Jääl kui niiskuse vormil on pigem negatiivne kui positiivne tähendus. Kui taimekudede rakkudevahelistes ruumides tekib jää, toimub rakusurm. Jää moodustumine mulla pinnal põhjustab põllukultuuride mädanemist ja madalal sügavusel nende punnitamist. Veehoidlate külmumine aitab kaasa õhuvahetuse järsule halvenemisele ja kogu reservuaaride populatsioon kogeb hapnikupuudust. Veehoidla pikaajaline jää all viibimine ja madalate veehoidlate põhja külmumine, nagu juhtus 1995-1996 külmal talvel, põhjustab kalade massilist hukkumist.

Sademed härma, rahe, härmatise, udu kujul võivad ühel või teisel määral olla nii kahjulikud kui ka kasulikud. Rahe hävitav mõju taimedele on hästi teada.

Elusorganismide jaoks pole oluline mitte ainult niiskuse hulk, vaid ka selle jaotus aastaaegade lõikes, aga ka päevane kõikumine. Taimede veevajadus erinevatel arenguperioodidel ei ole ühesugune, see muutub ka sõltuvalt kliimast ja mullatüübist.

Vastavalt veerežiimi reguleerimise meetodile jagatakse taimed mitmesse ökoloogilisesse rühma:

poikilohüdric - ei ole võimeline aktiivselt reguleerima veerežiimi (taimedel, millel pole stomata, sõltub veesisaldus selle koguse kõikumisest väliskeskkonnas, nagu samblike puhul);
homoiohüdric - enamik taimi, mis suudavad aktiivselt reguleerida veerežiimi (stoomide, küünenahade, karvade olemasolu).

Vastavalt taimede piirdumisele elupaigatingimustega eristavad nad:

hüdrofüüdid - liigniiskuse ja pooluputatud veetaimede taimed, millel puuduvad kohandused veerežiimi reguleerimiseks (puudulik, oksaline, nooleots, jahubanaan chastuha jne);
mesofüüdid - mõõduka niiskusega kohtade taimed. Neil on hästi arenenud juurestik ja hulk seadmeid veerežiimi reguleerimiseks. Nende hulka kuuluvad niidu- ja metsakõrrelised, lehtpuud, enamik põllukultuure;
kserofüüdid - kuiva kasvukoha taimed, kohanenud niiskuse puudumisega. Mõnel neist on võimas juurestik, mis saab vett sügavatest kihtidest (kaameli okas); teistel on hästi arenenud pubestsents, mehaanilised kuded ja muud kohanemisvõimed (paljud teraviljad, koirohi).

Paljud taimed säilitavad vett vartesse või lehtedesse (sukkulendid). Nende hulka kuuluvad kaktused, agaavid, aaloe.

Loomad saavad vett peamiselt kolmel viisil: joomise teel, koos toiduga ja ainevahetuse tulemusena ehk rasvade, valkude ja süsivesikute oksüdeerumise ja lagunemise tõttu.

Sarnaselt taimedele asustavad ka maismaaloomad erineva veerežiimiga elupaiku. Niiskete elupaikade loomadel – hügrofiilidel – puuduvad vee ainevahetust reguleerivad mehhanismid. Nende hulka kuuluvad metsatäid, sääsed, maod, krokodillid, maismaatiod ja kahepaiksed.

Mesofiilid on suurem osa loomadest.

Kuivade elupaikade loomadel – kserofiilidel – on hästi arenenud mehhanismid vee ainevahetuse reguleerimiseks ja kohanemiseks veepeetusega organismis. Seega ei joo paljud kõrbeputukad kunagi vett ja on rahul toidust saadava niiskusega. Mitmed loomad on kohanenud elama kogunenud rasvavarude oksüdatsiooni käigus tekkivast ainevahetusveest (kaamel, rasvatihased, riidekoi röövikud, riis- ja aidakärsakas). Enamikul kserofiilsetel loomadel on veepeetuseks mitmeid kohandusi, näiteks veekindlad nahad, nahanäärmete puudumine, lämmastiku metabolismi lõppproduktide eritumine kusihappe kujul, suurenenud vee tagasiimendumine neerude nefronite torukestes. ja vähenenud higistamine. Olulist rolli mängivad mitmesugused adaptiivsed käitumisreaktsioonid: maasse kaevamine, aukude kaevamine, varju minek, keha sobiv orientatsioon päikesekiirte suhtes ja suvine talveunne. Aktiivselt liikuvate loomade jaoks on veeallikatena oluline liikumine veekogudesse.

Populatsioonide geograafiline muutlikkus ja selle kohanemisvõime. Kliinid, isofeenid.

Populatsioonide geograafiline muutlikkus- see on sama liigi ruumiliselt eraldatud populatsioonide fenotüübiline ja genotüübiline erinevus. Geograafiline muutlikkus on keskkonna geograafilise muutlikkuse vältimatu tagajärg. Märgid ja fenotüübid muutuvad levila erinevates osades elutingimuste muutumise tõttu – loodusliku valiku suundade muutumise tõttu.

Populatsioonid on põlvest põlve allutatud elupaigatingimuste pidevale valikule, et tagada maksimaalne kohanemisvõime levila selle osa, ökosüsteemi, kus populatsioon esineb, tingimustega. Mida suurem on võrreldavate populatsioonide ruumiline eraldus, seda rohkem erinevad need märkide esinemissageduse poolest, seda enam erinevad populatsioonid fenooli välimuselt.

Näiteks tsis-Uurali udukase erinevates looduslikes vööndites paiknevates populatsioonides muutub teatud lehekujuga isendite esinemissagedus. Tundras rombikujuliste lehtedega isendid - 4%, keskmises taigas - 8%, lõunapoolses taigas - 28%, laialehelistes metsades - 21%, metsastepis - 20%, stepis - 16%. Geograafiliselt kaugetel või isoleeritud populatsioonidel (või populatsioonide rühmadel) on niivõrd muutunud tegelaste esinemissagedus ja nende spetsiifiline kogum, et neid määratletakse geograafiliste populatsioonide või alamliikidena. See kehtib eriti laia levialaga liikide kohta. Sel juhul koosneb liik eraldiseisvate vikaaride (lat. vicarius - asendav) süsteemist, mis asendab geograafilisi populatsioone. Nii on Euroopas elava põld-kimalase levilas tuvastatud 25 geograafilist populatsiooni.

Geograafilise varieeruvuse tõttu erinevad sama liigi erinevad populatsioonid oma levila eri osades loomulikult üksteisest teatud tunnuste poolest. Väga sageli võib täheldada mis tahes tunnuse sellist geograafilist varieeruvust, mille korral selle esinemissagedus või väljendusaste järk-järgult väheneb või vastupidi suureneb, mõnikord isegi kogu levila ulatuses. Seda tüüpi muutusi nimetatakse kliiniline ja kõver, mis kujutab tunnuse muutumise olemust - w ja n o th.

Kiilud võivad olla erineva suuna ja erineva pikkusega. Kiilu järskus võib vahemiku erinevates osades olla väga erinev. Kui märgime kaardile punktid, milles antud tunnus väljendub samal määral, ja ühendame need joontega, siis asuvad viimased kiilu suuna suhtes täisnurga all ja on üksteisega paralleelsed. Selliseid jooni, mis ühendavad punkte, millel on tunnuse sama arenguaste, nimetatakse isofeenideks. Isofeenide järgi saab selgelt jälgida geograafilise varieeruvuse seaduspärasust. Seega väheneb valge värvusega isendite osakaal liblikas lõunast põhja suunas loomulikult.

Loomade tunnuste geograafilise varieeruvuse uurimine tõi kaasa mõned üldised mustrid, mis olid sõnastatud erireeglite kujul. Neist mõned soojavereliste loomadega seotud reeglid on laialt tuntud.

Bergmani reegel. Levila soojematel aladel on liike esindatud väiksemate, külmematel osadel suuremate isenditega. Seega on jänesel Musta mere ranniku tingimustes kolju pikkus alla 8 cm, levila põhjapiiril aga üle 10 cm.Šotimaal on jänesel kolju keskmine pikkus 7 cm ning Skandinaavias ja Gröönimaal - 9 cm .

Alleni reegel. Selle reegli järgi on levila külmemates osades imetajate ja lindude väljaulatuvad kehaosad (sabad, kõrvad, jäsemed) mõnevõrra lühemad.

Glogeri reegel. Liigi levikuala soojades ja niisketes osades suureneb mustade pigmentide (eumelaniinide) hulk, kuivadel aladel on ülekaalus punakad ja kollakaspruunid pigmendid (feomelaniinid). Nii suureneb pruun-tihanes (Parus atricapillus) sulestiku pigmentide mikroskoopilise analüüsi järgi feomelaniinide hulk looduslikult põhjast lõunasse. Sarnane seos konkreetse pigmendi arengu ja kliimatingimuste vahel on kindlaks tehtud ka lepatriinude, mõnede liblikate ja muude putukate puhul.

Ökosüsteemi energiakontseptsioon. Lindemanni seadus.

Elu Maal eksisteerib tänu päikeseenergiale.

Valgus on ainus toiduressurss Maal, mille energia koos süsinikdioksiidi ja veega kutsub esile fotosünteesi protsessi. Fotosünteetilised taimed loovad orgaanilist ainet, millest rohusööjad toituvad, lihasööjad neist jne, lõpuks “toidavad” taimed ülejäänud elumaailma ehk päikeseenergia kandub taimede kaudu justkui edasi kõikidele organismidele. .

Energia kandub organismist organismi, luues toidu- ehk troofilise ahela: autotroofidest, tootjatest (loojatest) heterotroofidele, tarbijatele (õgijatele) ja nii 4-6 korda ühelt troofilisele tasemele.

Troofiline tase on toiduahela iga lüli koht. Esimene troofiline tase on tootjad, kõik ülejäänud on tarbijad. Teine troofiline tase on taimtoidulised tarbijad; kolmas - lihasööjad tarbijad, kes toituvad taimtoidulistest vormidest; neljas - teisi lihasööjaid tarbivad tarbijad jne Seetõttu on võimalik tarbijaid jagada tasemete järgi: esimese, teise, kolmanda jne järjekorra tarbijad.

Ainult teatud tüüpi toidule spetsialiseerunud tarbijad jagunevad selgelt tasemete järgi. Siiski on liike, kes toituvad lihast ja taimsest toidust (inimesed, karud jne), mida võib toiduahelatesse kaasata igal tasandil.

Tarbija omastatav toit ei imendu täielikult – mõnel taimtoidulisel loomal 12–20%, lihasööjatel kuni 75% või rohkem. Energiakulud on seotud eelkõige ainevahetusprotsesside ülalpidamisega, mida nimetatakse hingamiskuludeks, mida hinnatakse organismist väljutatava CO2 koguhulga järgi. Palju väiksem osa läheb kudede moodustamisele ja teatud toitainetega varustamisele ehk kasvule. Ülejäänud toit eritub väljaheidete kujul. Lisaks hajub märkimisväärne osa energiast soojuse kujul kehas toimuvate keemiliste reaktsioonide käigus ja eriti aktiivse lihastöö käigus. Lõppkokkuvõttes muundatakse kogu ainevahetuseks kasutatav energia soojuseks ja hajub keskkonda.

Seega läheb suurem osa energiast üleminekul ühelt troofiliselt tasemelt teisele, kõrgemale, kaotsi.

Ligikaudu on kaod umbes 90%: igale järgmisele tasemele ei kanta üle 10% eelmise taseme energiast. Seega, kui tootja kalorisisaldus on 1000 J, siis fütofaagi kehasse sattudes jääb alles 100 J, kiskja kehasse juba 10 J ja kui selle kiskja sööb teine ära, siis ainult 1 J ehk 0,1% taimse toidu kalorisisaldusest.

Selline range pilt energia üleminekust tasemelt tasemele ei ole aga täiesti realistlik, kuna ökosüsteemide troofilised ahelad on omavahel keerukalt põimunud, moodustades toiduvõrke. Aga lõpptulemus: energia hajumine ja kadumine, mis elu eksisteerimiseks peab uuenema.

Unustada ei tohi ka surnud orgaanilist ainet, mis toitub olulisest osast heterotroofidest. Nende hulgas on saprofaage ja saprofüüte (seene), mis kasutavad detrituses sisalduvat energiat. Seetõttu eristatakse kahte tüüpi troofilisi ahelaid: karjatamiskette ehk karjakette, mis saavad alguse fotosünteetiliste organismide söömisest, ja detritaalseid lagunemisahelaid, mis algavad surnud taimede jäänustest, surnukehadest ja loomade väljaheidetest.

Nii jaguneb kiirgusenergia voog ökosüsteemi sisenedes kaheks osaks, mis levib läbi kahte tüüpi toiduvõrkude, kuid energiaallikas on sama – päikesevalgus.

Lindemanni seadus (R. Lindemann, 1942)

Ökoloogilise püramiidi ühelt troofiliselt tasemelt teisele troofilisele tasemele ei liigu üle 10% energiast.

Ökosüsteemide ruumiline struktuur, kontiinum ja diskreetsus. Ökotoon ja servaefekt.

Ökosüsteemi ruumiline struktuur. Erinevate liikide populatsioonid ökosüsteemis on jaotunud kindlal viisil – nad moodustavad ruumilise struktuuri. Ökosüsteemis on vertikaalsed ja horisontaalsed struktuurid.

Taimestik moodustab vertikaalse struktuuri aluse.

Taimekooslus määrab reeglina ökosüsteemi välimuse. Taimed mõjutavad suuresti teiste liikide eksisteerimise tingimusi. Metsas on need suured puud, niitudel ja steppides - mitmeaastased heintaimed ning tundras domineerivad samblad ja põõsad.

Koos elades loovad ühekõrgused taimed omamoodi põrandad - astmed. Näiteks metsas moodustavad esimese (ülemise) astme kõrged puud, teise astme moodustavad ülemise astme noortest puudest ja küpsetest väiksema kõrgusega puudest. Kolmas tasand koosneb põõsastest, neljas - kõrgest rohust. Madalaim tasand, kuhu siseneb väga vähe valgust, koosneb sammaldest ja alamõõdulisest rohust.

Kihilisust täheldatakse ka rohtsetes kooslustes (niidud, stepid, savannid). Samuti on maa-alune kihistumine, mis on seotud taimede juurestiku pinnasesse tungimise erineva sügavusega: mõnes lähevad juured sügavale pinnasesse, jõuavad põhjavee tasemele, teistel on aga pinnapealne juurestik, mis haarab kinni. vett ja toitaineid ülemisest mullakihist.

Mitmetasandilise paigutuse tõttu kasutavad taimed valgusvoogu kõige tõhusamalt, samas kui konkurents väheneb: valgust armastavad taimed asuvad ülemisel astmel ja nende võra all arenevad varjutaluvad taimed.

Ka loomad on kohanenud eluks ühes või teises taimekihis (mõni ei lahku oma kihist üldse). Näiteks putukate hulgas on: maa-alused, mullas elavad (karu, urguv ämblik); maapealne, pinnapealne (sipelgas, haisuv); rohttaimelased (rohutirts, lehetäi, lepatriinu) ja kõrgema astme elanikud (erinevad kärbsed, kiilid, liblikad).

Tänu reljeefi heterogeensusele, mulla omadustele ja erinevatele bioloogilistele omadustele paiknevad taimed ka horisontaalsuunas liigilise koosseisu poolest erinevate mikrorühmadena. Seda nähtust nimetatakse mosaiiksuseks. Mosaiiktaimestik on omamoodi "ornament", mille moodustavad erinevate liikide taimede kobarad.

Tänu vertikaalsetele ja horisontaalsetele struktuuridele kasutavad ökosüsteemis elavad organismid tõhusamalt mulla mineraale, niiskust ja valgusvoogu.

Liigiökoloogia individuaalsuse põhimõtte oluliseks tagajärjeks on taimekoosluste ja ökosüsteemide koostise järkjärguline muutumine mööda keskkonnagradiente. Selliseid järkjärgulisi muutusi nimetatakse kontinuumiks (järjepidevus). Sel põhjusel eristatakse konkreetseid kooslusi ja ökosüsteeme sama tinglikult kui ökoloogilisi liigirühmi.

Kontiinumi mõiste sõnastati 20. sajandi alguses. iseseisvalt kahe teadlase poolt - vene L.G. Ramensky ja ameeriklane H. Gleason. Kahekümnenda sajandi teisel poolel. Suurima panuse selle arendamisse andsid R. Whittaker, J. Curtis, R. McIntosh ja M. Austin.

On kahte tüüpi kontiinua: ökokliin ja ökotoon. Ökokliin on absoluutne kontiinum, mille sees koosluste liigilise koosseisu kiire ja aeglase muutumise tsoone gradiendil ei eristu. Seda tüüpi kontiinum valitseb neil juhtudel, kui koosluste koosseisu muutumine toimub ilma taimede eluvormi muutumiseta, s.t. muru või metsa taimestik muutub. Ökoliini näide on näidatud joonisel fig. 7, sellest nähtub, et taimekoosluste muutumine gradiendil toimub järk-järgult ning erinevatele mullasoolsuse tingimustele vastavate koosluste piire saab tõmmata vaid tinglikult.

Riis. Joon. 7. Volga alam-lammi rohttaimestiku ökokliin piki kogusoolsuse gradienti (liikide loetelu on Golubi ja Mirkini järgi lühendatud, 1986). 1 - Phalaroides arundinacea, 2 - Bolboschoenus borodinii, 6 - Argusia sibirica, 7 - Atriplex litoralis, 8 - Tripolium vulgare.

Ökotoon – see on kontiinumi tüüp, kus gradiendil moodustuvad enam-vähem homogeensed kooslused, mida ühendab kiire ja nähtava ülemineku tsoon. Ökotooni tüüpiline näide on serva taimestik (joon. 8), s.o. metsa ja rohumaa kokkupuutealad (niidud või stepid).

Riis. Joonis 8. Ökotoobiefekt metsaserva taimestikus (Kucherova, 2001 järgi). Liikide arv: 1 - tavaline, 2 - rohumaad, 3 - mets, 4 - serv.
Sarnased ökokliini- ja ökotoonitüüpide kontiinumid avalduvad ka heterotroofse elustiku, eelkõige putukate ja mullaloomade muutuste olemuses. Ökotooni iseloomustab liigirikkus ja see on üleminekuvöönd.

Biosfääri evolutsioon. Orgaanilise maailma arengu geokronoloogiline skaala. Gaia hüpotees.

Üks olulisemaid valdkondi evolutsiooni uurimisel on eluvormide arengu uurimine. Siin on mitu etappi:

1. Rakud ilma tuumata, kuid millel on DNA ahelad (meenutavad tänapäeva baktereid ja sinivetikaid). Selliste kõige iidsete organismide vanus on üle 3 miljardi aasta. Nende omadused: 1) liikuvus; 2) toitumine ning toidu ja energia säilitamise võime; 3) kaitse soovimatute mõjude eest; 4) paljundamine; 5) ärrituvus; 6) kohanemine muutuvate välistingimustega; 7) kasvamisvõime.

2. Järgmisel etapil (umbes 2 miljardit aastat tagasi) ilmub rakku tuum. Tuumaga üherakulisi organisme nimetatakse algloomadeks. Neid on 25-30 tuhat. Lihtsaim neist on amööb. Ripslastel on ka ripsmed. Algloomade tuum on ümbritsetud pooridega topeltmembraaniga ning sisaldab kromosoome ja tuumakesi. Fossiilsed algloomad - radiolariaanid ja foraminiferid - on settekivimite peamised osad. Paljudel algloomadel on keeruline liikumisaparatuur.

3. Ligikaudu 1 miljard aastat tagasi tekkisid mitmerakulised organismid. Taimede tegevuse – fotosünteesi – tulemusena tekkis süsihappegaasist ja veest orgaaniline aine, kasutades klorofülliga püütud päikeseenergiat. Taimestiku tekkimine ja levik tõi kaasa põhimõttelise muutuse atmosfääri koostises, milles oli esialgu väga vähe vaba hapnikku. Taimed, assimileerides süsinikdioksiidist süsinikku, lõid atmosfääri, mis sisaldas vaba hapnikku - mitte ainult aktiivset keemilist ainet, vaid ka osooniallikat, blokeerides lühikeste ultraviolettkiirte tee Maa pinnale.

L. Pasteur tuvastas biosfääri evolutsioonis järgmised kaks olulist punkti: 1) hetk, mil Maa atmosfääri hapnikutase saavutas ligikaudu 1% praegusest. Sellest ajast alates on aeroobne elu muutunud võimalikuks. Geokronoloogiliselt on see arheiline. Eeldatakse, et hapniku akumuleerumine kulges kramplikult ja ei võtnud rohkem kui 20 tuhat aastat: 2) hapnikusisalduse saavutamine atmosfääris umbes 10% praegusest. See tõi kaasa eelduste tekkimise osonosfääri tekkeks. Selle tulemusena sai elu võimalikuks madalas vees ja seejärel maismaal.

Paleontoloogia, mis tegeleb fossiilsete jäänuste uurimisega, kinnitab organismide keerukuse suurenemise fakti. Kõige iidsemates kivimites leidub mõnda tüüpi lihtsa ehitusega organisme. Tasapisi kasvab mitmekesisus ja keerukus. Paljud liigid, mis ilmuvad mis tahes stratigraafilisel tasemel, kaovad seejärel. Seda tõlgendatakse kui liikide tekkimist ja väljasuremist.

Vastavalt paleontoloogilistele andmetele võib arvata, et bakterid, vetikad, primitiivsed selgrootud tekkisid proterosoikumi geoloogilisel ajastul (700 miljonit aastat tagasi); paleosoikumis (365 miljonit aastat tagasi) - maismaataimed, kahepaiksed; mesosoikumis (185 miljonit aastat tagasi) - imetajad, linnud, okaspuud; kainosoikumisse (70 miljonit aastat tagasi) - kaasaegsed rühmad. Muidugi tuleb meeles pidada, et paleontoloogiline ülestähe on puudulik.

Kogunenud taimejäänused moodustasid maapõue sajandeid tohutuid orgaaniliste ühendite (kivisüsi, turvas) energiavarusid ning elu areng ookeanides tõi kaasa settekivimite tekke, mis koosnesid luustikust ja muudest mereorganismide jäänustest.

Elussüsteemide olulised omadused on järgmised:

1. Kompaktsus. 5 ? Viljastatud vaalamunas sisalduv 10–15 g DNA-d sisaldab teavet valdava enamuse 5? kaaluva looma tunnuste kohta. 107g (mass suureneb 22 suurusjärku).

2. Võime luua korda molekulide kaootilisest soojusliikumisest ja seeläbi neutraliseerida entroopia suurenemist. Elusolendid tarbivad negatiivset entroopiat ja töötavad vastu termilisele tasakaalule, suurendades aga keskkonna entroopiat. Mida keerulisem on elusaine, seda rohkem on sellel varjatud energiat ja entroopiat.

3. Aine, energia ja teabe vahetus keskkonnaga.

Elusolend suudab omastada väljastpoolt saadud aineid, s.t neid uuesti üles ehitada, kõrvutades neid enda materiaalsete struktuuridega ja tänu sellele palju kordi taastoota.

4. Autokatalüütiliste reaktsioonide käigus tekkinud tagasisideahelad mängivad olulist rolli metaboolsetes funktsioonides. "Kui anorgaanilises maailmas on tagasiside mittelineaarsete reaktsioonide "mõjude" (lõppproduktide) ja neid tekitavate "põhjuste" vahel suhteliselt haruldane, siis elussüsteemides on tagasiside (molekulaarbioloogia poolt kindlaks tehtud) vastupidi. pigem reegel kui erand." (I. Prigogine, I. Stengers. Kord kaosest. M., 1986, lk 209). Elussüsteemides toimub autokatalüüs, ristkatalüüs ja autoinhibeerimine (katalüüsile vastupidine protsess, kui antud aine on olemas, siis seda reaktsiooni käigus ei teki). Uute struktuuride loomiseks on vaja positiivset tagasisidet, jätkusuutlikuks eksisteerimiseks on vaja negatiivset tagasisidet.

5. Elu on keemiliste komponentide mitmekesisuse ja keerukuse ning elusolendites toimuvate muundumise dünaamika poolest kvalitatiivselt parem aine muudest eksisteerimisvormidest. Elussüsteeme iseloomustab palju suurem kord ja asümmeetria ruumis ja ajas. Elusolendite struktuurne kompaktsus ja energiatõhusus on molekulaarsel tasemel kõrgeima korrastatuse tulemus.

6. Mitteelusate süsteemide iseorganiseerumisel on molekulid lihtsad ja reaktsioonimehhanismid keerulised; elussüsteemide iseorganiseerumisel, vastupidi, reaktsiooniskeemid on lihtsad ja molekulid keerulised.

7. Elussüsteemidel on minevik. Elututel pole ühtegi. «Aatomifüüsika terviklikud struktuurid koosnevad teatud arvust elementaarrakkudest, aatomituumast ja elektronidest ega näita ajas mingit muutust, kui just väljastpoolt ei häirita. Sellise välise häire korral on tõsi, et nad kuidagi reageerivad sellele, kuid kui häire polnud liiga suur, naasevad nad selle lõppedes oma algsesse asendisse. Kuid organismid ei ole staatilised moodustised. Elusolendi iidne võrdlus leegiga viitab sellele, et elusorganismid on sarnaselt leegiga vorm, millest aine teatud mõttes vooluna läbib” (W. Heisenberg. Füüsika ja filosoofia. Osa ja tervik. M., 1989, lk 233).

8. Organismi eluiga sõltub kahest tegurist - pärilikkusest, mis on määratud geneetilise aparaadiga, ja muutlikkusest, olenevalt keskkonnatingimustest ja indiviidi reaktsioonist neile. Huvitav on see, et nüüd ei saanud elu Maal tekkida hapnikuatmosfääri ja teiste organismide vastuseisu tõttu. Pärast sündi on elu pidevas evolutsioonis.

9. Võime ennast liigselt taastoota. “Sigimise progresseerumine on nii kõrge, et viib võitluseni elu eest ja selle tagajärgedeni – loodusliku valikuni” (Ch. Darwin. Soch. T. 3. M.-L., 1939, lk 666).

Gaia hüpoteesi esitas inglise teadlane James Lovelock, kes töötas NASA-s 1960. aastate alguses, ajal, mil elu otsimine päikesesüsteemis alles algas. Lähtudes tõsiasjast, et Maa atmosfäär erineb oluliselt elutute planeetide atmosfäärist, väitis Lovelock, et meie planeet ja selle biosfäär on omamoodi elusorganismid. Ta ütles: "Maa on midagi enamat kui lihtsalt maja, see on elusorganism ja me oleme selle osa."

Hüpoteesi olulisus seisneb selles, et see aitas kaasa süstemaatilise lähenemise väljatöötamisele Maa uurimisel, milles planeeti käsitletakse ühtse tervikuna, mitte eraldi osade kogumina.

Temperatuur kui peamine keskkonnategur. kohanemine madalate ja kõrgete temperatuuridega.

Poikilotermilised loomad on võimelised kohanema kõrgete temperatuuridega. See juhtub ka erineval viisil: soojusülekanne võib toimuda niiskuse aurustumise tõttu keha pinnalt või ülemiste hingamisteede limaskestalt, samuti nahaaluse veresoonte regulatsiooni tõttu (näiteks sisalikel verevool läbi naha veresoonte suureneb temperatuuri tõustes).

Kõige täiuslikumat termoregulatsiooni täheldatakse lindudel ja imetajatel – homoiotermilistel loomadel. Evolutsiooni käigus omandasid nad neljakambrilise südame ja ühe aordikaare olemasolu tõttu võime säilitada püsivat kehatemperatuuri, mis tagas arteriaalse ja venoosse verevoolu täieliku eraldamise; kõrge ainevahetus; sulg või juuksepiir; soojusülekande reguleerimine; hästi arenenud närvisüsteem omandas võime elada aktiivselt erinevatel temperatuuridel. Enamikul lindudel on kehatemperatuur veidi üle 40 o C, samas kui imetajatel on see mõnevõrra madalam. Loomade jaoks ei oma suurt tähtsust mitte ainult termoregulatsioonivõime, vaid ka kohanemisvõime, spetsiaalsete varjualuste ja pesade rajamine, soodsama temperatuuriga koha valik jne. Samuti suudavad nad kohaneda madala temperatuuriga mitmel viisil: soojaverelised loomad vähendavad lisaks sulgedele või karvadele soojuskadu värisemise (nähtavalt liikumatute lihaste mikrokontraktsioonid) abil; kui pruun rasvkude oksüdeerub imetajatel, tekib lisaenergiat, mis toetab ainevahetust.

Soojavereliste loomade kohanemine kõrgete temperatuuridega on paljuski sarnane külmavereliste sarnaste kohanemistega - higistamine ja vee aurustumine suu limaskestalt ja ülemistelt hingamisteedelt, lindudel - ainult viimane viis, kuna neil pole higinäärmeid; nahapinna lähedal asuvate veresoonte laienemine, mis suurendab soojusülekannet (lindudel toimub see protsess sulgedeta kehapiirkondades, näiteks kammi kaudu). Temperatuur ja ka valgusrežiim, millest see sõltub, muutub loomulikult aastaringselt ja seoses geograafilise laiuskraadiga. Seetõttu on madalatel temperatuuridel elamiseks olulisemad kõik kohandused.

Rahvastiku demograafiline struktuur.

Kõik kehas toimuvad keemilised protsessid sõltuvad temperatuurist. Soojustingimuste muutused, mida sageli looduses täheldatakse, peegelduvad sügavalt loomade ja taimede kasvus, arengus ja muudes elutegevuse ilmingutes. On muutuva kehatemperatuuriga organisme – poikilotermilisi ja püsiva kehatemperatuuriga organisme – homöotermilisi. Poikilotermilised loomad sõltuvad täielikult ümbritseva õhu temperatuurist, samas kui homöotermilised loomad suudavad hoida püsivat kehatemperatuuri sõltumata ümbritseva õhu temperatuuri muutustest. Valdav enamus aktiivses elus olevatest maismaataimedest ja -loomadest ei talu negatiivseid temperatuure ja sureb. Elutemperatuuri ülemine piir ei ole erinevatel liikidel ühesugune – harva üle 40-45 °C. Mõned tsüanobakterid ja bakterid elavad temperatuuril 70–90 °C ja mõned molluskid võivad elada kuumaveeallikates (kuni 53 °C). Enamiku maismaaloomade ja taimede jaoks kõiguvad optimaalsed temperatuuritingimused üsna kitsastes piirides (15-30 °C). Elutemperatuuri ülemise läve määrab valgu koagulatsiooni temperatuur, kuna umbes 60 oC temperatuuril toimub valgu pöördumatu koagulatsioon (valgu struktuuri lagunemine).

Poikilotermilised organismid on evolutsiooniprotsessis välja töötanud erinevaid kohanemisi muutuvate keskkonna temperatuuritingimustega. Poikilotermiliste loomade peamine soojusenergia allikas on välissoojus. Poikilotermilised organismid on välja töötanud erinevaid kohanemisi madalate temperatuuridega. Mõned loomad, näiteks arktilised kalad, kes elavad pidevalt temperatuuril -1,8 o C, sisaldavad koevedelikus aineid (glükoproteiine), mis takistavad jääkristallide teket organismis; putukad koguvad selleks otstarbeks glütserooli. Teised loomad, vastupidi, suurendavad lihaste aktiivse kokkutõmbumise tõttu keha soojuse tootmist - nii tõstavad nad kehatemperatuuri mitme kraadi võrra. Teised jällegi reguleerivad oma soojusvahetust, vahetades soojust vereringesüsteemi veresoonte vahel: lihastest väljuvad veresooned on tihedas kontaktis nahalt tulevate ja jahtunud verd kandvate veresoontega (see nähtus on omane külmaveekaladele). Kohanemiskäitumine väljendub selles, et paljud putukad, roomajad ja kahepaiksed valivad kütmiseks kohti päikese käes või muudavad küttepinna suurendamiseks erinevaid asendeid.

Paljudel külmaverelistel loomadel võib kehatemperatuur varieeruda olenevalt füsioloogilisest seisundist: näiteks lendavatel putukatel võib suurenenud lihastöö tõttu tõusta sisemine kehatemperatuur 10-12 o C või rohkemgi. Sotsiaalsed putukad, eriti mesilased, on välja töötanud tõhusa temperatuuri hoidmise viisi kollektiivse termoregulatsiooni kaudu (tarus saab hoida temperatuuri 34-35 o C, mis on vajalik vastsete arenguks).

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

Majutatud aadressil http://www.allbest.ru/

Niiskus kui keskkonnategur

Niiskus on ka üks olulisemaid keskkonnategureid. Kuna vesi on kõige levinum aine Maal, mängib vesi elusorganismide jaoks olulist rolli, on eluks vajalik tingimus ning selle kogus võib olla piiravaks keskkonnateguriks. Vesi on rakkude põhikomponent, lahusti, toitainete ülekandevahend, mille osalusel toimuvad organismides biokeemilised reaktsioonid. vee biokeemiline niiskus

Füüsilise kehana on veel oma molekulaarstruktuuri tõttu mitmeid anomaalseid omadusi. Näiteks kui vesi külmub, ei suru see kokku, nagu enamik vedelikke, vaid paisub. Seetõttu takistab jää tihedus vee tihedusest väiksem (vee maksimaalne tihedus temperatuuril + 4 ° C) reservuaaride külmumist põhja. Lisaks on veel vee kõrge dielektriline konstant, st väga polaarne lahusti, ja kõrge soojusmahtuvus, seega on see oluline temperatuuri regulaator. Suvel veekogud neelavad soojust, talvel eraldavad seda keskkonda. Seetõttu ei esine piirkondades, kus asuvad suured veehoidlad, talvel ja suvel, päeval ega öösel järske temperatuurikõikumisi.

Kuna vesi on elupaigaks paljudele organismidele, siis on olulised selle omadused nagu tihedus, lahustunud gaaside sisaldus, läbipaistvus, happesus jne.Vees lahustunud hapniku sisaldus võib olla piiravaks teguriks ja see sõltub paljudest teguritest eelkõige temperatuur, rõhk, voolud jne.

Taimed on eriti tundlikud niiskuse ja veesisalduse muutuste suhtes. Vajadusel eristatakse vees järgmisi ökoloogilisi taimerühmi:

Hüdratofüüdid, kes elavad ainult vees, on täielikult või peaaegu täielikult vee all. Ilma veeta surevad nad kiiresti; Hüdrofüüdid on maismaa-veetaimed, mis võivad olla osaliselt vee all, näiteks kasvavad veehoidlate, soode jm kallastel;

Hügrofüüdid on maismaataimed, mis võivad eksisteerida kõrge õhuniiskuse tingimustes ja niisketel muldadel;

Mesofüüdid, mis taluvad lühikest ja mitte väga tugevat põuda. Need taimed on üsna arvukad ja laialt levinud;

Kserofüüdid, mis taluvad aktiivsena pikaajalist põuda tänu nende võimele reguleerida vee ainevahetust, näiteks kõrbetaimed jne.

Loomad on tundlikud ka nende kehas oleva vee hulga suhtes. Vesi satub loomade kehasse joomise ajal, koos toiduga ja ainevahetusprotsesside tulemusena, eelkõige rasvade oksüdatsiooni tulemusena. Juhul, kui looma kehasse satub vähem vett, kui ära kulub, tunneb ta veepuudust. Keha dehüdratsioon võib põhjustada selle surma. Seega ei avalda vesi mitte ainult otsest mõju organismide füsioloogiale, vaid muudab ka muid keskkonnategureid, nagu temperatuur, mulla õhustumine, toitainete omastamine taimede poolt jne. Lisaks on vesi paljude organismide elupaigaks. .

Looduses on tohutul hulgal vett. Kogu vee kogumit nimetatakse veekeskkonnaks või hüdrosfääriks. Seega on hüdrosfäär Maa pidev veekiht, mis on ookeanide, merede, mandrivete ja jääkihtide kogum. Hüdrosfäär, mis on keskkonna üks olulisemaid elemente, mängib otsustavat rolli paljudes looduses toimuvates protsessides. Vesi mängib meie planeedi arenguloos olulist rolli, kuna sellega on seotud elusaine päritolu ja areng ning sellest tulenevalt kogu biosfäär.

Kui arvestada hüdrosfääri koostisosi, (siis mered ja ookeanid (Maailma ookean) hõivavad umbes 71% maapinnast, sisaldavad need 1,37 x 109 km3 vett, mis moodustab 94% kogu hüdrosfäärist. Üldpindala mandriveekogudest moodustab ~ 3% pindalast ~ 1,7% hüdrosfääri varudest on akumuleerunud mandriliustikestes ja nende pindala on ligikaudu 10% mandrite pindalast. Märkimisväärsed kogused veest, umbes (SW) x 103 km3, on Maal asustavate elusorganismide lahutamatu osa.

Looduses on vesi ringluses. Veeringe on pidev, omavahel seotud vee liikumise protsess Maal, mis toimub päikeseenergia, gravitatsiooni, elusorganismide elutegevuse ja inimese majandustegevuse mõjul.

Päikese soojusenergia toimel aurustub aastas ookeani ja mandrite pinnalt ~ 525x103 km3 vett, mis vastab 1030 mm atmosfääri sademetele aastas. Osa veest naaseb sademete kujul Maailmamerre, moodustades lüli looduses toimuvas väikeses veeringes. Teine osa veest sademete kujul kandub õhumassidega mandritele, moodustades lüli looduses toimuvas suures veeringes, kus maapinnalt aurustumine ja sademed, aga ka jõgede äravool naasevad osaliselt maapinnale. Maailma ookean. Suured ja väikesed veeringed looduses tagavad kogu vee ühtsuse hüdrosfääris.

Kuigi hüdrosfääri eri osad on omavahel seotud veeringe protsesside kaudu looduses, ei ole nende loomuliku uuenemise kiirus ühesugune. Olemasolevad andmed hüdrosfääri erinevate osade ja nende veebilansi kohta võimaldasid arvutada veeringluse protsessis toimuva veevahetuse aktiivsust. Veevahetuse aktiivsuse all mõistetakse hüdrosfääri üksikute veevarude uuenemise kiirust. Seda väljendatakse nende täielikuks uuendamiseks vajalike aastate arvuna.

Majutatud saidil Allbest.ru

...

Sarnased dokumendid

Vee omadused ja roll ökoloogilise tegurina. Kuivad ja niisked tingimused. Organismide vee tasakaal. Vesi kui nende elupaik. Veeorganismide ökoloogia. Krasnodari territooriumi punases raamatus loetletud haruldaste veeloomade omadused.

kursusetöö, lisatud 18.07.2014

Konkreetse keskkonna (teatud toit, kiskjad, temperatuur, soolsus) uurimine, millega kõik maakera liigid on kohanenud. Valguse kui ökoloogilise teguri omadused. Temperatuuri ja niiskuse kui oluliste keskkonnategurite iseloomustamine.

test, lisatud 19.07.2010

Vesi atmosfääris, maapinnal ja sügavustes, selle füüsikaline olek: aurumine, kondenseerumine ja keskkonna puhastamine. Inimese sõltuvus veeringest ja selle mõju sellele protsessile. Reovee standardpuhastuse ja desinfitseerimise etapid.

kursusetöö, lisatud 29.08.2014

Niiskus kui keskkonnategur. Happevihmad: nende põhjused ja kahjulikud tagajärjed, sademete tagajärjed veekogudele. Erikaitsealused loodusalad. Riigi looduskaitsealad, näited. Väike ja suur veeringe biosfääris.

test, lisatud 22.10.2012

Biosfääri üldkontseptsioon. Ainete ringkäik, inimese roll ja koht biosfääris. Peamised organismirühmad ainete ringis. Vesi kui keskkonna kõige olulisem tegur. Veereostus ja selle tagajärjed. Mulla väärtus, koostis ja omadused.

abstraktne, lisatud 09.11.2010

Vee päritolu Maal: selle välimuse teooriad. Maa ja ookeanide pindalade suhe meie planeedil. Näiteid veesisaldusest erinevate organismide rakkudes, nende kudedes ja elundites. Veeringe biosfääris. Vee omadused, tähtsus inimese elus.

test, lisatud 04.02.2010

Suurte ja väikeste tsüklite (vesi, süsinik, hapnik, lämmastik, fosfor, väävel, anorgaanilised katioonid) tunnused, nende omadused, seosed, voolustruktuur ja tähendus. Ksenobiootikumide (elavhõbe, plii, kroom) antropogeenne tsirkulatsioon.

abstraktne, lisatud 10.03.2012

Veeringe looduses, pinna- ja põhjavees. Veevarustuse probleemid, veevarude reostus. Metoodilised arengud: "Planeedi veevarud", "Veekvaliteedi uuringud", "Vee kvaliteedi määramine keemilise analüüsi meetoditega".

lõputöö, lisatud 06.10.2009

vee füsioloogilis-hügieeniline ja epidemioloogiline tähtsus; veetarbimise normid. Vee bioloogilise kvaliteedi ja keemilise koostisega seotud haigused. Epideemia puhkemiseks vajalikud tingimused. Riigi veekvaliteedi standardid.

esitlus, lisatud 07.11.2014

Kemikaalide ringlemine anorgaanilisest keskkonnast. Suure (geoloogilise) tsükli olemus. Ainete ringlemise kirjeldus biosfääris süsiniku, lämmastiku, hapniku, fosfori ja vee näitel. Antropogeensed mõjud keskkonnale.

Organismide elus on vesi kõige olulisem keskkonnategur. See on rakkude, kudede, taime- ja loomamahlade protoplasma põhiosa. Kõik biokeemilised assimilatsiooni- ja dissimilatsiooniprotsessid, gaasivahetus kehas viiakse läbi piisava veevarustusega. Vesi koos selles lahustunud ainetega määrab raku- ja koevedelike osmootse rõhu, sealhulgas rakkudevahelise vahetuse. Taimede ja loomade aktiivse elu perioodil on nende organismide veesisaldus reeglina üsna kõrge.

Keha passiivses seisundis võib vee hulk oluliselt väheneda, kuid isegi puhkeperioodil ei kao see täielikult. Näiteks kuivades sammaldes ja samblikes on kogumassi veesisaldus 5–7% ja teravilja õhukuivades terades vähemalt 12–14%. Pideva veekaotuse tõttu vajavad maismaaorganismid regulaarset täiendamist. Seetõttu on nad evolutsiooni käigus välja töötanud kohandused, mis reguleerivad veevahetust ja tagavad säästliku niiskuse kasutamise. Kohanemised on oma olemuselt anatoomilised, morfoloogilised, füsioloogilised ja käitumuslikud. Erinevat tüüpi taimede vajadus vees arenguperioodide jaoks ei ole sama. See muutub sõltuvalt kliimast ja pinnasest.Seega vajavad teraviljakultuurid seemnete idanemise ja küpsemise perioodil vähem niiskust kui kõige intensiivsema kasvu ajal.Lisaks niiskele troopikale kogevad taimed peaaegu kõikjal

vöö veepuudus. põud. Suvistel kõrgetel temperatuuridel avaldub sageli nii õhupõud kui ka mullapõud (taimele saadava mulla niiskuse vähenemisega). Niiskuse puudumine või defitsiit vähendab taimede kasvu, võib põhjustada nende lühikest kasvu, viljatust generatiivsete organite vähearengu tõttu.

Kõigis eluvormides on ülima tähtsusega veevahetus keha ja väliskeskkonna vahel. Keskkonna niiskus on sageli tegur, mis piirab organismide levikut ja arvukust Maal. Näiteks stepi- ja eriti metsataimed nõuavad kõrget niiskusauru sisaldust õhus, kõrbetaimed on aga kohanenud madala õhuniiskusega.

Niiskus määrab organismide aktiivse eluperioodi perioodilisuse, elutsüklite hooajalise dünaamika, mõjutab arengu kestust, viljakust ja nende suremust. Näiteks sellised taimeliigid nagu kevadveroonika, liivane unustamatu, kõrbepeet jt jõuavad kevadniiskust kasutades väga lühikese ajaga (12-30 päeva) idanema, arenevad generatiivsed võrsed, õitsevad, moodustuvad. puuviljad ja seemned. Neid üheaastaseid taimi nimetatakse efemeerideks (kreeka keelest "ephemeros" – põgus, ühepäevane) Kohanemist niiskuse hooajalise rütmiga näitavad ka üksikud mitmeaastaste taimede liigid, mida nimetatakse efemeroidideks või geoefemeroidideks. Ebasoodsates niiskustingimustes võivad nad oma arengut edasi lükata, kuni see muutub optimaalseks, või, nagu efemeerid, läbivad kogu oma tsükli äärmiselt lühikese varakevadise perioodiga. Siia kuuluvad tüüpilised lõunasteppide taimed – stepihüatsint, linnuliha, tulbid jne.

Loomad võivad olla ka efemeerid. Need on putukad, koorikloomad (kilbussid, kes ilmuvad kevadel metsalompides rohkesti) ja isegi kalad, kes elavad väikestes veehoidlates, lompides, näiteks Aafrika notooksad ja afio-semioonid karpkalahambataolisest järjekorrast.

Seoses õhuniiskusega eristatakse eurihügrobionti ja stenohügrobionti organisme.

Euryhygrobiont-organismid on kohanenud elama erinevate niiskuse kõikumiste korral. Stenohygrobiont organismide jaoks peab õhuniiskus olema rangelt määratletud: kõrge, keskmine või madal. Loomade areng pole vähem tihedalt seotud niiskusega.

keskkond. Erinevalt taimedest on loomadel aga võime aktiivselt otsida optimaalse õhuniiskusega tingimusi ja neil on arenenumad mehhanismid vee ainevahetuse reguleerimiseks.

Keskkonna niiskus mõjutab veesisaldust looma kudedes ja on seega otseselt seotud tema käitumise ja ellujäämisega. Sellel võib aga olla ka kaudne mõju.

toidu ja muude tegurite kaudu. Näiteks põua ajal, tugeva taimestiku läbipõlemisega, väheneb fütofaagiliste loomade arv. Loomade faasiline areng nõuab rangelt määratletud niiskustingimusi. Loomade õhus või toidus niiskuse puudumisega väheneb järsult viljakus ja ennekõike niiskust armastavad vormid. Ebapiisav veekogus söödas vähendab enamiku loomade kasvukiirust, aeglustab nende arengut, lühendab eluiga ja suurendab suremust.

Järelikult veerežiim, s.o. järjestikused muutused väliskeskkonna vee sissevoolus, olekus ja sisalduses (vihm, lumi, udu, õhuauruküllastus, põhjavee tase, mulla niiskus) mõjutavad oluliselt elu.

elavad organismid.

Sõltuvalt maismaataimede elupaigast eristatakse järgmisi ökoloogilisi rühmi:

hügrofüüdid,

mesofüüdid,

kserofüüdid.

Hügrofüüdid(kreeka keelest "hygros" - märg, "phyton" - taimed) - taimed, mis elavad niisketes kohtades, ei talu veepuudust ja on madala põuakindlusega. Üldiselt ühendab neid kõigi hügrofüütide elupaikade, veerežiimi tunnuste ning anatoomiliste ja morfoloogiliste tunnuste üsna suure mitmekesisusega veevoolu piiravate kohanduste puudumine ja võimetus taluda selle väikest kadu.

Mesofüüdid- Need on parasniiske kasvukoha taimed, millel on hästi arenenud juurestik. Mesofüütide hulka kuuluvad paljud niiduheinad (punane ristik, timut), enamik metsataimi (maikelluke jt), märkimisväärne osa lehtpuid (haab, kask, pärn), palju põldu (rukis, kapsas jne), puuvilja- ja marjakultuurid (õun, sõstrad, vaarikad, kirsid jne) ja umbrohi.

Kserofüüdid(kreeka keelest "xeros" - kuiv, "phyton" - taim) - need on kuiva kasvukoha taimed, mis taluvad märkimisväärset niiskuse puudust - mulda ja atmosfääri põuda. Kserofüüte leidub kõige arvukamalt ja mitmekesisemalt kuuma ja kuiva kliimaga piirkondades. Nende hulka kuuluvad kõrbete, kuivade steppide, savannide ja kuivade subtroopiliste piirkondade taimeliigid. Niiskusepuuduse ületamiseks võib olla erinevaid viise: suurendada selle imendumist ja vähendada tarbimist, aga ka võimet taluda suuri veekadusid.

Evolutsiooni käigus tekkisid taimedel ja loomadel veerežiimiga erinevad kohandused (tabel 2).

Tabel 2

Kohanemine kuivade tingimustega taimedes ja loomades (vastavalt N. Green et al., 1993)


Veekao vähendamine
Lehed muudetakse nõelteks või	Euphorbia, okaspuud

vee all olevad stoomid	Pinus, Ammophila
Lehed rullitud silindrisse
Paks vahajas küünenahk	enamuse lehed
	kserofüüdid, putukad
Paks vars suure vahekorraga	Cactaceae, Euphorbiaceae (oksa-
mahu vähendamine pinnale
karvane lehed	Paljud alpi taimed
Lehtede langetamine põua ajal	Fouguieria splendens
Stomata on öösel avatud ja suletud	Crassula

Tõhus CO2 fikseerimine öösel koos	C-4 - taimed, nt Zea
Mitte täielikult avatud stomata
Lämmastiku eritumine uriini kujul	Putukad, linnud ja mõned
	roomajad
Henle piklik silmus neerus	kõrbeimetajad,
	nt kaamel, kõrb
Kangad on vastupidavad kõrgele
Kangad on vastupidavad kõrgele	Paljud kõrbetaimed.
temperatuuri languse tõttu
higistamine või transpiratsioon.
Loomad peidavad end urgudesse.	Palju väikest kõrbe
	näiteks imetajad
Hingamisavad on kaetud	kõrberott
Hingamisavad on kaetud	palju putukaid
ventiilid
Suurendage vee imendumist
Ulatuslik pindmine juur	Mõned, näiteks kaktused,
pikad juured	Opuntia ja Euphorbiaceae
pikad juured	Paljud alpi taimed
Käikude kaevamine vette	(edelweiss)
Käikude kaevamine vette

veehoidla

Limaskesta rakkudes ja rakuseintes

Spetsiaalses põies Rasva kujul (vesi on rasva oksüdatsiooni saadus)

Cactaceae ja Euphorbiceae Kõrbekonn Kõrberott

Füsioloogiline resistentsus veekadu

Nähtav dehüdratsioon jääb elujõuliseks

Märkimisväärse osa kehakaalu kaotamine ja selle kiire taastumine vee olemasolul

Mõned epifüütsed sõnajalad ja samblad, palju sammal- ja samblikke, tarn

Vihmauss (kaotab kuni 70% massist), kaamel (kaotab kuni 30% massist)

"Probleemide vältimine" Elage üle ebasoodne periood seemnete kujul

Elage üle ebasoodne periood sibulate ja mugulate kujul. Hajutada seemneid lootuses, et mõni neist langeb soodsatesse tingimustesse Käitumislikud vältimisreaktsioonid

Suvine talveunne kookonis

Eschscholzia californiaMõned liiliadErinevad taimed

Mullaorganismid, lestad, vihmaussidVihmaussid, kopsukalad

Temperatuur ja niiskus on peamised kliimategurid ja on omavahel tihedalt seotud.

Konstantse veekoguse korral õhus suhteline õhuniiskus tõuseb temperatuuri langedes.Kui õhk jahtub alla oma küllastuspunkti (100%), siis tekib kondenseerumine ja sademed. Kuumutamisel selle suhteline õhuniiskus langeb. Temperatuuri ja niiskuse kombinatsioon mängib sageli taimestiku ja loomade levimisel otsustavat rolli. Temperatuuri ja niiskuse koostoime ei sõltu mitte ainult nende suhtelisest, vaid ka absoluutväärtusest. Näiteks temperatuur avaldab organismidele tugevamat mõju kriitilisele lähedase õhuniiskuse tingimustes, s.t. kui õhuniiskus on väga kõrge või väga madal. Niiskus mängib kriitilisemat rolli ka temperatuuril,

piirväärtuste lähedal. Sellest ka samad organismiliigid b erinevad geograafilised piirkonnad eelistavad erinevaid elupaiku.

Valgus, temperatuur ja niiskus kui keskkonnategurid

katsetada

3. Niiskus kui keskkonnategur

Õhukuivatus on oluline keskkonnategur. Eriti maismaaorganismide jaoks on õhu kuivatav toime suur tähtsus. Loomad kohanevad kaitsealadele liikudes ja on aktiivsed öösel.

Kuiva kliima taimed kohanevad morfoloogiliste muutustega, vegetatiivsete organite, eriti lehtede vähenemisega.

Organismide leviku ökoloogiliseks hindamiseks kasutatakse kliima kuivuse indikaatorit. Kuivus toimib organismide ökoloogilise klassifikatsiooni valikulise tegurina.

Seega jaotatakse organismiliigid sõltuvalt kohaliku kliima niiskuse omadustest ökoloogilistesse rühmadesse:

1. Hüdatofüüdid on veetaimed.

2. Hüdrofüüdid on maismaa-veetaimed.

3. Hügrofüüdid - kõrge õhuniiskuse tingimustes elavad maismaataimed.

4. Mesofüüdid on taimed, mis kasvavad keskmise niiskusega

Niiskus on veeauru hulk õhus. Seda saab väljendada grammides kuupmeetri kohta.

Organismide biootilised seosed biotsenoosides. Happevihmade probleem

Keskkonnategur on teatud keskkonnaseisund või -element, millel on organismile spetsiifiline mõju. Keskkonnategurid jagunevad abiootiliseks, biootiliseks ja antropogeenseks ...

Keskkonna saastamine tahkete tööstus- ja olmejäätmetega

Pestitsiidide – keemilised vahendid taimede ja loomade kaitsmiseks erinevate kahjurite ja haiguste eest – avastamine on tänapäeva teaduse üks olulisemaid saavutusi. Tänapäeval kasutatakse maailmas 1 hektari kohta 300 kg kemikaale...

Mullaökoloogilise seire üldpõhimõtted

Taimede kohanemine veerežiimiga

ökoloogiline vesi maismaataim Taimekeha koosneb 50-90% ulatuses veest. Tsütoplasmas on eriti palju vett (85-90%) ja seda on palju rakuorganellides. Vesi on taimede elus ülimalt tähtis...

Atmosfäärisaaste ja osoonikihi kahanemise probleemid

Vikidest seotakse segadustükke erinevatest segadust tekitavatest kõnedest inimtegevuse käigus. Täitelao taga satuvad väikeses koguses kõnepulgad atmosfääri gaasilistel gaasidel (vääveldioksiid SO2, süsinikdioksiid CO2, osoon O3 ...

Tootmisruumi keskkonna ja seadmete sisekeskkonna põhiparameetrite arvutamine

Ruumi õhukeskkonna parameetrite normaliseerimisel lähtutakse nn lubatud parameetrite vahemikust. Lubatud parameetrite vahemik määratakse madalama lubatud temperatuuritasemega ...

Roheliste alade roll linnas

Õhuniiskuse suurenemisega väheneb atmosfääri läbipaistvus ja selle tulemusena väheneb ka maapinnale jõudva päikesekiirguse hulk ...

Valgus on üks energia vorme. Vastavalt termodünaamika esimesele seadusele ehk energia jäävuse seadusele võib energia muutuda ühest vormist teise. Selle seaduse alusel...

Valgus, temperatuur ja niiskus kui keskkonnategurid

Temperatuur on kõige olulisem keskkonnategur. Temperatuuril on tohutu mõju organismide elu paljudele aspektidele nende leviku geograafias ...

Sotsiaal-ökoloogiline tegur kaasaegse linna arengu käsitluse kujunemise aluseks

ecocity ecocity Viimasel ajal on tänapäeva linnades järsult süvenenud sotsiaalse, majandusliku ja ökoloogilise iseloomuga seotud probleemid. Viimase 40 aasta jooksul on looduslike komplekside majanduslik koormus järsult suurenenud ...

Keskkonnajuhtimise funktsioonid

Inimeste tervist mõjutavad keskkonnategurid

Inimene pürgib alati metsa, mägedesse, mereranda, jõkke või järve. Siin tunneb ta jõu, särtsakuse tõusu. Pole ime, et nad ütlevad, et kõige parem on lõõgastuda looduse rüpes. Kaunimatesse nurkadesse kerkivad sanatooriumid, puhkemajad...

Ökoloogia

Vastavalt föderaalseaduse "Keskkonnakaitse" artiklile 1 on keskkonnakontroll meetmete süsteem, mille eesmärk on ennetada, avastada ja tõkestada keskkonnakaitsealaste õigusaktide rikkumisi ...

Majandusareng ja keskkonnategur

Iga majandusarengu keskmes on kolm majanduskasvu tegurit: tööjõuressursid, kunstlikult loodud tootmisvahendid (kapital või tehiskapital), loodusvarad ...

ökosüsteemid

Niiskustingimused meie vööndis on organismide eksisteerimiseks üsna soodsad. Enamik elusolendeid on 70–95% vett. Vett on vaja kõigi biokeemiliste ja füsioloogiliste protsesside jaoks...