Ljus ?r en av de viktigaste milj?faktorerna. Utan ljus ?r v?xternas fotosyntetiska aktivitet om?jlig, och utan den senare ?r livet i allm?nhet ot?nkbart, eftersom gr?na v?xter har f?rm?gan att producera det syre som beh?vs f?r alla levande varelser. Dessutom ?r ljus den enda v?rmek?llan p? planeten jorden. Det har en direkt effekt p? de kemiska och fysikaliska processer som f?rekommer i organismer och p?verkar ?mnesoms?ttningen.

M?nga morfologiska och beteendem?ssiga egenskaper hos olika organismer ?r f?rknippade med deras exponering f?r ljus. Aktiviteten hos vissa inre organ hos djur ?r ocks? n?ra relaterad till belysning. Djurens beteende, s?som s?songsbetonad migration, ?ggl?ggning, uppvaktning och v?rsp?r, ?r relaterat till l?ngden p? dagsljusetimmar.

Inom ekologi h?nvisar termen "ljus" till hela omr?det av solstr?lning som n?r jordens yta. F?rdelningsspektrumet f?r solstr?lningsenergi utanf?r jordens atmosf?r visar att ungef?r h?lften av solenergin emitteras i det infrar?da omr?det, 40 % i det synliga omr?det och 10 % i det ultravioletta och r?ntgenomr?det.

F?r levande materia ?r ljusets kvalitativa egenskaper viktiga - v?gl?ngd, intensitet och exponeringstid. Det finns n?ra ultraviolett str?lning (400-200 nm) och l?ngt, eller vakuum (200-10 nm). K?llor till ultraviolett str?lning ?r h?gtemperaturplasma, accelererade elektroner, vissa lasrar, solen, stj?rnor, etc. Den biologiska effekten av ultraviolett str?lning orsakas av kemiska f?r?ndringar i molekylerna i levande celler som absorberar dem, fr?mst molekyler av nukleinsyror ( DNA och RNA) och proteiner, och uttrycks i divisionsst?rningar, f?rekomsten av mutationer och celld?d.

N?gra av solens str?lar, efter att ha rest en enorm str?cka, n?r jordens yta, lyser upp och v?rmer den. Det uppskattas att v?r planet tar emot ungef?r en tv? miljarder av solenergi, och av denna m?ngd anv?nds endast 0,1-0,2 % av gr?na v?xter f?r att skapa organiskt material. Varje kvadratmeter av planeten f?r i genomsnitt 1,3 kW solenergi. Det skulle r?cka att anv?nda en vattenkokare eller strykj?rn.

Ljusf?rh?llandena spelar en exceptionell roll i v?xternas liv: deras produktivitet och produktivitet beror p? solljusets intensitet. Ljusregimen p? jorden ?r dock ganska varierande. Det ?r annorlunda i skogen ?n p? ?ngen. Belysningen i l?v- och m?rka barrgranskogar ?r m?rkbart olika.

Ljus styr tillv?xten av v?xter: de v?xer i riktning mot st?rre ljus. Deras k?nslighet f?r ljus ?r s? stor att skotten p? vissa v?xter, som h?lls i m?rker under dagen, reagerar p? en ljusblixt som bara varar tv? tusendelar av en sekund.

Alla v?xter i f?rh?llande till ljus kan delas in i tre grupper: heliofyter, sciofyter, fakultativa heliofyter.

Heliofyter(fr?n det grekiska helios - sol och phyton - v?xt), eller ljus?lskande v?xter, antingen tolererar de inte alls eller tolererar inte ens l?tt skuggning. Denna grupp inkluderar st?pp- och ?ngsgr?s, tundrav?xter, tidiga v?rv?xter, de flesta odlade v?xter p? ?ppen mark och m?nga ogr?s. Bland arterna i denna grupp kan vi hitta vanlig groblad, eldgr?s, r?rgr?s, etc.

Sciofyter(fr?n grekiskans scia - skugga), eller skuggv?xter, t?l inte starkt ljus och lever i konstant skugga under skogens tak. Dessa ?r fr?mst skogs?rter. Med en kraftig ljusning av tr?dkronorna blir de deprimerade och d?r ofta, men m?nga bygger om sin fotosyntesapparat och anpassar sig till livet under nya f?rh?llanden.

Fakultativa heliofyter, eller skuggtoleranta v?xter, kan utvecklas i b?de mycket h?ga och l?ga ljusm?ngder. Som exempel kan vi n?mna n?gra tr?d - vanlig gran, norsk l?nn, vanlig avenbok; buskar - hassel, hagtorn; ?rter - jordgubbar, ?kerpelargon; m?nga inomhusv?xter.

En viktig abiotisk faktor ?r temperatur. Vilken organism som helst kan leva inom ett visst temperaturintervall. Utbredningsomr?det f?r levande saker ?r huvudsakligen begr?nsat till omr?det fr?n strax under 0 °C till 50 °C.

Den huvudsakliga v?rmek?llan, s?v?l som ljus, ?r solstr?lning. En organism kan bara ?verleva under f?rh?llanden som dess ?mnesoms?ttning ?r anpassad till. Om temperaturen i en levande cell sjunker under fryspunkten skadas cellen vanligtvis fysiskt och d?r till f?ljd av bildandet av iskristaller. Om temperaturen ?r f?r h?g uppst?r proteindenaturering. Det ?r precis vad som h?nder n?r du kokar ett kyckling?gg.

De flesta organismer kan kontrollera sin kroppstemperatur till viss del genom olika reaktioner. Hos de allra flesta levande varelser kan kroppstemperaturen variera beroende p? omgivningstemperaturen. S?dana organismer ?r of?rm?gna att reglera sin temperatur och kallas kallblodig (poikilotermisk). Deras aktivitet beror fr?mst p? v?rme som kommer utifr?n. Kroppstemperaturen f?r poikilotermiska organismer ?r relaterad till omgivningstemperaturen. Kallblodighet ?r karakteristisk f?r s?dana grupper av organismer som v?xter, mikroorganismer, ryggradsl?sa djur, fiskar, reptiler, etc.

Ett betydligt mindre antal levande varelser ?r kapabla att aktivt reglera kroppstemperaturen. Dessa ?r representanter f?r de tv? h?gsta klasserna av ryggradsdjur - f?glar och d?ggdjur. V?rmen de genererar ?r en produkt av biokemiska reaktioner och fungerar som en betydande k?lla till ?kad kroppstemperatur. Denna temperatur h?lls p? en konstant niv? oavsett omgivningstemperaturen. Organismer som kan h?lla en konstant optimal kroppstemperatur oavsett omgivningstemperatur kallas varmblodiga (homeotermiska). P? grund av denna egenskap kan m?nga djurarter leva och fortplanta sig vid temperaturer under noll (renar, isbj?rnar, pinnfotingar, pingviner). Att uppr?tth?lla en konstant kroppstemperatur s?kerst?lls av bra v?rmeisolering skapad av p?ls, t?t fj?derdr?kt, subkutana lufth?ligheter, ett tjockt lager av fettv?vnad, etc.

Ett specialfall av homeothermi ?r heterotermi (fr?n det grekiska heteros - olika). Olika niv?er av kroppstemperatur i heterotermiska organismer beror p? deras funktionella aktivitet. Under aktivitetsperioden har de en konstant kroppstemperatur, och under vilo- eller viloperioden sjunker temperaturen avsev?rt. Heterotermi ?r karakteristisk f?r gophers, murmeldjur, gr?vlingar, fladderm?ss, igelkottar, bj?rnar, kolibrier, etc.

Befuktningsf?rh?llanden spelar en speciell roll i levande organismers liv.

Vatten- grunden f?r levande materia. F?r de flesta levande organismer ?r vatten en av de viktigaste milj?faktorerna. Detta ?r det viktigaste villkoret f?r existensen av allt liv p? jorden. Alla livsprocesser i levande organismers celler sker i en vattenmilj?.

Vatten f?r?ndras inte kemiskt av de flesta tekniska f?reningar som det l?ser upp. Detta ?r mycket viktigt f?r levande organismer, eftersom de n?rings?mnen som ?r n?dv?ndiga f?r deras v?vnader tillf?rs i vattenl?sningar i relativt lite f?r?ndrad form. Under naturliga f?rh?llanden inneh?ller vatten alltid en eller annan m?ngd f?roreningar, som inte bara interagerar med fasta och flytande ?mnen, utan ocks? l?ser upp gaser.

De unika egenskaperna hos vatten f?rutbest?mmer dess speciella roll i bildandet av den fysiska och kemiska milj?n p? v?r planet, s?v?l som i uppkomsten och underh?llet av ett fantastiskt fenomen - livet.

Det m?nskliga embryot best?r av 97% vatten, och hos nyf?dda ?r dess m?ngd 77% av kroppsvikten. Vid 50 ?rs ?lder minskar m?ngden vatten i m?nniskokroppen och st?r redan f?r 60% av dess massa. Huvuddelen av vattnet (70 %) ?r koncentrerat inuti cellerna och 30 % ?r intercellul?rt vatten. M?nskliga muskler ?r 75% vatten, levern ?r 70%, hj?rnan ?r 79% och njurarna ?r 83%.

Ett djurs kropp inneh?ller som regel minst 50% vatten (till exempel en elefant - 70%, en larv som ?ter v?xtblad - 85-90%, maneter - mer ?n 98%).

Elefanten beh?ver mest vatten (baserat p? dagliga behov) av alla landdjur - cirka 90 liter. Elefanter ?r en av de b?sta "hydrogeologerna" bland djur och f?glar: de k?nner av vattendrag p? ett avst?nd av upp till 5 km! Endast bisonerna ?r l?ngre bort - 7-8 km. I torra tider anv?nder elefanter sina betar f?r att gr?va h?l i torra flodb?ddar f?r att samla vatten. Buffelar, nosh?rningar och andra afrikanska djur anv?nder l?tt elefantbrunnar.

Livsf?rdelningen p? jorden ?r direkt relaterad till nederb?rden. Luftfuktigheten ?r inte densamma i olika delar av v?rlden. Mest nederb?rd faller i ekvatorialzonen, s?rskilt i de ?vre delarna av Amazonfloden och p? ?arna i den malaysiska sk?rg?rden. Deras antal i vissa omr?den n?r 12 000 mm per ?r. S? p? en av Hawaii?arna regnar det fr?n 335 till 350 dagar om ?ret. Detta ?r den bl?taste platsen p? jorden. Den genomsnittliga ?rliga nederb?rden h?r n?r 11 455 mm. Som j?mf?relse f?r tundran och ?knarna mindre ?n 250 mm nederb?rd per ?r.

Djur f?rh?ller sig till fukt olika. Vatten som en fysisk och kemisk kropp har en kontinuerlig inverkan p? livet f?r hydrobionter (vattenlevande organismer). Det tillfredsst?ller inte bara organismers fysiologiska behov, utan levererar ocks? syre och mat, transporterar bort metaboliter och transporterar sj?lva sexuella produkter och vattenlevande organismer. Tack vare vattnets r?rlighet i hydrosf?ren ?r f?rekomsten av f?sta djur m?jlig, som, som bekant, inte finns p? land.

Edafiska faktorer

Hela upps?ttningen av fysiska och kemiska egenskaper hos mark som har en milj?p?verkan p? levande organismer h?nvisar till edafiska faktorer (fr?n grekiskan edaphos - bas, jord, jord). De viktigaste edafiska faktorerna ?r jordens mekaniska sammans?ttning (storleken p? dess partiklar), relativ l?shet, struktur, vattenpermeabilitet, luftning, kemisk sammans?ttning av jorden och ?mnen som cirkulerar i den (gaser, vatten).

Den jordgranulometriska sammans?ttningens natur kan ha ekologisk betydelse f?r djur som under en viss period av livet lever i jorden eller lever en gr?vande livsstil. Insektslarver kan i allm?nhet inte leva i jord som ?r f?r stenig; gr?vande Hymenoptera, l?gger ?gg i underjordiska g?ngar, m?nga gr?shoppor, gr?ver ner ?ggkokonger i marken, beh?ver det vara tillr?ckligt l?st.

En viktig egenskap hos marken ?r dess surhet. Det ?r k?nt att surheten hos mediet (pH) k?nnetecknar koncentrationen av v?tejoner i l?sningen och ?r numeriskt lika med den negativa decimallogaritmen f?r denna koncentration: pH = -log. Vattenl?sningar kan ha ett pH fr?n 0 till 14. Neutrala l?sningar har ett pH p? 7, sura l?sningar har pH-v?rden mindre ?n 7, och alkaliska l?sningar har pH-v?rden h?gre ?n 7. Surhet kan fungera som en indikator p? hastighet av allm?n metabolism i ett samh?lle. Om pH-v?rdet i jordl?sningen ?r l?gt betyder det att jorden inneh?ller f? n?rings?mnen, s? dess produktivitet ?r extremt l?g.

I f?rh?llande till markens b?rdighet s?rskiljs f?ljande ekologiska grupper av v?xter:

• oligotrofer (fr?n det grekiska olygos - sm?, obetydliga och trofe - mat) - v?xter av fattiga, infertila jordar (scott tall);
• mesotrofer (fr?n grekiska mesos - genomsnitt) - v?xter med ett m?ttligt behov av n?rings?mnen (de flesta skogsv?xter p? tempererade breddgrader);
• eutrofisk(fr?n grekiska hon - bra) - v?xter som kr?ver en stor m?ngd n?rings?mnen i jorden (ek, hassel, krusb?r).

Orografiska faktorer

F?rdelningen av organismer p? jordens yta p?verkas till viss del av faktorer som egenskaper hos reliefelement, h?jd ?ver havet, exponering och brant sluttningar. De kombineras till en grupp orografiska faktorer (fr?n det grekiska oros - berget). Deras p?verkan kan i h?g grad p?verka det lokala klimatet och markutvecklingen.

En av de viktigaste orografiska faktorerna ?r h?jden ?ver havet. Med h?jden sjunker medeltemperaturen, dygnstemperaturskillnaderna ?kar, nederb?rden, vindhastigheten och str?lningsintensiteten ?kar, atmosf?rstrycket och gaskoncentrationerna minskar. Alla dessa faktorer p?verkar v?xter och djur, vilket orsakar vertikal zonering.

Ett typiskt exempel ?r vertikal zonindelning i bergen. H?r sjunker lufttemperaturen med i genomsnitt 0,55 °C f?r varje 100:e meters stigning. Samtidigt f?r?ndras luftfuktigheten och v?xts?songens l?ngd f?rkortas. N?r livsmilj?ns h?jd ?kar f?r?ndras utvecklingen av v?xter och djur avsev?rt. Vid foten av bergen kan det finnas tropiska hav, och p? toppen bl?ser det arktiska vindar. P? ena sidan av bergen kan det vara soligt och varmt, p? den andra kan det vara fuktigt och kallt.

En annan orografisk faktor ?r lutningsexponering. P? de norra sluttningarna bildar v?xterna skuggformer och p? de s?dra sluttningarna bildar de ljusa former. Vegetationen h?r representeras fr?mst av torkbest?ndiga buskar. Sydv?nda sluttningar f?r mer solljus, s? ljusintensiteten och temperaturen h?r ?r h?gre ?n p? dalbottnar och nordliga sluttningar. Detta ?r f?rknippat med betydande skillnader i uppv?rmning av luft och jord, hastigheten f?r sn?sm?ltning och marktorkning.

En viktig faktor ?r sluttningens branthet. Inverkan av denna indikator p? organismers levnadsf?rh?llanden ?terspeglas fr?mst genom egenskaperna hos markmilj?n, vatten och temperaturregimer. Branta sluttningar k?nnetecknas av snabb dr?nering och smutstv?ttning, s? jordarna h?r ?r tunnare och torrare. Om lutningen ?verstiger 35° skapas vanligtvis rutschbanor av l?st material.

Hydrografiska faktorer

Hydrografiska faktorer inkluderar s?dana egenskaper hos vattenmilj?n som vattendensitet, hastigheten f?r horisontella r?relser (str?m), m?ngden syre l?st i vatten, inneh?llet av suspenderade partiklar, fl?de, temperatur och ljusregimer i vattenkroppar, etc.

Organismer som lever i vattenmilj?n kallas hydrobionter.

Olika organismer har anpassat sig till vattent?theten och vissa djup p? sitt eget s?tt. Vissa arter kan motst? tryck fr?n flera till hundratals atmosf?rer. M?nga fiskar, bl?ckfiskar, kr?ftdjur och sj?stj?rnor lever p? stora djup vid ett tryck p? cirka 400-500 atm.

Den h?ga densiteten av vatten s?kerst?ller f?rekomsten av m?nga icke-skelettformer i vattenmilj?n. Dessa ?r sm? kr?ftdjur, maneter, encelliga alger, k?lade och pteropodiska bl?tdjur etc.

Den h?ga specifika v?rmekapaciteten och den h?ga v?rmeledningsf?rm?gan hos vatten best?mmer den stabilare temperaturregimen f?r vattenkroppar j?mf?rt med land. Amplituden f?r ?rliga temperaturfluktuationer ?verstiger inte 10-15 °C. I kontinentala vatten ?r det 30-35 °C. I sj?lva reservoarerna skiljer sig temperaturf?rh?llandena mellan de ?vre och nedre vattenlagren avsev?rt. I de djupa lagren av vattenpelaren (i haven och oceanerna) ?r temperaturregimen stabil och konstant (3-4 °C).

En viktig hydrografisk faktor ?r vattenf?rekomsternas ljusregim. M?ngden ljus minskar snabbt med djupet, s? i v?rlden lever alger bara i den upplysta zonen (oftast p? djup fr?n 20 till 40 m). T?theten av marina organismer (deras antal per ytenhet eller volym) minskar naturligt med djupet.

Kemiska faktorer

Effekten av kemiska faktorer visar sig i form av penetration i milj?n av kemiska ?mnen som inte fanns i den tidigare, vilket till stor del beror p? modern antropogen p?verkan.

En kemisk faktor som gassammans?ttning ?r extremt viktig f?r organismer som lever i vattenmilj?n. Till exempel, i Svarta havets vatten finns det mycket v?tesulfid, vilket g?r att denna pool inte ?r helt gynnsam f?r livet f?r vissa djur i den. Floderna som rinner ut i den b?r med sig inte bara bek?mpningsmedel eller tungmetaller som tv?ttas bort fr?n f?lten, utan ?ven kv?ve och fosfor. Och detta ?r inte bara jordbruksg?dsel, utan ocks? mat f?r marina mikroorganismer och alger, som p? grund av ett ?verskott av n?rings?mnen b?rjar utvecklas snabbt (vattenblomningar). N?r de d?r sjunker de till botten och f?rbrukar en betydande m?ngd syre under s?nderfallsprocessen. Under de senaste 30-40 ?ren har Svarta havets blomning ?kat avsev?rt. I det nedre vattenlagret ers?tts syre med giftigt svavelv?te, s? h?r finns praktiskt taget inget liv. Havets organiska v?rld ?r relativt fattig och monoton. Dess levande lager ?r begr?nsat till en smal yta som ?r 150 m tjock N?r det g?ller landlevande organismer ?r de ok?nsliga f?r atmosf?rens gassammans?ttning, eftersom den ?r konstant.

Gruppen av kemiska faktorer inkluderar ocks? en s?dan indikator som vattensalthalt (inneh?llet av l?sliga salter i naturliga vatten). Beroende p? m?ngden l?sta salter delas naturliga vatten in i f?ljande kategorier: s?tvatten - upp till 0,54 g/l, br?ckt vatten - fr?n 1 till 3, n?got salt - fr?n 3 till 10, salt och mycket salt vatten - fr?n 10 till 50, saltlake - mer 50 g/l. S?lunda, i s?tvattenf?rekomster p? land (b?ckar, floder, sj?ar) inneh?ller 1 kg vatten upp till 1 g l?sliga salter. Havsvatten ?r en komplex saltl?sning, vars genomsnittliga salthalt ?r 35 g/kg vatten, d.v.s. 3,5 %.

Levande organismer som lever i en vattenmilj? ?r anpassade till en strikt definierad salthalt i vattnet. S?tvattenformer kan inte leva i haven, och marina former kan inte tolerera avsaltning. Om vattnets salthalt f?r?ndras flyttar djuren p? jakt efter en gynnsam milj?. Till exempel, n?r havets ytskikt avsaltas efter kraftiga regn, sjunker vissa arter av havskr?ftdjur till ett djup av upp till 10 m.

Ostronlarver lever i br?ckta vatten i sm? vikar och flodmynningar (halvslutna kustvattenf?rekomster som fritt kommunicerar med havet eller havet). Larverna v?xer s?rskilt snabbt n?r vattnets salthalt ?r 1,5-1,8 % (n?gonstans mellan s?t- och saltvatten). Vid en h?gre salthalt d?mpas deras tillv?xt n?got. N?r salthalten minskar ?r tillv?xten redan m?rkbart undertryckt. Vid en salthalt p? 0,25 % upph?r tillv?xten av larver och alla d?r.

Pyrogena faktorer

Dessa inkluderar brandexponeringsfaktorer eller br?nder. F?r n?rvarande anses br?nder vara en mycket betydande och en av de naturliga abiotiska milj?faktorerna. Vid r?tt anv?ndning kan eld vara ett mycket v?rdefullt milj?verktyg.

Vid f?rsta anblicken ?r br?nder en negativ faktor. Men i verkligheten ?r det inte s?. Utan br?nder skulle till exempel savannen snabbt f?rsvinna och bli t?ckt av t?t skog. Detta h?nder dock inte, eftersom tr?dens ?mma skott d?r i elden. Eftersom tr?d v?xer l?ngsamt ?r det f? som ?verlever br?nder och blir tillr?ckligt h?ga. Gr?s v?xer snabbt och ?terh?mtar sig lika snabbt efter br?nder.

Det b?r noteras att m?nniskor, till skillnad fr?n andra milj?faktorer, kan reglera br?nder, och d?rf?r kan de bli en viss begr?nsande faktor i spridningen av v?xter och djur. M?nniskokontrollerade br?nder producerar aska som ?r rik p? nyttiga ?mnen. Blandning med jorden stimulerar aska tillv?xten av v?xter, vars kvantitet best?mmer djurens liv.

Dessutom anv?nder m?nga savanninv?nare, som den afrikanska storken och sekreterf?geln, eldar f?r sina egna syften. De bes?ker gr?nserna f?r naturliga eller kontrollerade br?nder och ?ter d?r insekter och gnagare som undkommer elden.

Br?nder kan orsakas av b?de naturliga faktorer (blixtnedslag) och slumpm?ssiga och icke-slumpm?ssiga m?nskliga handlingar. Det finns tv? typer av br?nder. Takbr?nder ?r sv?rast att begr?nsa och reglera. Oftast ?r de mycket intensiva och f?rst?r all vegetation och markorganiskt material. S?dana br?nder har en begr?nsande effekt p? m?nga organismer.

Markbr?nder, tv?rtom, har en selektiv effekt: f?r vissa organismer ?r de mer destruktiva, f?r andra - mindre och bidrar d?rmed till utvecklingen av organismer med h?g motst?ndskraft mot br?nder. Dessutom kompletterar sm? markbr?nder bakteriers verkan, s?nderfaller d?da v?xter och p?skyndar omvandlingen av mineraln?rings?mnen till en form som l?mpar sig f?r anv?ndning av nya generationer av v?xter. I livsmilj?er med infertil jord bidrar br?nder till dess berikning med askelement och n?rings?mnen.

N?r det finns tillr?ckligt med fukt (nordamerikanska pr?rier) stimulerar br?nder tillv?xten av gr?s p? bekostnad av tr?d. Br?nder spelar en s?rskilt viktig reglerande roll i st?pper och savanner. H?r minskar periodiska br?nder sannolikheten f?r invasion av ?kenbuskar.

M?nniskor ?r ofta orsaken till en ?kning av frekvensen av vilda br?nder, ?ven om en privatperson inte har r?tt att avsiktligt (?ven av misstag) orsaka en brand i naturen. Men anv?ndningen av eld av specialister ?r en del av korrekt markf?rvaltning.

ASTRAKHAN STATE TECHNICAL UNIVERSITY

ABSTRAKT

Kompletterad av: st-ka gr. BS-12

Mandzhieva A.L.

Kontrolleras av: Docent, Ph.D. Of?lld

Astrakhan 2009

Introduktion

I. Abiotiska faktorer

II. Biotiska faktorer

Introduktion

Milj?n ?r en upps?ttning element som kan ha en direkt eller indirekt effekt p? organismer. Element i milj?n som p?verkar levande organismer kallas milj?faktorer. De ?r indelade i abiotiska, biotiska och antropogena.

Abiotiska faktorer inkluderar element av livl?s natur: ljus, temperatur, luftfuktighet, nederb?rd, vind, atmosf?rstryck, bakgrundsstr?lning, atmosf?rens kemiska sammans?ttning, vatten, jord, etc. Biotiska faktorer ?r levande organismer (bakterier, svampar, v?xter, djur) , interagerar med denna organism. Antropogena faktorer inkluderar milj?egenskaper orsakade av m?nsklig arbetsaktivitet. Med tillv?xten av befolkningen och m?nsklighetens tekniska utrustning ?kar andelen antropogena faktorer st?ndigt.

Man b?r ta h?nsyn till att enskilda organismer och deras populationer samtidigt p?verkas av m?nga faktorer som skapar en viss upps?ttning f?rh?llanden under vilka vissa organismer kan leva. Vissa faktorer kan f?rst?rka eller f?rsvaga effekten av andra faktorer. Till exempel, vid optimal temperatur, ?kar toleransen hos organismer mot brist p? fukt och mat; i sin tur ?kar ?verfl?d av mat organismers motst?ndskraft mot ogynnsamma klimatf?rh?llanden.

Ris. 1. Schema f?r verkan av milj?faktorn

Graden av p?verkan av milj?faktorer beror p? styrkan i deras verkan (Fig. 1). Med optimal p?verkan lever denna art normalt, reproducerar sig och utvecklas (ekologiskt optimum, skapar de b?sta livsvillkoren). Med betydande avvikelser fr?n det optimala, b?de upp?t och ned?t, h?mmas organismernas vitala aktivitet. Maximi- och minimiv?rdena f?r den faktor vid vilken livet fortfarande ?r m?jligt kallas uth?llighetsgr?nserna (toleransgr?nser).

Faktorns optimala v?rde, liksom gr?nserna f?r uth?llighet, ?r inte detsamma f?r olika arter och till och med f?r enskilda individer av samma art. Vissa arter kan tolerera betydande avvikelser fr?n det optimala faktorv?rdet, d.v.s. har ett brett spektrum av uth?llighet, andra har ett sn?vt intervall. Till exempel v?xer en tall i sand och tr?sk d?r det finns vatten, men en n?ckros d?r omedelbart utan vatten. Organismens adaptiva reaktioner p? milj?ns p?verkan utvecklas i processen f?r naturligt urval och s?kerst?ller arternas ?verlevnad.

Betydelsen av milj?faktorer ?r oj?mlik. Till exempel kan gr?na v?xter inte existera utan ljus, koldioxid och mineralsalter. Djur kan inte ?verleva utan mat och syre. Vitala faktorer kallas begr?nsande faktorer (i deras fr?nvaro ?r livet om?jligt). Den begr?nsande faktorns begr?nsande effekt visar sig ?ven n?r andra faktorer ?r optimala. Andra faktorer kan ha en mindre uttalad effekt p? levande varelser, s?som kv?veniv?er i atmosf?ren f?r v?xt- och djurliv.

Kombinationen av milj?f?rh?llanden som s?kerst?ller ?kad tillv?xt, utveckling och reproduktion av varje organism (population, art) kallas det biologiska optimum. Att skapa f?ruts?ttningar f?r ett biologiskt optimum vid odling av gr?dor och djur kan ?ka deras produktivitet avsev?rt.

I. Abiotiska faktorer

Abiotiska faktorer inkluderar klimatf?rh?llanden, som i olika delar av jordklotet ?r n?ra besl?ktade med solens aktivitet.

Solljus ?r den huvudsakliga energik?llan som anv?nds f?r alla livsprocesser p? jorden. Tack vare solljusets energi sker fotosyntes i gr?na v?xter, vilket ger n?ring till alla heterotrofa organismer.

Solstr?lningen ?r heterogen till sin sammans?ttning. Den skiljer mellan infrar?d (v?gl?ngd mer ?n 0,75 mikron), synlig (0,40 - 0,75 mikron) och ultraviolett (mindre ?n 0,40 mikron) str?lar. Infrar?da str?lar utg?r cirka 45 % av den str?lningsenergi som n?r jorden och ?r den huvudsakliga v?rmek?llan som uppr?tth?ller temperaturen i milj?n. Synliga str?lar utg?r cirka 50 % av str?lningsenergin, vilket ?r s?rskilt n?dv?ndigt f?r v?xter f?r fotosyntesprocessen, s?v?l som f?r att s?kerst?lla synlighet och orientering i rymden f?r alla levande varelser. Klorofyll absorberar ?verv?gande orange-r?da (0,6-0,7 mikron) och bl?violetta (0,5 mikron) str?lar. V?xter anv?nder mindre ?n 1 % av solenergin f?r fotosyntes; resten avleds som v?rme eller reflekteras.

Det mesta av den ultravioletta str?lningen med en v?gl?ngd p? mindre ?n 0,29 mikron f?rdr?js av en slags "sk?rm" - atmosf?rens ozonskikt, som bildas under p?verkan av samma str?lar. Denna str?lning ?r destruktiv f?r levande varelser. Ultravioletta str?lar med en l?ngre v?gl?ngd (0,3-0,4 mikron) n?r jordens yta och har i m?ttliga doser en gynnsam effekt p? djur - de stimulerar syntesen av vitamin B, hudpigment (garvning) etc.

De flesta djur kan uppfatta ljusstimuli. Redan i protozoer b?rjar ljusk?nsliga organeller att dyka upp (”?gat” i gr?n euglena), med hj?lp av vilken de kan reagera p? ljusexponering (fototaxi). N?stan alla flercelliga organismer har en m?ngd olika ljusk?nsliga organ.

Baserat p? deras krav p? ljusintensitet s?rskiljs ljus?lskande, skuggtoleranta och skugg?lskande v?xter.

Ljus?lskande v?xter kan utvecklas normalt endast under intensiv belysning. De ?r utbredda i torra st?pper och halv?knar, d?r v?xtt?cket ?r sparsamt och v?xterna inte skuggar varandra (tulpan, g?sl?k). Ljus?lskande v?xter inkluderar ?ven spannm?l, v?xter p? tr?dl?sa sluttningar (timjan, salvia) etc.

Skuggtoleranta v?xter v?xer b?st i direkt solljus, men t?l ?ven skugga. Det ?r fr?mst skogsbildande arter (bj?rk, asp, tall, ek, gran) och ?rtartade v?xter (Johannes?rt, jordgubbe) m.m.

Skugg?lskande v?xter tolererar inte direkt solljus och utvecklas normalt i skuggiga f?rh?llanden. S?dana v?xter inkluderar skogsgr?s - skogssyra, mossor etc. N?r skogar huggs ner kan en del av dem d?.

Rytmiska f?r?ndringar i aktiviteten av ljusfl?det i samband med jordens rotation runt sin axel och runt solen reflekteras m?rkbart i den levande naturen. L?ngden p? dagsljuset varierar i olika delar av jordklotet. Vid ekvatorn ?r den konstant under hela ?ret och ?r lika med 12 timmar N?r du g?r fr?n ekvatorn till polerna ?ndras varaktigheten av dagsljuset. I b?rjan av sommaren n?r dagsljustimmar sin maximala l?ngd, minskar sedan gradvis, i slutet av december blir de kortast och b?rjar ?ka igen.

Organismers reaktion p? l?ngden av dagsljustimmar, uttryckt i f?r?ndringar i intensiteten av fysiologiska processer, kallas fotoperiodism. Fotoperiodism ?r associerad med de huvudsakliga adaptiva reaktionerna och s?songsm?ssiga f?r?ndringar i alla levande organismer. Sammanfallen av perioder i livscykeln med motsvarande tid p? ?ret (s?songsrytm) ?r av stor betydelse f?r arternas existens. Rollen som utl?saren f?r s?songsm?ssiga f?r?ndringar (fr?n v?rens uppvaknande till vintervilan) spelas av l?ngden p? dagsljusetimmar, som den mest konstanta f?r?ndringen, som f?reb?dar f?r?ndringar i temperaturer och andra milj?f?rh?llanden. S?ledes stimulerar en ?kning av l?ngden av dagsljustimmar aktiviteten hos gonaderna hos m?nga djur och best?mmer b?rjan av parningss?songen. F?rkortning av dagsljuset leder till f?rsvagning av k?nsk?rtlarnas funktion, ansamling av fett, utveckling av frodig p?ls hos djur och migration av f?glar. P? liknande s?tt, hos v?xter, ?r f?rl?ngningen av dagsljustimmar f?rknippad med bildandet av hormoner som p?verkar blomning, befruktning, fruktbildning, kn?lbildning etc. P? h?sten d?r dessa processer ut.

Beroende p? reaktionen p? dagsljustimmarnas l?ngd delas v?xter in i l?ngdagsv?xter, d?r blomningen sker n?r dagsljusperioden varar i 12 timmar eller mer (r?g, havre, korn, potatis etc.), och kort- dagv?xter, i vilka blomningen sker n?r dagen blir kort (mindre ?n 12 timmar) (detta ?r v?xter av ?verv?gande tropiskt ursprung - majs, sojab?nor, ifoso, dahlior etc.) och neutrala, vars blomning inte beror p? l?ngden p? dagsljustimmar (?rtor, bovete, etc.).

Baserat p? fotoperiodism har v?xter och djur i evolutionsprocessen utvecklat specifika f?r?ndringar i intensiteten av fysiologiska processer, perioder av tillv?xt och reproduktion, som upprepas med ?rliga intervall, som kallas s?songsrytmer. Efter att ha studerat m?nstren f?r dagliga rytmer f?rknippade med f?r?ndringen av dag och natt, och s?songsbetonade rytmer, anv?nder en person denna kunskap f?r att odla gr?nsaker, blommor, f?glar under konstgjorda f?rh?llanden ?ret runt, ?ka ?ggproduktionen hos kycklingar, etc.

Daglig rytm i v?xter manifesteras i periodisk ?ppning och st?ngning av blommor (bomull, lin, doftande tobak), f?rst?rkning eller f?rsvagning av fotosyntesens fysiologiska och biokemiska processer, celldelningshastigheten etc. Dagliga rytmer, manifesterade i periodiska v?xling av aktivitet och vila, ?r karakt?ristiska f?r djur och person. Alla djur kan delas in i dag- och nattdjur. De flesta av dem ?r mest aktiva under dagen och endast ett f?tal (fladderm?ss, ugglor, fruktfladderm?ss, etc.) har anpassat sig till att bara leva under nattliga f?rh?llanden. Ett antal djur lever st?ndigt i totalt m?rker (ascaris, mullvadar etc.).

Dessa ?r faktorer av livl?s natur som direkt eller indirekt p?verkar kroppen - ljus, temperatur, luftfuktighet, den kemiska sammans?ttningen av luft, vatten och markmilj?, etc. (dvs. milj?ns egenskaper, vars f?rekomst och p?verkan inte direkt beroende av aktiviteten hos levande organismer).

Ljus

(solstr?lning) ?r en milj?faktor som k?nnetecknas av intensiteten och kvaliteten p? solens str?lningsenergi, som anv?nds av fotosyntetiska gr?na v?xter f?r att skapa v?xtbiomassa. Solljus som n?r jordens yta ?r den huvudsakliga energik?llan f?r att uppr?tth?lla planetens termiska balans, organismers vattenmetabolism, skapandet och omvandlingen av organiskt material genom det autotrofa elementet i biosf?ren, vilket i slut?ndan g?r det m?jligt att bilda en milj? kan tillfredsst?lla organismers vitala behov.

Den biologiska effekten av solljus best?ms av dess spektrala sammans?ttning [show] ,

Den spektrala sammans?ttningen av solljus ?r indelad i

• infrar?da str?lar (v?gl?ngd mer ?n 0,75 mikron)
• synliga str?lar (0,40-0,75 µm) och
• ultravioletta str?lar (mindre ?n 0,40 mikron)

Olika delar av solspektrumet har olika biologiska effekter.

Infrar?d, eller termiska, str?lar b?r huvuddelen av termisk energi. De st?r f?r cirka 49 % av den str?lningsenergi som uppfattas av levande organismer. Termisk str?lning absorberas v?l av vatten, vars m?ngd i organismer ?r ganska stor. Detta leder till uppv?rmning av hela kroppen, vilket ?r s?rskilt viktigt f?r kallblodiga djur (insekter, reptiler, etc.). Hos v?xter ?r den viktigaste funktionen f?r infrar?da str?lar att utf?ra transpiration, genom vilken ?verskottsv?rme avl?gsnas fr?n l?ven med vatten?nga, samt att skapa optimala f?rh?llanden f?r intr?de av koldioxid genom stomata.

Synligt spektrum utg?r cirka 50 % av den str?lningsenergi som n?r jorden. Denna energi beh?vs av v?xter f?r fotosyntes. D?remot anv?nds bara 1% av det till detta, resten reflekteras eller f?rsvinner i form av v?rme. Denna del av spektrumet har lett till uppkomsten av m?nga viktiga anpassningar i v?xt- och djurorganismer. I gr?na v?xter, f?rutom bildandet av ett ljusabsorberande pigmentkomplex, med hj?lp av vilket fotosyntesprocessen utf?rs, har ljusa f?rger p? blommor uppst?tt, vilket hj?lper till att locka pollinat?rer.

F?r djur spelar ljus fr?mst en informativ roll och ?r involverat i regleringen av m?nga fysiologiska och biokemiska processer. Redan de enklaste har ljusk?nsliga organeller (den ljusk?nsliga ocellus i gr?n euglena), och reaktionen p? ljus uttrycks i form av fototaxi - r?relse mot h?gsta eller l?gsta belysning. Fr?n och med coelenteraten utvecklar n?stan alla djur ljusk?nsliga organ av olika strukturer. Det finns nattliga och crepuskul?ra djur (ugglor, fladderm?ss, etc.), s?v?l som djur som lever i konstant m?rker (mullvadssyrsor, rundmaskar, mullvadar etc.).

Ultraviolett del k?nnetecknas av den h?gsta kvantenergin och h?g fotokemisk aktivitet. Med hj?lp av ultravioletta str?lar med en v?gl?ngd p? 0,29-0,40 mikron utf?rs biosyntesen av vitamin D, n?thinnan och hudens pigment i djurkroppen. Dessa str?lar uppfattas b?st av de visuella organen hos m?nga insekter, de har en bildande effekt och bidrar till syntesen av vissa biologiskt aktiva f?reningar (vitaminer, pigment). Str?lar med en v?gl?ngd p? mindre ?n 0,29 mikron har en skadlig effekt p? levande varelser.

Intensitet [show] ,

V?xter vars livsaktivitet ?r helt beroende av ljus utvecklar olika morfostrukturella och funktionella anpassningar till ljusregimen i sina livsmilj?er. Baserat p? deras krav p? ljusf?rh?llanden delas v?xter in i f?ljande milj?grupper:

1. Ljus?lskande (heliofyter) v?xter?ppna livsmilj?er som v?xer framg?ngsrikt endast under f?rh?llanden med fullt solljus. De k?nnetecknas av en h?g intensitet av fotosyntes. Dessa ?r tidiga v?rv?xter av st?pp och halv?knar (g?sl?k, tulpaner), v?xter av tr?dl?sa sluttningar (salvia, mynta, timjan), spannm?l, groblad, n?ckros, akacia, etc.
2. Skuggtoleranta v?xter k?nnetecknas av en bred ekologisk amplitud till ljusfaktorn. De v?xer b?st i h?ga ljusf?rh?llanden, men kan anpassa sig till olika niv?er av skugga. Dessa ?r vedartade (bj?rk, ek, tall) och ?rtartade (vildsmultron, viol, johannes?rt, etc.) v?xter.
3. Skugg?lskande v?xter (sciofyter) De tolererar inte stark belysning, de v?xer bara i skuggade omr?den (under skogens tak) och v?xer aldrig i ?ppna omr?den. I gl?ntor under starkt ljus avtar deras tillv?xt och ibland d?r de. S?dana v?xter inkluderar skogsgr?s - ormbunkar, mossor, skogssyra etc. Anpassning till skuggning kombineras vanligtvis med behovet av en god vattenf?rs?rjning.

Daglig och s?songsbetonad frekvens [show] .

Daglig periodicitet best?mmer processerna f?r tillv?xt och utveckling av v?xter och djur, som beror p? l?ngden p? dagsljustimmar.

Den faktor som reglerar och kontrollerar rytmen i organismers dagliga liv kallas fotoperiodism. Det ?r den viktigaste signalfaktorn som till?ter v?xter och djur att "m?ta tid" - f?rh?llandet mellan varaktigheten av belysningsperioden och m?rker under dagen, och best?mma de kvantitativa parametrarna f?r belysning. Med andra ord ?r fotoperiodism organismers reaktion p? f?r?ndringen av dag och natt, vilket manifesterar sig i fluktuationer i intensiteten av fysiologiska processer - tillv?xt och utveckling. Det ?r l?ngden p? dagen och natten som f?r?ndras mycket exakt och naturligt under ?ret, oavsett slumpm?ssiga faktorer, som alltid upprepas fr?n ?r till ?r, d?rf?r koordinerade organismer i evolutionsprocessen alla stadier av sin utveckling med rytmen f?r dessa tidsintervall .

I den tempererade zonen fungerar fotoperiodismens egenskap som en funktionell klimatfaktor som best?mmer livscykeln f?r de flesta arter. Hos v?xter manifesterar den fotoperiodiska effekten sig i samordningen av blomnings- och fruktmognadsperioden med perioden f?r den mest aktiva fotosyntesen, hos djur - i samband med tiden f?r reproduktion med perioden av ?verfl?d av mat, hos insekter - i uppkomsten av diapaus och l?mna den.

Biologiska fenomen orsakade av fotoperiodism inkluderar ocks? s?songsbetonade migrationer (flygningar) av f?glar, manifestationen av deras h?ckningsinstinkter och reproduktion, f?r?ndring av p?ls hos d?ggdjur, etc.

Enligt den erforderliga l?ngden p? fotoperioden delas v?xter in i

• l?ngdagsv?xter, som kr?ver mer ?n 12 timmars ljustid f?r normal tillv?xt och utveckling (lin, l?k, mor?tter, havre, h?na, dope, ungar, potatis, belladonna, etc.);
• kortdagsv?xter - de beh?ver minst 12 timmars kontinuerligt m?rker f?r att blomma (dahlior, k?l, krysantemum, amarant, tobak, majs, tomater, etc.);
• neutrala v?xter d?r utvecklingen av generativa organ sker b?de med l?nga och korta dagar (ringblommor, vindruvor, flox, lila, bovete, ?rtor, knopp, etc.)

L?ngdagsv?xter kommer huvudsakligen fr?n nordliga breddgrader, medan kortdagsv?xter kommer fr?n sydliga breddgrader. I den tropiska zonen, d?r l?ngden p? dagen och natten varierar lite under ?ret, kan fotoperioden inte fungera som en v?gledande faktor f?r periodiciteten av biologiska processer. Det ers?tts av omv?xlande torra och v?ta ?rstider. L?ngdagsarter lyckas sk?rda ?ven under den korta nordsommaren. Bildandet av en stor massa organiska ?mnen sker p? sommaren under ganska l?nga dagsljustimmar, som p? Moskvas latitud kan n? 17 timmar och p? Archangelsks latitud - mer ?n 20 timmar om dagen.

Dagens l?ngd p?verkar ocks? djurens beteende avsev?rt. N?r v?rdagarna b?rjar, vars varaktighet gradvis ?kar, utvecklar f?glarna h?ckningsinstinkter, de ?terv?nder fr?n varma omr?den (?ven om lufttemperaturen fortfarande kan vara ogynnsam) och b?rjar l?gga ?gg; Varmblodiga djur f?ller.

Minskningen av dagsl?ngden p? h?sten orsakar motsatta s?songsfenomen: f?glar flyger iv?g, vissa djur ?vervintrar, andra v?xer t?t p?ls och ?vervintringsstadier av insekter bildas (trots den fortfarande gynnsamma temperaturen och ?verfl?d av mat). I det h?r fallet signalerar en minskning av dagsl?ngden levande organismer om vinterperiodens f?rest?ende b?rjan, och de kan f?rbereda sig f?r det i f?rv?g.

Hos djur, s?rskilt leddjur, beror tillv?xt och utveckling ocks? p? l?ngden p? dagsljusetimmar. Till exempel utvecklas k?lvitor och bj?rkmalar normalt endast med l?nga dagsljus, medan silkesmaskar, olika typer av gr?shoppor och sk?rmaskar utvecklas med korta. Fotoperiodism p?verkar ocks? tidpunkten f?r b?rjan och avslutningen av parningss?songen hos f?glar, d?ggdjur och andra djur; om reproduktion, embryonal utveckling av amfibier, reptiler, f?glar och d?ggdjur;

S?songsm?ssiga och dagliga f?r?ndringar i belysningen ?r de mest exakta klockorna, vars f?rlopp ?r klart regelbundet och har f?rblivit praktiskt taget of?r?ndrat under den senaste evolutionen.

Tack vare detta blev det m?jligt att p? konstgjord v?g reglera utvecklingen av djur och v?xter. Genom att till exempel tillhandah?lla v?xter i v?xthus, v?xthus eller groddar med 12-15 timmars dagsljus kan de odla gr?nsaker och prydnadsv?xter ?ven p? vintern, och att p?skynda tillv?xten och utvecklingen av plantor. Omv?nt, skuggning av v?xter p? sommaren p?skyndar uppkomsten av blommor eller fr?n p? senblommande h?stv?xter.

Genom att f?rl?nga dagen p? grund av artificiell belysning p? vintern kan du ?ka ?ggl?ggningstiden f?r h?ns, g?ss och ankor och reglera reproduktionen av p?lsdjur p? p?lsfarmer. Ljusfaktorn spelar ocks? en stor roll i andra livsprocesser hos djur. F?rst och fr?mst ?r det ett n?dv?ndigt villkor f?r syn, deras visuella orientering i rymden som ett resultat av synorganens uppfattning av direkta, spridda eller reflekterade ljusstr?lar fr?n omgivande f?rem?l. Polariserat ljus, f?rm?gan att s?rskilja f?rger, navigera med astronomiska ljusk?llor, f?glars h?st- och v?rvandringar och andra djurs navigeringsf?rm?ga ?r mycket informativ f?r de flesta djur.

Baserat p? fotoperiodism har v?xter och djur i evolutionsprocessen utvecklat specifika ?rliga cykler av perioder av tillv?xt, reproduktion och f?rberedelser f?r vintern, som kallas ?rliga eller s?songsbetonade rytmer. Dessa rytmer manifesterar sig i f?r?ndringar i intensiteten i naturen hos biologiska processer och upprepas med ?rliga intervall. Sammantr?ffandet av livscykelns perioder med motsvarande tid p? ?ret har stor betydelse f?r artens existens. S?songsrytmer ger v?xter och djur de mest gynnsamma f?ruts?ttningarna f?r tillv?xt och utveckling.

Dessutom ?r de fysiologiska processerna hos v?xter och djur strikt beroende av den dagliga rytmen, som uttrycks av vissa biologiska rytmer. F?ljaktligen upprepar biologiska rytmer periodiskt f?r?ndringar i intensiteten och naturen hos biologiska processer och fenomen. I v?xter manifesteras biologiska rytmer i den dagliga r?relsen av l?v, kronblad, f?r?ndringar i fotosyntesen, hos djur - i temperaturfluktuationer, f?r?ndringar i uts?ndringen av hormoner, celldelningshastigheten, etc. Hos m?nniskor, dagliga fluktuationer i andningsfrekvensen , puls, blodtryck, vakenhet och s?mn etc. Biologiska rytmer ?r ?rftligt fixerade reaktioner, d?rf?r ?r kunskap om deras mekanismer viktig f?r att organisera m?nskligt arbete och vila.

Temperatur

En av de viktigaste abiotiska faktorerna som existens, utveckling och distribution av organismer p? jorden till stor del beror p? [show] .

Den ?vre temperaturgr?nsen f?r liv p? jorden ?r troligen 50-60°C. Vid s?dana temperaturer uppst?r f?rlust av enzymaktivitet och proteinkoagulering. Det allm?nna temperaturintervallet f?r aktivt liv p? planeten ?r dock mycket bredare och begr?nsas till f?ljande gr?nser (tabell 1)

Tabell 1. Temperaturintervall f?r aktivt liv p? planeten, °C

Bland de organismer som kan existera vid mycket h?ga temperaturer ?r termofila alger k?nda, som kan leva i varma k?llor vid 70-80°C. Korsformade lavar, fr?n och vegetativa organ fr?n ?kenv?xter (saxaul, kamelt?rn, tulpaner) som ligger i det ?vre lagret av het jord tolererar framg?ngsrikt mycket h?ga temperaturer (65-80°C).

Det finns m?nga arter av djur och v?xter som t?l h?ga minusgrader. Tr?d och buskar i Yakutia fryser inte vid minus 68°C. Pingviner lever i Antarktis vid minus 70°C, och isbj?rnar, fj?llr?var och polarugglor lever i Arktis. Polarvatten med temperaturer fr?n 0 till -2°C bebos av en m?ngd olika flora och fauna - mikroalger, ryggradsl?sa djur, fiskar, vars livscykel st?ndigt sker under s?dana temperaturf?rh?llanden.

Temperaturens betydelse ligger fr?mst i dess direkta inverkan p? hastigheten och karakt?ren av metaboliska reaktioner i organismer. Eftersom dagliga och s?songsbetonade temperaturfluktuationer ?kar med avst?ndet fr?n ekvatorn, uppvisar v?xter och djur, anpassade till dem, olika behov av v?rme.

Anpassningsmetoder

• Migration ?r omlokalisering till gynnsammare f?rh?llanden. Valar, m?nga f?gelarter, fiskar, insekter och andra djur vandrar regelbundet under hela ?ret.
• Domningar ?r ett tillst?nd av fullst?ndig or?rlighet, en kraftig minskning av vital aktivitet och upph?rande av n?ring. Det observeras hos insekter, fiskar, amfibier och d?ggdjur n?r milj?temperaturen minskar p? h?sten, vintern (dvala) eller n?r den ?kar p? sommaren i ?knar (sommardvala).
• Anabios ?r ett tillst?nd av skarp h?mning av livsprocesser, n?r synliga manifestationer av liv tillf?lligt upph?r. Detta fenomen ?r reversibelt. Det observeras i mikrober, v?xter och l?gre djur. Fr?n fr?n vissa v?xter kan f?rbli i sv?vande animation i upp till 50 ?r. Mikrober i ett tillst?nd av suspenderad animation bildar sporer, protozoer bildar cystor.

M?nga v?xter och djur, med l?mplig f?rberedelse, tolererar framg?ngsrikt extremt l?ga temperaturer i ett tillst?nd av djup dvala eller sv?vande animation. I laboratorief?rs?k tolererar fr?n, pollen, v?xtsporer, nematoder, hjuldjur, cystor av protozoer och andra organismer, spermier efter uttorkning eller placering i l?sningar av speciella skyddande ?mnen - kryoskyddsmedel - temperaturer n?ra absolut noll.

F?r n?rvarande har framsteg gjorts i den praktiska anv?ndningen av substanser med kryoskyddande egenskaper (glycerin, polyetylenoxid, dimetylsulfoxid, sackaros, mannitol, etc.) inom biologi, jordbruk och medicin. Kryoskyddande l?sningar ger l?ngtidsf?rvaring av konserverat blod, spermier f?r artificiell insemination av husdjur och vissa organ och v?vnader f?r transplantation; skydd av v?xter fr?n vinterfrost, tidig v?rfrost etc. Dessa problem faller inom kryobiologins och kryomedicinens kompetens och l?ses av m?nga vetenskapliga institutioner.

• Termoreglering. I evolutionsprocessen har v?xter och djur utvecklat olika mekanismer f?r termoreglering:

1. i v?xter
   • fysiologisk - ackumuleringen av socker i celler, p? grund av vilken koncentrationen av cellsav ?kar och vatteninneh?llet i celler minskar, vilket bidrar till v?xternas frostbest?ndighet. Till exempel hos dv?rgbj?rk och enb?r d?r de ?vre grenarna vid alltf?r l?ga temperaturer, medan de krypande ?vervintrar under sn?n och inte d?r.
   • fysisk
     1. stomatal transpiration - tar bort ?verskottsv?rme och f?rhindrar br?nnskador genom att ta bort vatten (avdunstning) fr?n v?xtkroppen
     2. morfologiska - syftar till att f?rhindra ?verhettning: tjock pubescens p? bladen f?r att sprida solljus, en blank yta f?r att reflektera dem, minska ytan som absorberar str?lar - rulla bladbladet till ett r?r (fj?dergr?s, sv?ngel), placera bladet mot kanten p? solens str?lar (eukalyptus), minskande bladverk ( saxaul, kaktus); syftar till att f?rhindra frysning: speciella former av tillv?xt - dv?rgv?xt, bildandet av krypande former (vintrar under sn?), m?rk f?rgning (hj?lper till att b?ttre absorbera v?rmestr?lar och v?rma upp under sn?n)
2. hos djur
   • kallblodiga (poikilotermiska, ektotermiska) [ryggradsl?sa djur, fiskar, amfibier och reptiler] - reglering av kroppstemperaturen utf?rs passivt genom att ?ka muskelarbetet, strukturen och f?rgen p? integumentet, hitta platser d?r intensiv absorption av solljus ?r m?jlig, etc. ., etc. .Till. de kan inte uppr?tth?lla temperaturregimen f?r metaboliska processer och deras aktivitet beror huvudsakligen p? v?rme som kommer utifr?n och kroppstemperatur - p? v?rdena f?r omgivningstemperatur och energibalans (f?rh?llandet mellan absorption och fris?ttning av str?lningsenergi).
   • varmblodiga (homeotermiska, endotermiska) [f?glar och d?ggdjur] - kapabla att h?lla en konstant kroppstemperatur oavsett omgivningens temperatur. Den h?r egenskapen g?r det m?jligt f?r m?nga djurarter att leva och f?r?ka sig vid temperaturer under noll (renar, isbj?rnar, pinnfotingar, pingviner). I evolutionsprocessen har de utvecklat tv? termoregleringsmekanismer, med hj?lp av vilka de h?ller en konstant kroppstemperatur: kemisk och fysisk. [show] .
     • Den kemiska mekanismen f?r termoreglering s?kerst?lls av hastigheten och intensiteten av redoxreaktioner och styrs reflexm?ssigt av det centrala nervsystemet. En viktig roll f?r att ?ka effektiviteten av den kemiska mekanismen f?r termoreglering spelades av s?dana aromorfoser som utseendet p? ett fyrkammarhj?rta och f?rb?ttringen av andningssystemet hos f?glar och d?ggdjur.
     • Den fysiska mekanismen f?r termoreglering s?kerst?lls av uppkomsten av v?rmeisolerande h?ljen (fj?drar, p?ls, subkutant fett), svettk?rtlar, andningsorgan, samt utvecklingen av nervmekanismer f?r att reglera blodcirkulationen.

     Ett specialfall av homeothermi ?r heterotermi - olika niv?er av kroppstemperatur beroende p? kroppens funktionella aktivitet. Heterotermi ?r karakteristisk f?r djur som hamnar i vinterdvala eller tillf?lligt sveda under ogynnsamma perioder p? ?ret. Samtidigt s?nks deras h?ga kroppstemperatur m?rkbart p? grund av l?ngsam ?mnesoms?ttning (gophers, igelkottar, fladderm?ss, snabba kycklingar, etc.).

Uth?llighetsgr?nser stora v?rden p? temperaturfaktorn ?r olika i b?de poikilotermiska och homeotermiska organismer.

Eurytermiska arter kan tolerera temperaturfluktuationer ?ver ett brett intervall.

Stenotermiska organismer lever under f?rh?llanden med sn?va temperaturgr?nser, uppdelade i v?rme?lskande stenotermiska arter (orkid?er, tebuske, kaffe, koraller, maneter, etc.) och kyl?lskande (elfinceder, pre-glacial och tundravegetation, fiskar). av polarbass?ngerna, avgrundsdjur - omr?dena med st?rsta havsdjup etc.).

F?r varje organism eller grupp av individer finns det en optimal temperaturzon inom vilken aktiviteten ?r s?rskilt v?l uttryckt. Ovanf?r denna zon finns en zon med tillf?llig termisk torpor, och ?nnu h?gre ?r en zon med l?ngvarig inaktivitet eller sommardvala, som gr?nsar till en zon med h?g d?dlig temperatur. N?r den senare sjunker under det optimala, finns det en zon med kall torpor, vilol?ge och d?dlig l?g temperatur.

F?rdelningen av individer i befolkningen, beroende p? f?r?ndringar i temperaturfaktorn ?ver hela territoriet, f?ljer i allm?nhet samma m?nster. Zonen med optimala temperaturer motsvarar den h?gsta befolkningst?theten, och p? b?da sidor om den sker en minskning av densiteten upp till gr?nsen f?r omr?det, d?r den ?r l?gst.

Temperaturfaktorn ?ver ett stort omr?de av jorden ?r f?rem?l f?r uttalade dagliga och s?songsbetonade fluktuationer, vilket i sin tur best?mmer motsvarande rytm av biologiska fenomen i naturen. Beroende p? tillhandah?llandet av termisk energi i symmetriska omr?den p? b?da hemisf?rerna av jordklotet, med b?rjan fr?n ekvatorn, urskiljs f?ljande klimatzoner:

1. tropisk zon. Den l?gsta genomsnittliga ?rstemperaturen ?verstiger 16° C, de kallaste dagarna faller den inte under 0° C. Temperaturfluktuationer ?ver tiden ?r obetydliga, amplituden ?verstiger inte 5° C. Vegetationen ?r ?ret runt.
2. Subtropisk zon. Medeltemperaturen f?r den kallaste m?naden ?r inte l?gre ?n 4°C, och den varmaste ?r ?ver 20°C. Minusgrader ?r s?llsynta. Det finns inget stabilt sn?t?cke p? vintern. V?xts?songen varar 9-11 m?nader.
3. Tempererad zon. Sommarens v?xts?song och vinterns vilande period f?r v?xter ?r v?l definierade. I huvuddelen av zonen ?r det stabilt sn?t?cke. Frost ?r typiskt p? v?ren och h?sten. Ibland ?r denna zon uppdelad i tv?: m?ttligt varm och m?ttlig kall, som k?nnetecknas av fyra ?rstider.
4. Kall zon. Den genomsnittliga ?rliga temperaturen ?r under O°C, frost ?r m?jlig ?ven under en kort (2-3 m?nader) v?xts?song. Den ?rliga temperaturfluktuationen ?r mycket stor.

M?nstret f?r vertikal f?rdelning av vegetation, jordar och fauna i bergsomr?den best?ms ocks? huvudsakligen av temperaturfaktorn. I bergen i Kaukasus, Indien och Afrika kan fyra eller fem v?xtb?lten urskiljas, vars sekvens fr?n botten till toppen motsvarar sekvensen av latitudinella zoner fr?n ekvatorn till polen p? samma h?jd.

Fuktighet

En milj?faktor som k?nnetecknas av vattenhalten i luften, jorden och levande organismer. I naturen finns det en daglig rytm av luftfuktighet: den ?kar p? natten och minskar under dagen. Tillsammans med temperatur och ljus spelar fuktighet en viktig roll f?r att reglera aktiviteten hos levande organismer. Vattenk?llan f?r v?xter och djur ?r fr?mst nederb?rd och grundvatten samt dagg och dimma.

Fukt ?r ett n?dv?ndigt villkor f?r existensen av alla levande organismer p? jorden. Livet har sitt ursprung i vattenmilj?n. Landbor ?r fortfarande beroende av vatten. F?r m?nga arter av djur och v?xter forts?tter vattnet att vara en livsmilj?. Vattnets betydelse i livsprocesser best?ms av det faktum att det ?r den huvudsakliga milj?n i cellen d?r metaboliska processer ?ger rum och ?r den viktigaste initiala, mellanliggande och slutliga produkten av biokemiska omvandlingar. Vattnets betydelse best?ms ocks? av dess kvantitativa inneh?ll. Levande organismer best?r av minst 3/4 vatten.

I f?rh?llande till vatten delas h?gre v?xter in i

• hydrofyter - vattenv?xter (n?ckros, pilspets, andmat);
• hygrofyter - inv?nare p? alltf?r fuktiga platser (calamus, klocka);
• mesofyter - v?xter med normala luftfuktighetsf?rh?llanden (lilja i dalen, valeriana, lupin);
• xerofyter - v?xter som lever under f?rh?llanden med konstant eller s?songsbunden fuktbrist (saxaul, kamelt?rn, ephedra) och deras sorter - suckulenter (kaktusar, euphorbia).

Anpassningar f?r att leva i uttorkade milj?er och milj?er med periodisk brist p? fukt En viktig egenskap hos de viktigaste klimatfaktorerna (ljus, temperatur, luftfuktighet) ?r deras naturliga variation under den ?rliga cykeln och till och med dagligen, s?v?l som beroende p? geografisk zonering. I detta avseende har anpassningar av levande organismer ocks? en regelbunden och s?songsbetonad karakt?r. Anpassning av organismer till milj?f?rh?llanden kan vara snabb och reversibel eller ganska l?ngsam, beroende p? djupet av exponeringen f?r faktorn. Som ett resultat av sin vitala aktivitet kan organismer f?r?ndra abiotiska livsvillkor. Till exempel befinner sig v?xter i den l?gre niv?n i f?rh?llanden med mindre ljus; de processer f?r nedbrytning av organiska ?mnen som sker i vattendrag orsakar ofta syrebrist f?r andra organismer. P? grund av aktiviteten hos vattenlevande organismer, temperatur- och vattenregimer f?r?ndras m?ngden syre, koldioxid, milj?ns pH, ljusets spektrala sammans?ttning etc. Luftmilj? och dess gassammans?ttning Utvecklingen av luftmilj?n av organismer b?rjade efter att de n?tt land. Livet i luften kr?vde specifika anpassningar och en h?g organisationsniv? av v?xter och djur. L?g densitet och vattenhalt, h?g syrehalt, l?tt f?rflyttning av luftmassor, pl?tsliga temperaturf?r?ndringar etc. p?verkade avsev?rt andningsprocessen, vattenutbytet och r?relsen hos levande varelser. De allra flesta landlevande djur har f?rv?rvat f?rm?gan att flyga under evolutionen (75 % av alla arter av landlevande djur). M?nga arter k?nnetecknas av ansmokori - spridning med hj?lp av luftstr?mmar (sporer, fr?n, frukter, protozoiska cystor, insekter, spindlar, etc.). Vissa v?xter har blivit vindpollinerade. F?r en framg?ngsrik existens av organismer ?r inte bara de fysiska utan ocks? de kemiska egenskaperna hos luft och inneh?llet av gaskomponenter som ?r n?dv?ndiga f?r livet viktiga. Syre. F?r de allra flesta levande organismer ?r syre livsn?dv?ndigt. I en syrefri milj? kan endast anaeroba bakterier v?xa. Syre s?kerst?ller genomf?randet av exoterma reaktioner, under vilka den energi som ?r n?dv?ndig f?r organismers liv frig?rs. Det ?r den slutliga elektronacceptorn, som delas av fr?n v?teatomen i processen f?r energiutbyte. I ett kemiskt bundet tillst?nd ?r syre en del av m?nga mycket viktiga organiska och mineraliska f?reningar i levande organismer. Dess roll som oxidationsmedel i kretsloppet av enskilda element i biosf?ren ?r enorm. De enda producenterna av fritt syre p? jorden ?r gr?na v?xter, som bildar det under fotosyntesen. En viss m?ngd syre bildas som ett resultat av fotolys av vatten?nga av ultravioletta str?lar utanf?r ozonskiktet. Absorptionen av syre av organismer fr?n den yttre milj?n sker ?ver hela kroppens yta (protozoer, maskar) eller genom speciella andningsorgan: luftstrupe (insekter), g?lar (fiskar), lungor (ryggradsdjur). Syre ?r kemiskt bundet och transporteras genom hela kroppen av speciella blodpigment: hemoglobin (ryggradsdjur), hemocyapin (mollusker, kr?ftdjur). Organismer som lever under f?rh?llanden med konstant syrebrist har utvecklat l?mpliga anpassningar: ?kad syrekapacitet i blodet, t?tare och djupare andningsr?relser, stor lungvolym (hos h?glandsbor, f?glar) eller minskad syreanv?ndning av v?vnader p.g.a. en ?kning av m?ngden myoglobin - en syreackumulator i v?vnaderna (hos inv?nare i vattenmilj?n). P? grund av den h?ga l?sligheten av CO 2 och O 2 i vatten ?r deras relativa halt h?r h?gre (2-3 g?nger) ?n i luften (Fig. 1). Denna omst?ndighet ?r mycket viktig f?r hydrobionics, som anv?nder antingen l?st syre f?r andning eller CO 2 f?r fotosyntes (akvatiska fototrofer). Koldioxid. Den normala m?ngden av denna gas i luften ?r liten - 0,03% (i volym) eller 0,57 mg/l. Som ett resultat avspeglas ?ven sm? fluktuationer i CO 2 -halten avsev?rt i fotosyntesprocessen, som direkt beror p? den. De huvudsakliga k?llorna till CO 2 som kommer in i atmosf?ren ?r andning av djur och v?xter, f?rbr?nningsprocesser, vulkanutbrott, aktiviteten hos markmikroorganismer och svampar, industrif?retag och transporter. Med egenskapen att absorbera i det infrar?da omr?det av spektrumet p?verkar koldioxid de optiska parametrarna och temperaturregimen i atmosf?ren, vilket orsakar den v?lk?nda "v?xthuseffekten". En viktig milj?aspekt ?r ?kningen av l?sligheten av syre och koldioxid i vatten n?r dess temperatur sjunker. Det ?r d?rf?r faunan i vattenbass?nger p? pol?ra och subpol?ra breddgrader ?r mycket riklig och m?ngsidig, fr?mst p? grund av den ?kade koncentrationen av syre i kallt vatten. Uppl?sningen av syre i vatten, som vilken annan gas som helst, f?ljer Henrys lag: den ?r omv?nt proportionell mot temperaturen och stannar n?r kokpunkten n?s. I de varma vattnen i tropiska pooler begr?nsar den minskade koncentrationen av l?st syre andningen, och d?rf?r den vitala aktiviteten och antalet vattenlevande djur. Nyligen har det skett en m?rkbar f?rs?mring av syreregimen i m?nga vattenkroppar, orsakad av en ?kning av m?ngden organiska f?roreningar, vars f?rst?relse kr?ver stora m?ngder syre. Zonindelning av distribution av levande organismer Geografisk (latitudinell) zonindelning I latitudinell riktning fr?n norr till s?der ?r f?ljande naturliga zoner successivt bel?gna p? Ryska federationens territorium: tundra, taiga, l?vskog, st?pp, ?ken. Bland klimatelementen som best?mmer zonaliteten f?r distribution och distribution av organismer, spelas den ledande rollen av abiotiska faktorer - temperatur, fuktighet, ljusf?rh?llanden. De mest m?rkbara zonf?r?ndringarna manifesteras i vegetationens natur - den ledande komponenten i biocenosen. Detta i sin tur ?tf?ljs av f?r?ndringar i sammans?ttningen av djur - konsumenter och f?rst?rare av organiska rester i livsmedelskedjor. Tundra- en kall, tr?dl?s sl?tt p? norra halvklotet. Dess klimatf?rh?llanden ?r ol?mpliga f?r v?xttillv?xt och nedbrytning av organiska rester (permafrost, relativt l?ga temperaturer ?ven p? sommaren, korta perioder med temperaturer ?ver noll). H?r bildades unika biocenoser, sm? till artsammans?ttningen (mossor, lavar). I detta avseende ?r produktiviteten f?r tundrabiocenosen l?g: 5-15 c/ha organiskt material per ?r. Zon taiga k?nnetecknas av relativt gynnsamma mark- och klimatf?rh?llanden, s?rskilt f?r barrtr?dsarter. Rika och h?gproduktiva biocenoser har bildats h?r. Den ?rliga bildningen av organiskt material ?r 15-50 c/ha. Tempererade zonf?rh?llanden ledde till bildandet av komplexa biocenoser l?vskogar med den h?gsta biologiska produktiviteten i Ryska federationen (upp till 60 c/ha per ?r). Varianter av l?vskogar ?r ekskogar, bok-l?nnskogar, blandskogar etc. S?dana skogar k?nnetecknas av v?lutvecklade buskar och ?rtartade undervegetation, vilket underl?ttar placeringen av fauna av olika slag och antal. St?pper- en naturlig zon i den tempererade zonen p? jordens halvklot, som k?nnetecknas av otillr?cklig vattentillf?rsel, s? ?rtartad, huvudsakligen spannm?lsvegetation (fj?dergr?s, sv?ngel, etc.) dominerar h?r. Faunan ?r m?ngsidig och rik (r?v, hare, hamster, m?ss, m?nga f?glar, s?rskilt flyttf?glar). St?ppzonen inneh?ller de viktigaste omr?dena f?r spannm?lsproduktion, industrigr?dor, gr?nsaksgr?dor och boskap. Den biologiska produktiviteten i denna naturliga zon ?r relativt h?g (upp till 50 c/ha per ?r). ?knar dominerar i Centralasien. P? grund av l?g nederb?rd och h?ga temperaturer p? sommaren upptar vegetationen mindre ?n h?lften av territoriet i denna zon och har specifika anpassningar till torra f?rh?llanden. Faunan ?r m?ngsidig, dess biologiska egenskaper har diskuterats tidigare. Den ?rliga bildningen av organiskt material i ?kenzonen ?verstiger inte 5 c/ha (bild 107). Milj?ns salthalt Vattenmilj?ns salthalt k?nnetecknas av inneh?llet av l?sliga salter i den. F?rskvatten inneh?ller 0,5-1,0 g/l och havsvatten inneh?ller 10-50 g/l salter. Vattenmilj?ns salthalt ?r viktig f?r dess inv?nare. Det finns djur som ?r anpassade att bara leva i s?tvatten (cyprinider) eller endast i havsvatten (str?mming). Hos vissa fiskar sker individuella utvecklingsstadier vid olika vattensalthalter, till exempel lever den vanliga ?len i s?tvattenf?rekomster och vandrar till Sargassohavet f?r att leka. S?dana vattenlevande inv?nare kr?ver l?mplig reglering av saltbalansen i kroppen. Mekanismer f?r reglering av jonsammans?ttningen av organismer. Landdjur tvingas reglera saltsammans?ttningen i sina flytande v?vnader f?r att h?lla den inre milj?n i ett konstant eller n?stan konstant kemiskt of?r?ndrat joniskt tillst?nd. Det fr?msta s?ttet att uppr?tth?lla saltbalansen i vattenlevande organismer och landv?xter ?r att undvika livsmilj?er med ol?mplig salthalt. S?dana mekanismer m?ste fungera s?rskilt intensivt och noggrant hos migrerande fiskar (lax, chumlax, rosa lax, ?l, st?r), som periodvis g?r fr?n havsvatten till s?tvatten eller vice versa. Osmotisk reglering sker enklast i s?tvatten. Det ?r k?nt att i den senare ?r koncentrationen av joner mycket l?gre ?n i flytande v?vnader. Enligt osmos lagar kommer den yttre milj?n in i cellerna l?ngs en koncentrationsgradient genom semipermeabla membran, och en slags "utsp?dning" av det inre inneh?llet uppst?r. Om en s?dan process inte kontrollerades kunde kroppen sv?lla och d?. Men s?tvattensorganismer har organ som tar bort ?verfl?digt vatten. Bevarandet av joner som ?r n?dv?ndiga f?r livet underl?ttas av det faktum att urinen fr?n s?dana organismer ?r ganska utsp?dd (fig. 2, a). Separationen av en s?dan utsp?dd l?sning fr?n de inre v?tskorna kr?ver f?rmodligen aktivt kemiskt arbete av specialiserade celler eller organ (njurar) och deras konsumtion av en betydande del av den totala basala metaboliska energin. Tv?rtom dricker och absorberar marina djur och fiskar endast havsvatten, och fyller d?rigenom st?ndigt utsl?pp fr?n kroppen till den yttre milj?n, som k?nnetecknas av en h?g osmotisk potential. I detta fall avl?gsnas env?rda joner av saltvatten aktivt ut?t av g?larna och tv?v?rda joner av njurarna (fig. 2, b). Celler spenderar ganska mycket energi p? att pumpa ut ?verfl?digt vatten, s? n?r salthalten ?kar och vattnet i kroppen minskar v?xlar organismer vanligtvis till ett inaktivt tillst?nd - saltanabios. Detta ?r typiskt f?r arter som lever i periodiskt torkande pooler av havsvatten, flodmynningar och kustzoner (hjortdjur, amfipoder, flagellater, etc.) Salthalt i den ?vre skorpan best?ms av inneh?llet av kalium- och natriumjoner i den, och ?r, liksom salthalten i vattenmilj?n, viktig f?r dess inv?nare och f?rst och fr?mst v?xter som har l?mplig anpassning till det. Denna faktor ?r inte oavsiktlig f?r v?xter, den f?ljer med dem under evolutionsprocessen. Den s? kallade salthaltiga vegetationen (solyanka, lakrits etc.) ?r begr?nsad till jordar med h?g halt av kalium och natrium. Det ?versta lagret av jordskorpan ?r jord. F?rutom markens salthalt s?rskiljs andra indikatorer: surhet, hydrotermisk regim, markluftning, etc. Tillsammans med reliefen har dessa egenskaper hos jordytan, kallade edafiska milj?faktorer, en ekologisk p?verkan p? dess inv?nare. Edafiska milj?faktorer Jordytans egenskaper som har en milj?p?verkan p? dess inv?nare. l?nad Markprofil Typen av jord best?ms av dess sammans?ttning och f?rg. A - Tundrajord har en m?rk, torvaktig yta. B - ?kenjord ?r l?tt, grovkornig och fattig p? organiskt material Kastanjejord (C) och chernozem (D) ?r humusrika ?ngsjordar som ?r typiska f?r de eurasiska st?pperna och nordamerikanska pr?rierna. Den r?daktiga urlakade latosolen (E) p? den tropiska savannen har ett mycket tunt men humusrikt lager. Podzoliska jordar ?r typiska f?r nordliga breddgrader, d?r det finns en stor m?ngd nederb?rd och mycket lite avdunstning. De inkluderar ekologiskt rik brun skogspodzol (F), gr?brun podzol (H) och gr?stenig podzol (I), som st?der b?de barr- och l?vtr?d. Alla ?r relativt sura, och som kontrast ?r tallskogens r?dgula podzol (G) ganska kraftigt urlakad. Beroende p? edafiska faktorer kan ett antal ekologiska grupper av v?xter urskiljas. Baserat p? reaktionen p? surheten i jordl?sningen s?rskiljs de: acidofila arter som v?xer vid ett pH under 6,5 (torvmossev?xter, ?kerfr?ken, tall, gran, ormbunke); neutrofiler, f?redrar jord med neutral reaktion (pH 7) (de flesta odlade v?xter); basophila - v?xter som v?xer b?st p? ett substrat som har en alkalisk reaktion (pH mer ?n 7) (gran, avenbok, tuja) och likgiltig - kan v?xa p? jordar med olika pH-v?rden. I f?rh?llande till jordens kemiska sammans?ttning delas v?xter in i oligotrofisk, f?ga kr?vande f?r m?ngden n?rings?mnen; mesotrofisk, kr?ver en m?ttlig m?ngd mineraler i jorden (?rtartade perenner, gran), mesotrofisk, kr?ver en stor m?ngd tillg?ngliga askelement (ek, frukt). I f?rh?llande till enskilda batterier arter som ?r s?rskilt kr?vande f?r h?g kv?vehalt i jorden kallas nitrofiler (n?sslor, ladug?rdsv?xter); de som kr?ver mycket kalcium - kalcifiler (bok, l?rk, reznik, bomull, oliv); v?xter av salthaltiga jordar kallas halofyter (solyanka, sarsazan kan uts?ndra ?verskott av salter utanf?r, d?r dessa salter, efter torkning, bildar fasta filmer eller kristallina ansamlingar); I f?rh?llande till den mekaniska sammans?ttningen l?sa sandv?xter - psammofyter (saxaul, sandakacia) v?xter av steniga vall, sprickor och f?rdjupningar av klippor och andra liknande livsmilj?er - litofyter [petrofyter] (enb?r, sittande ek) Terr?ngen och markens beskaffenhet p?verkar avsev?rt den specifika f?rflyttningen av djur och f?rdelningen av arter vars livsaktiviteter ?r tillf?lligt eller permanent f?rknippade med marken. Rotsystemets natur (djup, yta) och markfaunans livsstil beror p? jordens hydrotermiska regim, deras luftning, mekaniska och kemiska sammans?ttning. Markens kemiska sammans?ttning och m?ngfalden av dess inv?nare p?verkar dess fertilitet. De mest b?rdiga ?r chernozemjordar rika p? humus. Som en abiotisk faktor p?verkar relief f?rdelningen av klimatfaktorer och d?rmed bildandet av motsvarande flora och fauna. Till exempel, p? de s?dra sluttningarna av kullar eller berg finns det alltid en h?gre temperatur, b?ttre belysning och f?ljaktligen mindre luftfuktighet.

) och antropogena (m?nskliga aktiviteter).

Begr?nsande faktor v?xtutveckling ?r ett element som ligger p? ett minimum. Detta best?ms av en lag som kallas minimumets lag av J. Liebig (1840). Liebig, en organisk kemist, en av grundarna, lade fram teorin om mineraln?ring f?r v?xter. Utbytet av gr?dor begr?nsas ofta av n?rings?mnen som inte finns i ?verskott, s?som CO 2 och H 2 O, utan av de som kr?vs i f?rsumbara m?ngder. Till exempel: - ett n?dv?ndigt inslag av v?xtn?ring, men det finns i sm? m?ngder i jorden. N?r dess reserver ?r utt?mda som ett resultat av odlingen av en gr?da, stannar v?xttillv?xten, ?ven om andra element finns i ?verfl?d. Liebigs lag ?r strikt till?mplig endast under stabila f?rh?llanden. Det ?r ocks? n?dv?ndigt att ta h?nsyn till samverkan mellan faktorer. S?ledes kan den h?ga eller tillg?ngligheten av en eller verkan av en annan (inte minimal) faktor f?r?ndra konsumtionshastigheten av ett n?rings?mne som finns i en minimal m?ngd. Ibland kan den ers?tta (delvis) ett bristf?lligt grund?mne med ett annat, mer tillg?ngligt och kemiskt likt det. S?, vissa v?xter beh?ver mindre om de v?xer i ljuset, och bl?tdjur som lever p? platser d?r det finns mycket av det ers?tter det delvis n?r de bygger sina skal.

Milj?faktorer Milj?er kan ha olika typer av effekter p? levande varelser:

1) irriterande ?mnen som orsakar adaptiva f?r?ndringar i fysiologiska och biokemiska funktioner (till exempel leder en ?kning till en ?kning av svettning hos d?ggdjur och till avkylning av kroppen);

2) restriktioner som g?r det om?jligt att existera under dessa f?rh?llanden (till exempel en brist p? fukt i torra omr?den hindrar m?nga fr?n att tr?nga in d?r);

3) modifierare som orsakar anatomiska och morfologiska f?r?ndringar (till exempel ledde damm i industriomr?den i vissa l?nder till bildandet av svarta bj?rkfj?rilar, som beh?ll sin ljusa f?rg p? landsbygden);

4) signaler som indikerar f?r?ndringar i andra milj?faktorer.

Ett antal generella m?nster har identifierats i naturen av milj?faktorers p?verkan.

Optimums lag- en faktors positiva eller negativa inverkan p? - beror p? styrkan i dess inflytande. Otillr?cklig eller ?verdriven verkan av faktorn p?verkar lika negativt individers livsaktivitet. Den gynnsamma inverkan av en milj?faktor kallas den optimala zonen. Vissa arter tolererar fluktuationer ?ver ett brett spektrum, andra inom ett smalt intervall. Bred till n?gon faktor indikeras genom att l?gga till partikeln "eury", smal - "steno" (eurytermisk, stenotermisk - i f?rh?llande till, euryotopisk och stenotopisk - i f?rh?llande till livsmilj?er).

Tvetydighet i faktorns inverkan p? olika funktioner. Varje faktor har olika effekt p? olika funktioner. Det optimala f?r vissa processer kan vara ogynnsamt f?r andra. Till exempel ?kar mer ?n 40°C hos kallblodiga djur intensiteten av metaboliska processer i kroppen, men h?mmar motorisk aktivitet, vilket leder till termisk stupor.

Interaktion mellan faktorer. Den optimala zonen och gr?nserna f?r uth?llighet i f?rh?llande till n?gon av milj?faktorerna kan skifta beroende p? styrkan och i vilken kombination andra faktorer verkar samtidigt. S? det ?r l?ttare att tolerera v?rme i torra snarare ?n v?ta f?rh?llanden. Risken att frysa ?r st?rre vid kallt v?der med h?rd vind ?n vid lugnt v?der. Samtidigt har ?msesidig kompensation av milj?faktorer vissa gr?nser och det ?r om?jligt att helt ers?tta en av dem med en annan. V?rmeunderskottet i polartrakterna kan inte kompenseras f?r vare sig genom rikligheten av fukt eller genom belysning dygnet runt p? sommaren. Varje djurart kr?ver sin egen upps?ttning milj?faktorer.

Effekten av den kemiska komponenten i den abiotiska faktorn p? levande varelser. Abiotiska faktorer skapar livsvillkor f?r v?xter och djur och har en direkt eller indirekt inverkan p? de senares livsaktivitet. Abiotiska faktorer inkluderar element av oorganisk natur: moderjord, kemisk sammans?ttning och den senare, solljus, v?rme och dess kemiska sammans?ttning, dess sammans?ttning och, barometrisk och vatten, naturlig str?lningsbakgrund, etc. De kemiska komponenterna i abiotiska faktorer ?r n?ringsm?ssiga, sp?r?mnen element och, giftig, surhet (pH) i milj?n.

pH:s inverkan p? vattenlevande organismers ?verlevnad. De flesta m?nniskor kan inte tolerera pH-fluktuationer. De fungerar endast i en milj? med en strikt definierad surhets-alkalinitetsregim. v?te beror till stor del p? karbonatsystemet, vilket ?r viktigt f?r helheten och beskrivs av ett komplext system etablerat i naturligt s?tvattenfritt CO 2, enligt:

CO2 + H2O + H2CO3 + H+ + HC.

Tabell 1.1

pH-v?rden f?r s?tvattensfisk i Europa (enligt R. Dajo, 1975)

Inverkan av m?ngden l?st vatten p? artsammans?ttningen och f?rekomsten av vattenlevande organismer. M?ttnadsgraden ?r omv?nt proportionell mot den. l?st O 2 i ytvatten varierar fr?n 0 till 14 mg/l och ?r f?rem?l f?r betydande s?songsm?ssiga och dagliga fluktuationer, som huvudsakligen beror p? f?rh?llandet mellan intensiteten i processerna f?r dess produktion och konsumtion. Vid h?g intensitet kan den vara betydligt ?verm?ttad med O 2 (20 mg/l och ?ver). I vattenmilj?n ?r det en begr?nsande faktor. O 2 utg?r 21 % (i volym) och cirka 35 % av allt l?st i. det i havet ?r 80 % av det i s?tvattnet. F?rdelning 2) 5 - 7 mg/l - harr, kolv, f?rna, lake;. Dessa arter kan ?verleva genom att byta till ett l?ngsamt liv, till anaerobios eller p? grund av att de har d-hemoglobin, som har h?g affinitet f?r milj?n. I vatten ?r denna indikator mycket varierande. Salinitet uttrycks vanligtvis i ppm (‰) och ?r en av de viktigaste egenskaperna hos vattenmassor, f?rdelning av havsvatten, inslag av havsstr?mmar, etc. Det spelar en speciell roll f?r att forma den biologiska produktiviteten i hav och hav, eftersom m?nga ?r mycket mottagliga f?r dess mindre f?r?ndringar. M?nga djurarter ?r helt marina (m?nga fiskarter, ryggradsl?sa djur och d?ggdjur).

Br?ckta vatten ?r bebodda av arter som kan tolerera ?kad salthalt. I flodmynningar, d?r salthalten ?r under 3 ‰, ?r den marina faunan s?mre. I Balisj?n, vars salthalt ?r 4 ‰, finns balanuser, ringlets, samt hjuldjur och hydroider.

Vattenlevande organismer delas in i s?tvatten och marina efter graden av salthalt d?r de lever. Relativt f? v?xter och djur t?l stora fluktuationer i salthalten. S?dana arter lever vanligtvis i flodmynningar eller saltmarker och kallas euryhalin. Dessa inkluderar m?nga inv?nare i kustzonen (salthalt cirka 35 ‰), flodmynningar, br?ckt vatten (5 - 35 ‰) och ultrasalt (50 - 250 ‰), samt migrerande fiskar som leker i s?tvatten (< 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.

I f?rh?llande till milj?ns salthalt delas djur in i stenohalin och euryhalin. Stenohalinedjur ?r djur som inte t?l betydande f?r?ndringar i milj?ns salthalt. Detta ?r det ?verv?ldigande antalet inv?nare i marina och s?ta vattendrag. Euryhaline djur kan leva under ett brett spektrum av salthaltsfluktuationer. Till exempel kan snigeln Hydrobia ulvae ?verleva n?r NaCl ?ndras fr?n 50 till 1600 mmol/ml. Dessa inkluderar ?ven maneten Aurelia aurita, den ?tbara musslan Mutilus edulis, krabban Carcinus maenas och blindtarmen Oikopleura dioica.

Motst?ndet mot f?r?ndringar i salthalt varierar med . Till exempel tolererar hydroiden Cordylophora caspia l?g salthalt b?ttre vid l?g; decapods byter till l?gsalt n?r det blir f?r h?gt. Arter som lever i br?ckta omr?den skiljer sig fr?n marina former i storlek. Krabban Carcinus maenas i ?stersj?n ?r allts? liten till storleken, men i flodmynningar och laguner ?r den stor. Detsamma kan s?gas om den ?tbara musslan Mutilus edulis, som har en medelstorlek p? 4 cm i ?stersj?n, 10 - 12 cm i Vita havet och 14 - 16 cm i Japanska havet i enlighet med salthalts?kningen. . Dessutom beror strukturen hos euryhalina arter ocks? p? milj?ns salthalt. Kr?ftdjuret Artemia vid en salthalt p? 122‰ har en storlek p? 10 mm, vid 20‰ n?r den 24 - 32 mm. Samtidigt f?r?ndras kroppens form, bihang och f?rg.

Abiotiska faktorer. Abiotiska faktorer i den terrestra milj?n inkluderar fr?mst klimatfaktorer

Abiotiska faktorer i den terrestra milj?n inkluderar fr?mst klimatfaktorer. L?t oss titta p? de viktigaste.

1. Ljus eller solstr?lning. Den biologiska p?verkan av solljus beror p? dess intensitet, verkningsl?ngd, spektrala sammans?ttning, dagliga och s?songsbetonade frekvens.

Str?lningsenergi som kommer fr?n solen sprider sig i rymden i form av elektromagnetiska v?gor: ultravioletta str?lar (v?gl?ngd l< 0,4 мкм), видимые лучи (l = 0,4 , 0,75 мкм) и инфракрасные лучи (l >0,75 µm).

Ultravioletta str?lar k?nnetecknas av den h?gsta kvantenergin och h?g fotokemisk aktivitet. Hos djur bidrar de till bildandet av vitamin D och syntesen av pigment av hudceller i v?xter, de har en bildande effekt och fr?mjar syntesen av biologiskt aktiva f?reningar. Ultraviolett str?lning med en v?gl?ngd p? mindre ?n 0,29 mikron ?r destruktiv f?r allt levande. Men tack vare ozonsk?lden n?r bara en liten del av den jordens yta.

Den synliga delen av spektrumet ?r s?rskilt viktig f?r organismer. Tack vare synligt ljus har v?xter utvecklat en fotosyntetisk apparat. F?r djur ?r ljusfaktorn i f?rsta hand en n?dv?ndig f?ruts?ttning f?r orientering i rum och tid och ?r ocks? involverad i regleringen av m?nga livsprocesser.

Infrar?d str?lning ?kar temperaturen i den naturliga milj?n och sj?lva organismerna, vilket ?r s?rskilt viktigt f?r kallblodiga djur. Hos v?xter spelar infrar?da str?lar en betydande roll vid transpiration (avdunstning av vatten fr?n bladens yta s?kerst?ller att ?verskottsv?rme avl?gsnas) och bidrar till v?xternas absorption av koldioxid.

2. Temperatur p?verkar alla vitala processer. F?rst och fr?mst best?mmer det hastigheten och naturen hos metaboliska reaktioner i organismer.

Den optimala temperaturfaktorn f?r de flesta organismer ligger inom intervallet 15 , 30 0 C, men vissa levande organismer t?l betydande fluktuationer. Till exempel kan vissa typer av bakterier och bl?gr?na alger existera i varma k?llor vid temperaturer p? cirka 80 0 C. Polarvatten med temperaturer fr?n 0 till -2 0 C bebos av olika representanter f?r flora och fauna.

3. Fuktighet Atmosf?risk luft ?r f?rknippad med dess m?ttnad med vatten?nga. S?songsm?ssiga och dagliga fluktuationer i luftfuktighet, tillsammans med ljus och temperatur, reglerar organismernas aktivitet.

F?rutom klimatfaktorer ?r det viktigt f?r levande organismer atmosf?rens gassammans?ttning. Det ?r relativt konstant. Atmosf?ren best?r huvudsakligen av kv?ve och syre med sm? m?ngder koldioxid, argon och andra gaser. Kv?ve ?r involverat i bildandet av proteinstrukturer i organismer, syre ger oxidativa processer.

Abiotiska faktorer i vattenmilj?n ?r:

1 - densitet, viskositet, r?rlighet f?r vatten;