Биология. Комплексный справочник - подготовка к ЗНО и ДПА

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ. БИОСФЕРА

 

Абиотические факторы

 

Это все элементы неживой природы, влияют на организм: климатические (свет, влажность, температура), почвенные, рельеф, атмосферные газы.

Важнейшим фактором является абіотичним климат. От него зависит тип растительности в данной местности, что, в свою очередь, определяет животный мир и форму группировки, Климат определяется определенными факторами.

Свет. Климат связан прежде всего с поступлением солнечной энергии. Биологическое действие солнечного света обусловлено интенсивностью, спектральным составом, сезонной и суточной периодичностью. В связи с этим у живых организмов приспособления также носят сезонный и суточный характер.

Ультрафиолетовые лучи губительно влияют на все живое. Основная часть этого излучения задерживается озоновым экраном атмосферы, поэтому живые организмы распространены в пространстве, ограниченном озоновым слоем. Лучи видимого спектра необходимое растениям: благодаря ему происходит фотосинтез. Для животных и человека видимые лучи — важный фактор, что определяет степень активности.

Инфракрасные лучи являются источником тепловой энергии, но не воспринимаются глазом человека и большинства животных. Они хорошо поглощаются тканями организма, от чего организм нагревается. Большое значение имеют эти лучи для холоднокровных животных (насекомых, пресмыкающихся), которые используют их для повышения температуры тела.

Солнечная энергия участвует в создании светового режима, изменяется в зависимости от географической широты и рельефа. В связи с вращением Земли световой режим имеет отчетливую суточную и сезонную периодичность. Реакция организма на суточный режим освещения в результате периодической смене определенной продолжительности дня и ночи называется фотоперіодизмом. Фотоперіодичність связана с механизмом биологического часов, суть которого заключается в способности организма к циклическим изменениям функций. Биологические часы определяют физиологические ритмы в соответствии с изменениями в окружающей среде. У растений суточный фотоперіодизм регулирует процессы фотосинтеза. У животных возникли приспособления к дневному и ночному образу жизни.

Сезонный ритм — реакция организма на смену времен года, что регулируется. С наступлением короткого осеннего дня растения сбрасывают листья и дотируются к зимнему покою. Зимний покой — приспособительная свойство многолетних растений, для которых характерно прекращение роста, отмирание наземных побегов (у травянистых) или листопад (у деревьев и кустарников), замедление или прекращение многих процессов жизнедеятельности. В животных зимой наблюдается значительное снижение активности. Сигналом к массовому отлета птиц служит изменение продолжительности светового дня. Многие животные впадают в зимнюю спячку — приспособление для перенесения неблагоприятного зимнего времени года.

Температура — важный фактор, влияет на жизненные процессы. Все процессы жизнедеятельности в организмах проходят при определенной температуре тела, оптимальное значение колеблется в пределах +10... +40 °С. Лишь немногие организмы приспособлены к жизни при очень высоких или низких температур. В зависимости от механизмов поддержания постоянной температуры тела животного делятся на пойкілотермних и гомойотермних.

Пойкілотермні — хладнокровные животные с непостоянной температурой тела. У них повышение температуры окружающей среды вызывает сильное ускорение всех физиологических процессов, изменяет активность поведения. Так, ящерицы предпочитают температурной зоне +37 °С. С повышением температуры ускоряются стадии развития некоторых животных. Для многих холоднокровных животных характерен анабиоз — временное состояние организма, во время которого жизненные процессы существенно замедляются и отсутствуют видимые признаки жизни.

Гомойотермні — теплокровные животные с постоянной температурой тела. Они имеют наиболее совершенную терморегуляцию и менее зависимы от температуры среды. Способность поддерживать постоянную температуру тела является важной экологической приспособленностью животных, таких как птицы и млекопитающие.

Для растений температурный режим также имеет большое значение. Наиболее интенсивно процесс фотосинтеза происходит в диапазоне +15... +25 °С. Для перенесения низких температур (ниже 0 °С) у растений существуют специальные механизмы, позволяющие предотвращать замерзание воды в клетках. Так, зимой ткани растений содержат концентрированные растворы сахаров, глицерола и других веществ, препятствующих замерзанию воды.

Влажность. Необходимым условием существования всех организмов на земле является наличие воды. Она играет исключительно важную роль во всех процессах жизнедеятельности клетки. Регуляция водного баланса является основной физиологической функцией организма. С точки зрения экологии вода является основным лімітувальним фактором как для наземных, так и для водных организмов, где высокая соленость способствует ее потере. Влажность на земной поверхности распределяется неодинаково. Большинство наземных растений и животных влаголюбивы, а потому нехватка воды часто является причиной, ограничивающей распространение организмов.

Для растений наличие воды является одним из основных экологических факторов, регулирующих рост и развитие. Экологические группы растений по отношению к воде:

— ксерофіти — это растения, которые растут в условиях с недостаточным увлажнением (например кактус, наземные лишайники);

— мезофіти — это растения умеренно увлажненных мест произрастания (например копытень, брусника, плауны, тимофеевка);

— гігрофіти — это растения, растущие в условиях избыточного увлажнения (например герань луговая, горец змеиный, мята полевая).

Приспособления к недостатку влаги в них особенно ярко выражены (колючки, длинные корни, сочные стебли).

Фактор влажности имеет большое значение и для животных. Большинство обитателей пустыни способны обходиться без воды достаточно долго. Это верблюды, антилопы, куланы, сайгаки. Обитатели засушливых мест ведут ночной образ жизни, тем самым избегая перегрева и испарения воды в дневное время.

Для растений и животных, что живут в периодически засушливых условиях, характерно снижение жизненной активности, физиологический покой в период отсутствия влаги. Растения могут сбрасывать листья жаркого сухого лета, иногда в них полностью отмирают наземные побеги.

Животные с наступлением жаркого и сухого периода могут впадать в летнюю спячку (сурки), а некоторые виды — в состояние анабиоза.

Почва — среда обитания для многих микроорганизмов и животных, в нем закрепляются корни растений и гифы грибов. Одним из основных факторов для почвенных обитателей является его структура, химический состав, влажность, наличие питательных веществ.