Prizemno-vazdušna sredina kao životna sredina. opšte karakteristike

Neživa i živa priroda koja okružuje biljke, životinje i ljude naziva se staništem (životno okruženje, spoljašnje okruženje). Prema definiciji N.P. Naumova (1963), životna sredina je „sve što okružuje organizme i direktno ili indirektno utiče na njihovo stanje, razvoj, opstanak i reprodukciju“. Iz staništa organizmi primaju sve što je potrebno za život i u njega ispuštaju proizvode svog metabolizma.

Organizmi mogu živjeti u jednom ili više životnih sredina. Na primjer, čovjek, većina ptica, sisara, sjemenskih biljaka, lišajeva su stanovnici samo kopneno-zračne sredine; većina riba živi samo u vodenom okruženju; vreten konjica provode jednu fazu u vodi, a drugu - u zraku.

Vodena životna sredina

Vodeni okoliš karakterizira velika originalnost fizičko-hemijskih svojstava organizama pogodnih za život. Među njima: transparentnost, visoka toplotna provodljivost, visoka gustina (oko 800 puta veća od gustine vazduha) i viskoznost, ekspanzija pri smrzavanju, sposobnost rastvaranja mnogih mineralnih i organskih jedinjenja, visoka pokretljivost (fluidnost), odsustvo oštrih temperaturnih fluktuacija ( i dnevni i sezonski), sposobnost jednako lakog podržavanja organizama koji se značajno razlikuju po masi.

Nepovoljna svojstva vodenog okoliša su: jaki padovi tlaka, loša aeracija (sadržaj kisika u vodenoj sredini je najmanje 20 puta manji nego u atmosferi), nedostatak svjetlosti (naročito malo u dubinama vodenih tijela) , nedostatak nitrata i fosfata (neophodnih za sintezu žive materije).

Razlikovati slatku i morsku vodu, koje se razlikuju i po sastavu i po količini otopljenih minerala. Morska voda je bogata jonima natrijuma, magnezija, hlorida i sulfata, dok u slatkoj vodi dominiraju joni kalcijuma i karbonata.

Organizmi koji žive u vodenoj sredini života čine jednu biološku grupu - hidrobionte.

U akumulacijama se obično razlikuju dva ekološki posebna staništa (biotopa): vodeni stub (pelagijal) i dno (bental). Organizmi koji tamo žive nazivaju se pelagos i bentos.

Među pelagoma razlikuju se sljedeći oblici organizama: plankton - pasivno plutajući mali predstavnici (fitoplankton i zooplankton); nekton - aktivno plivaju veliki oblici (ribe, kornjače, glavonošci); neuston - mikroskopski i mali stanovnici površinskog filma vode. U slatkovodnim tijelima (jezera, bare, rijeke, močvare, itd.) takvo ekološko zoniranje nije baš jasno izraženo. Donja granica života u pelagijalu određena je dubinom prodiranja sunčeve svjetlosti dovoljnom za fotosintezu i rijetko dostiže dubinu veću od 2000 m.

U Bentaliju se razlikuju i posebne ekološke zone života: zona postepenog smanjenja zemljišta (do dubine od 200-2200 m); zona strme padine, okeansko dno (sa prosječnom dubinom od 2800-6000 m); depresije okeanskog dna (do 10.000 m); rub obale, poplavljen plimom (litoral). Stanovnici primorja žive u uslovima obilnog sunčevog svetla pri niskom pritisku, sa čestim i značajnim kolebanjima temperature. Stanovnici zone okeanskog dna, naprotiv, postoje u potpunom mraku, na stalno niskim temperaturama, nedostatku kiseonika i pod ogromnim pritiskom, koji dostiže skoro hiljadu atmosfera.

Prizemno-vazdušno okruženje života

Kopneno-vazdušno okruženje života je najkompleksnije u pogledu ekoloških uslova i ima široku lepezu staništa. To je dovelo do najveće raznolikosti kopnenih organizama. Velika većina životinja u ovom okruženju kreće se po čvrstoj površini - tlu, a biljke se na njoj ukorijenjuju. Organizmi ovog životnog okruženja nazivaju se aerobionti (terrabionti, od latinskog terra - zemlja).

Karakteristična karakteristika okoliša koji se razmatra je da organizmi koji ovdje žive značajno utiču na životnu sredinu iu mnogim aspektima je sami stvaraju.

Pogodne karakteristike ove sredine za organizme su obilje vazduha sa visokim sadržajem kiseonika i sunčeve svetlosti. Nepovoljna svojstva uključuju: oštre fluktuacije temperature, vlažnosti i osvjetljenja (ovisno o godišnjem dobu, dobu dana i geografskom položaju), stalni nedostatak vlage i njeno prisustvo u obliku pare ili kapi, snijega ili leda, vjetar, smjena godišnjih doba, reljefne karakteristike terena itd.

Sve organizme u zemaljsko-vazdušnoj životnoj sredini karakterišu sistemi ekonomičnog korišćenja vode, različiti mehanizmi termoregulacije, visoka efikasnost oksidativnih procesa, posebni organi za asimilaciju atmosferskog kiseonika, jake skeletne formacije koje omogućavaju održavanje organizma. u uslovima niske gustine okoline, i razne adaptacije za zaštitu od naglih temperaturnih kolebanja.

Prizemno-vazdušna sredina po svojim fizičkim i hemijskim karakteristikama smatra se prilično oštrom u odnosu na sva živa bića. Ali, uprkos tome, život na kopnu dostigao je veoma visok nivo, kako u pogledu ukupne mase organske materije, tako i u pogledu raznolikosti oblika žive materije.

Zemlja

Okoliš tla zauzima srednju poziciju između vodene i zemno-vazdušne sredine. Temperaturni režim, nizak sadržaj kisika, zasićenost vlagom, prisutnost značajne količine soli i organskih tvari približavaju tlo vodenom okolišu. A oštre promjene temperaturnog režima, isušivanje, zasićenje zrakom, uključujući kisik, približavaju tlo zemaljsko-zračnom okruženju života.

Tlo je rastresiti površinski sloj zemljišta, koji je mješavina mineralnih tvari dobivenih raspadanjem stijena pod utjecajem fizičkih i kemijskih agensa, te posebnih organskih tvari koje nastaju razgradnjom biljnih i životinjskih ostataka biološkim agensima. U površinskim slojevima tla, gdje ulazi najsvježija mrtva organska tvar, žive mnogi destruktivni organizmi - bakterije, gljive, crvi, najmanji člankonošci itd. Njihova aktivnost osigurava razvoj tla odozgo, dok fizičko i kemijsko uništavanje temeljne stijene doprinosi formiranju tla odozdo.

Kao životna sredina, tlo se odlikuje nizom karakteristika: velikom gustinom, nedostatkom svjetlosti, smanjenom amplitudom temperaturnih fluktuacija, nedostatkom kisika i relativno visokim sadržajem ugljičnog dioksida. Osim toga, tlo karakterizira labava (porozna) struktura supstrata. Postojeće šupljine ispunjene su mješavinom plinova i vodenih otopina, što određuje izuzetno širok spektar uslova za život mnogih organizama. U prosjeku ima više od 100 milijardi ćelija protozoa, miliona rotifera i tardigrada, desetine miliona nematoda, stotine hiljada člankonožaca, desetine i stotine kišnih glista, mekušaca i drugih beskičmenjaka, stotine miliona bakterija, mikroskopskih gljiva (aktinomicete), alge i druge mikroorganizme. Cijela populacija tla - edafobioti (edaphobius, od grčkog edaphos - tlo, bios - život) međusobno djeluju, tvoreći neku vrstu biocenotičkog kompleksa, aktivno sudjelujući u stvaranju samog životnog okruženja tla i osiguravajući njegovu plodnost. Vrste koje nastanjuju životnu sredinu tla nazivaju se i pedobionti (od grčkog payos - dijete, tj. koje prolazi kroz fazu larve u svom razvoju).

Predstavnici edafobija u procesu evolucije razvili su osebujne anatomske i morfološke karakteristike. Na primjer, životinje imaju valki oblik tijela, male veličine, relativno jaku kožu, disanje kože, smanjenje očiju, bezbojni integument, saprofagiju (sposobnost da se hrane ostacima drugih organizama). Osim toga, uz aerobnost, široko je zastupljena anaerobnost (sposobnost postojanja u nedostatku slobodnog kisika).

Telo kao životna sredina

Kao životna sredina, organizam za svoje stanovnike karakterišu pozitivne osobine kao što su: lako svarljiva hrana; postojanost temperaturnog, solnog i osmotskog režima; nema opasnosti od isušivanja; zaštita od neprijatelja. Probleme za stanovnike organizama stvaraju faktori kao što su: nedostatak kiseonika i svetlosti; ograničen životni prostor; potreba da se prevladaju zaštitne reakcije domaćina; širi sa jednog domaćina na druge domaćine. Osim toga, ovo okruženje je uvijek vremenski ograničeno životom domaćina.

Pod „okolinom“ se podrazumeva sve što okružuje telo i na ovaj ili onaj način utiče na njega. Drugim riječima, životnu sredinu karakteriše određeni skup okolišnih faktora. srijeda- životna sredina - vodena sredina - tlo-vazdušna sredina - okoliš tla - organizam kao životna sredina - ključni pojmovi.

opšteprihvaćena definicija okruženja je definicija Nikolaja Pavloviča Naumova: " srijeda- sve što okružuje organizme direktno ili indirektno utiče na njihovo stanje, razvoj, opstanak i reprodukciju." Na Zemlji postoje četiri kvalitativno različite životne sredine koje imaju skup specifičnih faktora životne sredine: - zemlja-voda (zemljište); - voda; - tlo; - drugi organizmi.

zemlja-vazduhŽivotnu sredinu karakteriše velika raznolikost životnih uslova, ekoloških niša i organizama koji ih nastanjuju. Organizmi imaju primarnu ulogu u oblikovanju uslova prizemno-vazdušne životne sredine, a pre svega – gasnog sastava atmosfere. Skoro sav kiseonik u zemljinoj atmosferi je biogenog porekla. Glavne karakteristike zemno-vazdušne sredine su

Velike promene faktora životne sredine,

Heterogenost životne sredine,

Djelovanje sila gravitacije

Niska gustina vazduha.

Kompleks fizičkih, geografskih i klimatskih faktora vezanih za određenu prirodnu zonu dovodi do prilagođavanja organizama na život u ovim uslovima, raznovrsnosti životnih oblika. Visok sadržaj kiseonika u atmosferi (oko 21%) određuje mogućnost formiranja visokog (energetskog) nivoa metabolizma. Atmosferski vazduh karakteriše niska i promenljiva vlažnost. Ova okolnost je u velikoj mjeri ograničila mogućnosti ovladavanja zemno-vazdušnim okruženjem.

Atmosfera(od grčkog atmos - para i sphaira - lopta), gasoviti omotač zemlje. Tačna gornja granica Zemljine atmosfere ne može se odrediti. Atmosfera ima izraženu slojevitu strukturu. Glavni slojevi atmosfere:

1)Troposfera- visina 8 - 17 km. u njemu je koncentrisana sva vodena para i 4/5 mase atmosfere i razvijaju se sve vremenske pojave.

2)Stratosfera- sloj iznad troposfere do 40 km. Karakterizira ga gotovo potpuna nepromjenjivost temperature u visini. U gornjem dijelu stratosfere uočava se maksimalna koncentracija ozona, koji apsorbira veliku količinu ultraljubičastog zračenja sunca.

3) Mezosfera- sloj između 40 i 80 km; u njegovoj donjoj polovini temperatura raste od +20 do +30 stepeni, u gornjoj polovini pada na skoro -100 stepeni.

4) Termosfera(jonosfera) - sloj između 80 - 1000 km, koji ima povećanu jonizaciju molekula gasa (pod uticajem kosmičkog zračenja koje slobodno prodire).

5) Egzosfera(sfera raspršivanja) - sloj iznad 800 - 1000 km, iz kojeg se molekuli plina raspršuju u svemir. Atmosfera prenosi 3/4 sunčevog zračenja, čime se povećava ukupna količina toplote koja ide za razvoj prirodnih procesa na Zemlji.

Vodena životna sredina. Hidrosfera (od hidro ... i sfera), isprekidana vodena školjka Zemlje, koja se nalazi između atmosfere i čvrste zemljine kore (litosfere). Predstavlja ukupnost okeana, mora, jezera, rijeka, močvara i podzemnih voda. Hidrosfera pokriva oko 71% Zemljine površine. Hemijski sastav hidrosfere približava se prosječnom sastavu morske vode.

Količina slatke vode je 2,5% ukupne vode na planeti; 85% - morska voda. Rezerve slatke vode su izuzetno neravnomjerno raspoređene: 72,2% - led; 22,4% - podzemne vode; 0,35% - atmosfera; 5,05% - održivi tok rijeka i voda jezera. Udio vode koji možemo iskoristiti čini samo 10-12% sve slatke vode na Zemlji.

Primarno okruženježivot je bio upravo vodena sredina. Prije svega, većina organizama nije sposobna za aktivan život bez ulaska vode u tijelo ili bez održavanja određenog sadržaja tekućine u tijelu. Glavna karakteristika vodene sredine je: dnevne i sezonske fluktuacije temperature. Ogroman ekološki značaj, imaju veliku gustinu i viskoznost vode. Specifična težina vode je srazmerna težini tela živih organizama. Gustina vode je oko 1000 puta veća od gustine vazduha. Stoga se vodeni organizmi (posebno oni koji se aktivno kreću) suočavaju sa većom silom hidrodinamičkog otpora. Velika gustina vode razlog je što se mehaničke vibracije (vibracije) dobro šire u vodenom okruženju. Ovo je veoma važno za čula, orijentaciju u prostoru i između vodenih stanovnika. Brzina zvuka u vodenoj sredini ima veću frekvenciju eholokacijskih signala. Veći nego u vazduhu, četiri puta. Dakle, postoji čitava grupa vodenih organizama (i biljaka i životinja) koji postoje bez obavezne veze sa dnom ili drugim supstratom, "plutajući" u vodenom stupcu.

Kopneno-vazdušnu sredinu karakterišu karakteristike ekoloških uslova koji su formirali specifične adaptacije kod kopnenih biljaka i životinja, što se ogleda u raznim morfološkim, anatomskim, fiziološkim, biohemijskim i bihevioralnim adaptacijama.

Mala gustina atmosferskog vazduha otežava održavanje oblika tela, jer su biljke i životinje formirale sistem podrške. U biljkama su to mehanička tkiva (ličko i drvena vlakna) koja pružaju otpornost na statička i dinamička opterećenja: vjetar, kišu, snježni pokrivač. Stresno stanje ćelijskog zida (turgor), uzrokovano nakupljanjem tečnosti sa visokim osmotskim pritiskom u vakuolama ćelija, određuje elastičnost listova, stabljika trave i cvetova. Kod životinja, tijelo je podržano hidroskeletom (kod okruglih crva), vanjskim skeletom (kod insekata) i unutrašnjim skeletom (kod sisara).

Mala gustoća medija olakšava kretanje životinja. Mnoge kopnene vrste su sposobne za let (aktivan ili klizeći) - ptice i insekti, tu su i predstavnici sisara, vodozemaca i gmizavaca. Let je povezan sa kretanjem i traženjem plena.Aktivan let je moguć zahvaljujući modifikovanim prednjim udovima, razvijenim prsnim mišićima. Kod klizećih životinja formiraju se kožni nabori između prednjih i stražnjih udova, koji se rastežu i igraju ulogu padobrana.

Velika pokretljivost zračnih masa formirala je kod biljaka najstariji način oprašivanja biljaka vjetrom (anemofilija), koji je karakterističan za mnoge biljke srednjeg pojasa i naseljavanja uz pomoć vjetra. Ova ekološka grupa organizama (aeroplankton) se prilagodila zbog velike relativne površine zbog padobrana, krila, izraslina, pa čak i paučine, ili zbog vrlo malih veličina.

Nizak atmosferski pritisak, koji je normalno 760 mmHg (ili 101,325 Pa), mali padovi pritiska, formirali su osetljivost na jake padove pritiska kod skoro svih stanovnika kopna. Gornja granica života većine kralježnjaka je oko 6000 m. Smanjenje atmosferskog pritiska sa povećanjem nadmorske visine smanjuje rastvorljivost kiseonika u krvi. To povećava učestalost disanja, a kao rezultat, ubrzano disanje dovodi do dehidracije. Ova jednostavna ovisnost nije tipična samo za rijetke vrste ptica i neke beskičmenjake.

Gasni sastav zemno-vazdušne sredine karakteriše visok sadržaj kiseonika (više od 20 puta veći nego u vodenoj sredini). To omogućava životinjama da imaju vrlo visoku stopu metabolizma. Stoga je samo na kopnu mogla nastati homoitermija (sposobnost održavanja stalne tjelesne temperature, uglavnom zbog unutrašnje energije).

Vrijednost temperature u životu organizama određena je utjecajem na brzinu biohemijskih reakcija. Povećanje temperature (do 60 °C) okoline uzrokuje denaturaciju proteina u organizmima. Snažan pad temperature dovodi do smanjenja brzine metabolizma i, kao kritičnog stanja, zamrzavanja vode u ćelijama (kristali leda u ćelijama narušavaju integritet unutarćelijskih struktura). U osnovi, na kopnu, živi organizmi mogu postojati samo unutar 0 ° - +50 °, tk. ove temperature su kompatibilne sa tokom osnovnih životnih procesa. Međutim, svaka vrsta ima svoje gornje i donje letalne vrijednosti temperature, vrijednost temperaturne inhibicije i temperaturni optimum.

Organizmi čija životna aktivnost i aktivnost zavise od spoljašnje toplote (mikroorganizmi, gljive, biljke, beskičmenjaci, ciklostomi, ribe, vodozemci, gmizavci) nazivaju se poikilotermni. Među njima su stenotermi (kriofili - prilagođeni malim razlikama u niskim temperaturama i termofili - prilagođeni malim razlikama u visokim temperaturama) i euritermi, koji mogu postojati unutar velike temperaturne amplitude. Adaptacije za podnošenje niskih temperatura, koje omogućavaju dugotrajnu regulaciju metabolizma, provode se u organizmima na dva načina: a) sposobnost biokemijskih i fizioloških preustroja - nakupljanje antifriza koji snižavaju tačku smrzavanja tekućina u stanicama. i tkiva i stoga sprečavaju stvaranje leda; promjena skupa, koncentracije i aktivnosti enzima, promjena; b) izdržljivost na smrzavanje (otpornost na hladnoću) je privremeni prestanak aktivnog stanja (hipobioza ili kriptobioza) ili nakupljanje glicerola, sorbitola, manitola u ćelijama, koji sprečavaju kristalizaciju tečnosti.

Euritermi imaju dobro razvijenu sposobnost prelaska u latentno stanje sa značajnim temperaturnim odstupanjima od optimalne vrijednosti. Nakon hladnog ugnjetavanja, organizmi na određenoj temperaturi obnavljaju normalan metabolizam, a ova temperaturna vrijednost se naziva temperaturni prag razvoja, odnosno biološka nula razvoja.

Osnova sezonskih prestrojavanja vrsta - euriterma, koje su rasprostranjene, je aklimatizacija (pomeranje temperaturnog optimuma), kada se neki geni inaktiviraju, a drugi uključuju, koji su odgovorni za zamjenu nekih enzima drugim. Ovaj fenomen se nalazi u različitim dijelovima raspona.

U biljkama je metabolička toplota izuzetno zanemarljiva, pa je njihovo postojanje određeno temperaturom vazduha u staništu. Biljke se prilagođavaju da tolerišu prilično velike temperaturne fluktuacije. Glavna stvar u ovom slučaju je transpiracija, koja hladi površinu lišća kada se pregrije; smanjenje listova listova, pokretljivost listova, pubescencija, premaz voskom. Biljke se prilagođavaju hladnim uslovima uz pomoć oblika rasta (patuljasti rast, rast jastuka, rešetka), bojanja. Sve ovo se odnosi na fizičku termoregulaciju. Fiziološka termoregulacija je opadanje listova, odumiranje prizemnog dijela, prelazak slobodne vode u vezano stanje, nakupljanje antifriza itd.).

Poikilotermne životinje imaju mogućnost evaporativne termoregulacije povezane sa njihovim kretanjem u prostoru (vodozemci, gmizavci). Biraju najoptimalnije uslove, proizvode mnogo unutrašnje (endogene) toplote u procesu mišićne kontrakcije ili drhtanja mišića (zagrevaju mišiće tokom kretanja). Životinje imaju adaptacije u ponašanju (držanje, skloništa, jame, gnijezda).

Homeotermne životinje (ptice i sisari) imaju stalnu tjelesnu temperaturu i malo zavise od temperature okoline. Odlikuju ih adaptacije koje se zasnivaju na naglom porastu oksidativnih procesa kao rezultat usavršavanja nervnog, cirkulatornog, respiratornog i drugih organskih sistema. Imaju biokemijsku termoregulaciju (kada temperatura zraka padne povećava se metabolizam lipida; pojačavaju se oksidativni procesi, posebno u skeletnim mišićima; postoji specijalizirano smeđe masno tkivo u kojem sva oslobođena hemijska energija odlazi na stvaranje ATP-a, te za zagrijavanje tijela ; količina konzumirane hrane se povećava). Ali takva termoregulacija ima klimatska ograničenja (nepovoljna zimi, u polarnim uvjetima, ljeti u tropskim i ekvatorijalnim zonama).

Fizička termoregulacija je ekološki korisna (refleksno sužavanje i širenje krvnih sudova kože, termoizolacioni efekat krzna i perja, protivstrujna razmena toplote), jer vrši se zbog očuvanja topline u tijelu (Chernova, Bylova, 2004).

Termoregulaciju ponašanja homoiterma karakteriše raznolikost: promjena držanja, traženje skloništa, izgradnja složenih jazbina, gnijezda, migracije, grupno ponašanje itd.

Svetlost je najvažniji faktor životne sredine za organizme. Procesi koji se dešavaju pod dejstvom svetlosti su fotosinteza (koristi se 1-5% upadne svetlosti), transpiracija (75% upadne svetlosti se koristi za isparavanje vode), sinhronizacija vitalne aktivnosti, pokreta, vida, sinteza vitamina .

Morfologija biljaka i struktura biljnih zajednica organizovani su za što efikasniju apsorpciju sunčeve energije. Površina biljaka na Zemlji koja prima svjetlost je 4 puta veća od površine planete (Akimova i Khaskin, 2000). Za žive organizme talasna dužina je važna, jer. zraci različite dužine imaju različit biološki značaj: infracrveno zračenje (780 - 400 nm) deluje na termičke centre nervnog sistema, regulišući oksidativne procese, motoričke reakcije itd., ultraljubičaste zrake (60 - 390 nm) deluju na pokrivna tkiva, doprinose proizvodnji različitih vitamina, stimulišu rast i reprodukciju ćelija.

Vidljiva svjetlost je od posebnog značaja, jer Za biljke je važan kvalitativni sastav svjetlosti. U spektru zraka emituju fotosintetičko aktivno zračenje (PAR). Talasna dužina ovog spektra je u granicama 380 - 710 (370 - 720 nm).

Sezonska dinamika osvjetljenja povezana je sa astronomskim obrascima, sezonskim klimatskim ritmom datog područja i različito se izražava na različitim geografskim širinama. Za niže slojeve, fenološko stanje vegetacije je također superponirano na ove pravilnosti. Od velike važnosti je dnevni ritam promjene osvjetljenja. Tok zračenja je poremećen promjenama u stanju atmosfere, oblacima itd. (Goryshina, 1979).

Biljka je neprozirno tijelo koje djelomično reflektira svjetlost, upija i prenosi. U ćelijama i tkivima listova postoje različite formacije koje obezbeđuju apsorpciju i prenos svetlosti.Da bi se povećala produktivnost biljke povećavaju ukupnu površinu i broj fotosintetskih elemenata, što se postiže višespratnim rasporedom lišće na biljci; slojeviti raspored biljaka u zajednici.

U odnosu na jačinu osvetljenja razlikuju se tri grupe: svetloljubivi, senoljubivi, senotolerantni, koji se razlikuju po anatomskim i morfološkim adaptacijama (kod biljaka koje vole svetlost listovi su manji, pokretni, pubescentni, imaju voštana prevlaka, debela kutikula, kristalni isključci itd. kod biljaka koje vole sjenu, listovi su veliki, hloroplasti su veliki i brojni); fiziološke adaptacije (različite vrijednosti svjetlosne kompenzacije).

Reakcija na dužinu dana (trajanje svjetlosti) naziva se fotoperiodizam. U biljkama su važni procesi kao što su cvjetanje, formiranje sjemena, rast, prijelaz u stanje mirovanja, opadanje listova povezani sa sezonskim promjenama dužine dana i temperature. Za cvjetanje nekih biljaka potreban je dan duži od 14 sati, za druge je dovoljno 7 sati, a neke cvjetaju bez obzira na dužinu dana.

Za životinje je svjetlo informativno. Prije svega, prema dnevnoj aktivnosti životinje se dijele na dnevne, sumračne i noćne. Organi koji pomažu u navigaciji u svemiru su oči. Različiti organizmi imaju različit stereoskopski vid - kod ljudi ukupni vid je 180° - stereoskopski-140°, kod zeca - ukupan 360°, stereoskopski 20°. Binokularni vid je uglavnom karakterističan za grabežljive životinje (mačke i ptice). Osim toga, fototaksija (kretanje prema svjetlosti) određena je reakcijom na svjetlost,

reprodukcija, navigacija (orijentacija prema položaju Sunca), bioluminiscencija. Svetlost je signal za privlačenje osoba suprotnog pola.

Najvažniji faktor životne sredine u životu kopnenih organizama je voda. Neophodno je održavati strukturni integritet ćelija, tkiva, čitavog organizma, jer. glavni je dio protoplazme stanica, tkiva, biljnih i životinjskih sokova. Zahvaljujući vodi se odvijaju biohemijske reakcije, snabdevanje hranljivim materijama, izmena gasova, izlučivanje itd. Sadržaj vode u organizmu biljaka i životinja je prilično visok (83-86% u lišću trave, 79-82% u drvetu). listovi, 40-55% u stablima drveća, u tijelima insekata - 46-92%, vodozemaca - do 93%, sisara - 62-83%).

Postojanje u okruženju kopno-vazduh predstavlja važan problem za organizme u održavanju vode u tijelu. Stoga su oblik i funkcija kopnenih biljaka i životinja prilagođeni zaštiti od isušivanja. U životu biljaka važan je unos vode, njeno provođenje i transpiracija, ravnoteža vode (Walter, 1031, 1937, Schafer, 1956). Promjene u ravnoteži vode najbolje se odražavaju snagom sisanja korijena.

Biljka može apsorbirati vodu iz tla sve dok se usisna snaga korijena može nadmetati sa snagom usisavanja tla. Vrlo razgranati korijenski sistem pruža veliku površinu kontakta između upijajućeg dijela korijena i otopina tla. Ukupna dužina korijena može doseći 60 km. Snaga sisanja korijena varira ovisno o vremenskim prilikama, o svojstvima okoliša. Što je veća usisna površina korijena, to se više vode apsorbira.

Prema regulaciji vodnog bilansa, biljke se dijele na poikihidrične (alge, mahovine, paprati, neke cvjetnice) i homohidrične (većina viših biljaka).

U odnosu na vodni režim izdvajaju se ekološke grupe biljaka.

1. Higrofiti su kopnene biljke koje žive u vlažnim staništima s visokom vlažnošću zraka i vodosnabdijevanjem tla. Karakteristični znakovi higrofita su debeli, blago razgranati korijeni, šupljine ispunjene zrakom u tkivima i otvoreni stomati.

2. Mezofiti - biljke umjereno vlažnih staništa. Njihova sposobnost da tolerišu tlo i atmosfersku sušu je ograničena. Mogu se naći u sušnim staništima - brzo se razvijaju u kratkom periodu. Karakterizira ga dobro razvijen korijenov sistem sa brojnim korijenskim dlačicama, regulacija intenziteta transpiracije.

3. Kserofiti - biljke suhih staništa. To su biljke otporne na sušu, suhorodne biljke. Stepski kserofiti mogu izgubiti do 25% vode bez oštećenja, pustinjski kserofiti - do 50% vode koju sadrže (za poređenje, šumski mezofiti venu kada se izgubi 1% vode sadržane u lišću). Prema prirodi anatomskih, morfoloških i fizioloških adaptacija koje osiguravaju aktivan život ovih biljaka s nedostatkom vlage, kserofiti se dijele na sukulente (imaju mesnate i sočne listove i stabljike, sposobni su akumulirati velike količine vode u tkiva, razvijaju malu usisnu silu i upijaju vlagu iz atmosferskih padavina) i sklerofiti (biljke suhog izgleda koje intenzivno isparavaju vlagu imaju uske i male listove koji se ponekad uvijaju u cijev, sposobne su izdržati jaku dehidraciju, usisnu moć korijena može biti do nekoliko desetina atmosfera).

U različitim grupama životinja, u procesu prilagođavanja uslovima kopnenog postojanja, glavna stvar je bila prevencija gubitka vode. Životinje vodu dobijaju na različite načine – pićem, sočnom hranom, kao rezultat metabolizma (zbog oksidacije i razgradnje masti, proteina i ugljikohidrata). Neke životinje mogu apsorbirati vodu preko vlažnog supstrata ili zraka. Gubici vode nastaju kao rezultat isparavanja iz integumenta, isparavanja sa sluzokože respiratornog trakta, izlučivanja mokraće i nesvarenih ostataka hrane. Životinje koje dobijaju vodu putem pića zavise od lokacije vodenih tijela (veliki sisari, mnoge ptice).

Važan faktor za životinje je vlažnost vazduha, jer. ovaj indikator određuje količinu isparavanja sa površine tijela. Zbog toga je struktura integumenta tijela važna za ravnotežu vode životinjskog organizma. Kod insekata smanjenje isparavanja vode s površine tijela osiguravaju gotovo neprobojna kutikula i specijalizirani organi za izlučivanje (Malpigove cijevi), koji luče gotovo nerastvorljiv metabolički produkt, i spiracles, koji smanjuju gubitak vode kroz sistem izmjene plina - kroz dušnik i traheole.

Kod vodozemaca, najveći dio vode ulazi u tijelo kroz propusnu kožu. Propustljivost kože regulirana je hormonom koji luči stražnja hipofiza. Vodozemci izlučuju velike količine razrijeđenog urina koji je hipotoničan za tjelesne tekućine. U sušnim uvjetima, vodozemci mogu smanjiti gubitak vode u urinu. Osim toga, ove životinje mogu akumulirati vodu u mjehuru i potkožnim limfnim prostorima.

Gmizavci imaju mnoge adaptacije različitih nivoa – morfološke (keratinizirana koža sprječava gubitak vode), fiziološke (pluća se nalaze unutar tijela, što smanjuje gubitak vode), biohemijske (u tkivima se stvara mokraćna kiselina koja se izlučuje bez većeg gubitka vlage, tkiva mogu tolerisati povećanje koncentracije soli za 50%).

Kod ptica je brzina isparavanja niska (koža je relativno nepropusna za vodu, nema žlijezda znojnica i perja). Ptice gube vodu (do 35% tjelesne težine dnevno) prilikom disanja zbog velike ventilacije u plućima i visoke tjelesne temperature. Ptice imaju proces ponovnog upijanja vode iz dijela vode u urinu i fecesu. Neke morske ptice (pingvini, gašice, kormorani, albatrosi), koje jedu ribu i piju morsku vodu, imaju slane žlijezde smještene u očnim dupljama uz pomoć kojih se višak soli izlučuje iz organizma.

Kod sisara su organi izlučivanja i osmoregulacije upareni, složeno uređeni bubrezi, koji se snabdijevaju krvlju i regulišu sastav krvi. Ovo osigurava konstantan sastav intracelularne i intersticijske tekućine. Relativno stabilan osmotski pritisak krvi održava se zahvaljujući ravnoteži između unosa vode sa pićem i gubitka vode sa izdahnutim vazduhom, znojem, koji se izlučuje izmetom i urinom. Za finu regulaciju osmotskog pritiska odgovoran je antidiuretski hormon (ADH), koji se luči iz stražnje hipofize.

Među životinjama se razlikuju grupe: higrofili, kod kojih su mehanizmi za regulaciju metabolizma vode slabo razvijeni ili ih uopće nema (to su životinje koje vole vlagu kojima je potrebna visoka vlažnost - repovi, drvene uši, komarci, drugi člankonošci, kopneni mekušci i vodozemci ); kserofili, koji imaju dobro razvijene mehanizme za regulaciju metabolizma vode i prilagođavanje na zadržavanje vode u tijelu, žive u sušnim uvjetima; mezofili koji žive u uslovima umerene vlažnosti.

Reljef je indirektno delujući ekološki faktor u prizemno-vazdušnoj sredini. Svi oblici reljefa utiču na distribuciju biljaka i životinja kroz promene hidrotermalnog režima ili vlažnosti tla.

U planinama na različitim visinama iznad nivoa mora klimatski uslovi se mijenjaju, što rezultira visinskom zonalnošću. Geografska izolacija u planinama doprinosi stvaranju endema, očuvanju reliktnih vrsta biljaka i životinja. Poplavne ravnice rijeka doprinose kretanju prema sjeveru južnijih grupa biljaka i životinja. Od velikog značaja je izloženost padina, što stvara uslove za širenje zajednica koje vole toplotu na severu duž južnih padina, i hladnoljubivih zajednica na jugu duž severnih padina („pravilo napredovanja“, V.V. Alyokhina ).

Tlo postoji samo u prizemno-vazdušnom okruženju i nastaje kao rezultat interakcije starosti teritorije, matične stijene, klime, topografije, biljaka i životinja i ljudskih aktivnosti. Od ekološkog značaja je mehanički sastav (veličina mineralnih čestica), hemijski sastav (pH vodenog rastvora), zaslanjenost zemljišta, bogatstvo zemljišta. Karakteristike tla djeluju i na žive organizme kao indirektni faktori, mijenjajući termo-hidrološki režim, uzrokujući da se biljke (prije svega) prilagođavaju dinamici ovih uslova i utiču na prostornu diferencijaciju organizama.

I direktno ili indirektno utiče na njegovu vitalnu aktivnost, rast, razvoj, reprodukciju.

Svaki organizam živi u određenom okruženju. Elementi ili svojstva životne sredine nazivaju se faktori sredine. Na našoj planeti razlikuju se četiri životne sredine: zemlja-vazduh, voda, tlo i drugi organizam. Živi organizmi su prilagođeni da egzistiraju u određenim uslovima života i u određenoj sredini.

Neki organizmi žive na kopnu, drugi u tlu, a treći u vodi. Neki su izabrali tijela drugih organizama za svoje mjesto boravka. Tako se razlikuju četiri životne sredine: zemlja-vazduh, voda, tlo, drugi organizam (slika 3). Svako od životnih sredina karakteriziraju određena svojstva kojima su prilagođeni organizmi koji u njemu žive.

Prizemno-vazdušno okruženje

Okruženje zemlja-vazduh karakteriše niska gustina vazduha, obilje svetlosti, brza promena temperature i promenljiva vlažnost. Stoga organizmi koji žive u zemljino-vazdušnoj sredini imaju dobro razvijene potporne strukture - vanjski ili unutrašnji skelet kod životinja, posebne strukture u biljkama.

Mnoge životinje imaju organe za kretanje na tlu - udove ili krila za let. Zahvaljujući razvijenim organima vida dobro vide. Kopneni organizmi imaju adaptacije koje ih štite od fluktuacija temperature i vlage (na primjer, posebni pokrivači tijela, gnijezda, jame). Biljke imaju dobro razvijeno korijenje, stabljike, listove.

Vodeno okruženje

Vodeni okoliš karakterizira veća gustina u odnosu na zrak, pa voda ima uzgonu silu. Mnogi organizmi "lebde" u vodenom stupcu - male životinje, bakterije, protisti. Drugi se aktivno kreću. Da bi to učinili, imaju organe kretanja u obliku peraja ili peraja (ribe, kitovi, foke). Aktivni plivači imaju tendenciju da imaju aerodinamičan oblik tijela.

Mnogi vodeni organizmi (primorske biljke, alge, koraljni polipi) vode vezan način života, drugi su sjedilački (neki mekušci, morske zvijezde).

Voda akumulira i zadržava toplinu, tako da u vodi nema tako oštrih temperaturnih kolebanja kao na kopnu. Količina svjetlosti u vodenim tijelima varira s dubinom. Dakle, autotrofi naseljavaju samo onaj dio rezervoara u koji prodire svjetlost. Heterotrofni organizmi ovladali su cijelim vodenim stupcem.

okruženje tla

Nema svjetlosti u zemljištu, nema oštre promjene temperature, velike gustine. U tlu žive bakterije, protisti, gljive, neke životinje (insekti i njihove ličinke, crvi, krtice, rovke). Životinje u zemljištu imaju kompaktno tijelo. Neki od njih imaju kopajuće udove, organi vida su odsutni ili nedovoljno razvijeni (krtica).

Ukupnost elemenata životne sredine neophodnih organizmu, bez kojih on ne može postojati, naziva se uslovima postojanja ili uslovima života.

Na ovoj stranici materijal o temama:

• stanište rovke zemlja vazduh voda zemlja ili drugo

• organizam kao primjer staništa

• primjere organizama koji žive u našem okruženju

• koja svojstva su karakteristična za vodeno stanište

• organizmi koji žive u tijelu drugih organizama

Pitanja za ovaj članak:

• Kakvo je stanište i uslovi postojanja?

• Šta se naziva faktorima životne sredine?

• Koje grupe faktora okoline se razlikuju?

• Koja svojstva su karakteristična za zemno-vazdušnu sredinu?

• Zašto se vjeruje da je zemaljsko-vazdušno okruženje života složenije od vode ili tla?

• Koje su karakteristike organizama koji žive unutar drugih organizama?

• Osobine prizemno-vazdušne sredine stanovanja. U okruženju zemlja-vazduh ima dovoljno svetlosti i vazduha. Ali vlažnost i temperatura zraka su vrlo raznolike. U močvarnim područjima postoji prekomjerna količina vlage, u stepama je mnogo manja. Postoje i dnevne i sezonske fluktuacije temperature.

  Adaptacija organizama na život u uslovima različitih temperatura i vlažnosti. Veliki broj adaptacija organizama u zemljino-vazdušnoj sredini povezan je sa temperaturom i vlažnošću. Životinje stepe (škorpioni, pauci tarantule i karakurti, vjeverice, miševi, voluharice) skrivaju se od vrućine u jazbinama. Biljke su zaštićene od vruće sunčeve svjetlosti pojačanim isparavanjem vode iz listova. Kod životinja, ova adaptacija je oslobađanje znoja.

  Sa početkom hladnog vremena ptice odlete u toplije krajeve da bi se u proleće ponovo vratile na mesto gde su rođene i gde će se okotiti. Karakteristika prizemno-vazdušnog okruženja u južnim regionima Ukrajine ili na Krimu je nedovoljna količina vlage.

  Upoznajte se sa smokvom. 151 sa biljkama koje su se prilagodile sličnim uslovima.

  Prilagođavanje organizama kretanju u zemljino-vazdušnoj sredini. Za mnoge životinje zemaljsko-vazdušne sredine važno je kretanje po površini zemlje ili u zraku. Da bi to učinili, imaju određene prilagodbe, a njihovi udovi imaju drugačiju strukturu. Jedni su se prilagodili trčanju (vuk, konj), drugi skakanju (kengur, jerboa, skakavac), treći letenju (ptice, slepi miševi, insekti) (Sl. 152). Zmije, zmije nemaju udove. Kreću se savijanjem tijela.

  Mnogo manje organizama se prilagodilo životu visoko u planinama, budući da ima malo tla, vlage i zraka za biljke, a životinje se teško kreću. Ali neke životinje, poput planinskih koza muflona (Sl. 154), mogu se kretati gotovo okomito gore-dolje ako postoje čak i male nepravilnosti. Stoga mogu živjeti visoko u planinama. materijal sa sajta

  Prilagođavanje organizama različitim uslovima osvetljenja. Jedna od prilagodbi biljaka različitom osvjetljenju je smjer lišća prema svjetlosti. U sjeni su listovi raspoređeni vodoravno: na taj način dobivaju više svjetlosnih zraka. Svijetloljubivi snjeguljica i ryast razvijaju se i cvjetaju u rano proljeće. Tokom ovog perioda imaju dovoljno svjetla, jer se lišće na drveću u šumi još nije pojavilo.

  Prilagođavanje životinja određenom faktoru zemno-zračnog staništa - građi i veličini očiju. Kod većine životinja ovog okruženja, organi vida su dobro razvijeni. Na primjer, jastreb s visine svog leta vidi miša kako trči poljem.

  Tokom višestoljetnog razvoja, organizmi zemno-vazdušne sredine prilagođavali su se utjecaju njenih faktora.

  Niste pronašli ono što ste tražili? Koristite pretragu

  Na ovoj stranici materijal o temama:

  • izvještaj na temu staništa živog organizma 6. razred
  • prilagodljivost snježne sove okolini
  • termini na temu vazdušne sredine
  • izvještaj o kopnenom vazdušnom staništu
  • prilagođavanje ptica grabljivica njihovom okruženju