ΜΙΑ ΝΕΑ ΟΜΟΡΦΗΠροσαρμογές οργανισμών στο περιβάλλον εδάφους-αέρα Ζωντανοί οργανισμοί σε περιβάλλον εδάφους-αέραπεριβάλλεται από αέρα. Ο αέρας έχει χαμηλή πυκνότητα και, ως αποτέλεσμα, χαμηλή ανυψωτική δύναμη, ασήμαντη στήριξη και χαμηλή αντίσταση στην κίνηση των οργανισμών. Οι επίγειοι οργανισμοί ζουν σε συνθήκες σχετικά χαμηλής και σταθερής ατμοσφαιρικής πίεσης, επίσης λόγω χαμηλής πυκνότητας αέρα.

Ο αέρας έχει χαμηλή θερμική ικανότητα, επομένως θερμαίνεται γρήγορα και ψύχεται εξίσου γρήγορα. Η ταχύτητα αυτής της διαδικασίας σχετίζεται αντιστρόφως με την ποσότητα υδρατμών που περιέχεται σε αυτήν.

Οι ελαφριές αέριες μάζες έχουν μεγαλύτερη κινητικότητα, τόσο οριζόντια όσο και κάθετα. Αυτό βοηθά στη διατήρηση μιας σταθερής σύνθεσης αερίου του αέρα. Η περιεκτικότητα του αέρα σε οξυγόνο είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι στο νερό, επομένως το οξυγόνο στην ξηρά δεν είναι περιοριστικός παράγοντας.

Το φως στα χερσαία ενδιαιτήματα, λόγω της υψηλής διαφάνειας της ατμόσφαιρας, δεν λειτουργεί ως περιοριστικός παράγοντας, σε αντίθεση με το υδάτινο περιβάλλον.

Το περιβάλλον εδάφους-αέρα έχει διαφορετικά καθεστώτα υγρασίας: από τον πλήρη και σταθερό κορεσμό του αέρα με υδρατμούς σε ορισμένες περιοχές των τροπικών περιοχών έως την σχεδόν πλήρη απουσία τους στον ξηρό αέρα των ερήμων. Υπάρχει επίσης μεγάλη μεταβλητότητα στην υγρασία του αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας και των εποχών.

Η υγρασία στο έδαφος λειτουργεί ως περιοριστικός παράγοντας.

Λόγω της παρουσίας της βαρύτητας και της έλλειψης άνωσης, οι κάτοικοι της ξηράς έχουν καλά ανεπτυγμένα συστήματα υποστήριξης που υποστηρίζουν το σώμα τους. Στα φυτά, αυτοί είναι διάφοροι μηχανικοί ιστοί, ιδιαίτερα ανεπτυγμένοι στα δέντρα. Τα ζώα, κατά τη διάρκεια της εξελικτικής διαδικασίας, έχουν αναπτύξει τόσο έναν εξωτερικό (αρθρόποδα) όσο και έναν εσωτερικό (χορδοειδή) σκελετό. Ορισμένες ομάδες ζώων έχουν υδροσκελετό (στρογγυλά σκουλήκια και ανελοειδή). Τα προβλήματα μεταξύ των επίγειων οργανισμών με τη διατήρηση του σώματός τους στο διάστημα και την υπέρβαση των δυνάμεων της βαρύτητας έχουν περιορίσει τη μέγιστη μάζα και το μέγεθός τους. Τα μεγαλύτερα χερσαία ζώα είναι κατώτερα σε μέγεθος και βάρος από τους γίγαντες του υδάτινου περιβάλλοντος (το βάρος ενός ελέφαντα φτάνει τους 5 τόνους και μια μπλε φάλαινα - 150 τόνους).

Η χαμηλή αντίσταση του αέρα συνέβαλε στην προοδευτική εξέλιξη των συστημάτων κίνησης των χερσαίων ζώων. Έτσι, τα θηλαστικά απέκτησαν την υψηλότερη ταχύτητα κίνησης στην ξηρά και τα πουλιά κυριάρχησαν στο ατμοσφαιρικό περιβάλλον, αναπτύσσοντας την ικανότητα να πετούν.

Η υψηλή κινητικότητα του αέρα στις κάθετες και οριζόντιες κατευθύνσεις χρησιμοποιείται από ορισμένους χερσαίους οργανισμούς σε διαφορετικά στάδια της ανάπτυξής τους για διασπορά με τη βοήθεια ρευμάτων αέρα (νέες αράχνες, έντομα, σπόρια, σπόροι, καρποί φυτών, κύστεις πρωτεϊνών). Κατ' αναλογία με τους υδρόβιους πλαγκτονικούς οργανισμούς, τα έντομα έχουν αναπτύξει παρόμοιες προσαρμογές με τις προσαρμογές στην παθητική άνοδο στον αέρα - μικρά μεγέθη σώματος, διάφορες εκβολές που αυξάνουν τη σχετική επιφάνεια του σώματος ή ορισμένων από τα μέρη του. Οι σπόροι και οι καρποί που διασκορπίζονται από τον άνεμο έχουν διάφορα εξαρτήματα που μοιάζουν με φτερούγες και αλεξίπτωτα που ενισχύουν την ικανότητα ολίσθησης τους.

Οι προσαρμογές των χερσαίων οργανισμών για τη διατήρηση της υγρασίας είναι επίσης διαφορετικές. Στα έντομα, το σώμα προστατεύεται αξιόπιστα από την ξήρανση από ένα πολυστρωματικό χιτινοποιημένο πετσάκι, το εξωτερικό στρώμα του οποίου περιέχει λίπη και ουσίες που μοιάζουν με κερί. Παρόμοιες συσκευές εξοικονόμησης νερού αναπτύσσονται και στα ερπετά. Η ικανότητα για εσωτερική γονιμοποίηση που αναπτύχθηκε στα χερσαία ζώα τα έκανε ανεξάρτητα από την παρουσία υδάτινου περιβάλλοντος.

Το χώμαείναι ένα πολύπλοκο σύστημα που αποτελείται από στερεά σωματίδια που περιβάλλονται από αέρα και νερό.

Ανάλογα με τον τύπο - αργιλώδης, αμμώδης, αργιλώδηςκ.λπ. - το έδαφος είναι περισσότερο ή λιγότερο διαποτισμένο με κοιλότητες γεμάτες με μείγμα αερίων και υδατικών διαλυμάτων. Στο έδαφος, σε σύγκριση με το επίγειο στρώμα του αέρα, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας εξομαλύνονται και σε βάθος 1 m, οι εποχιακές αλλαγές θερμοκρασίας είναι επίσης ανεπαίσθητες.

Ο ανώτατος εδαφικός ορίζοντας περιέχει περισσότερο ή λιγότερο μαυρόχωμα,από το οποίο εξαρτάται η παραγωγικότητα των φυτών. Το μεσαίο στρώμα που βρίσκεται από κάτω περιέχει ξεπλυμένα από το επάνω στρώμα και μετασχηματισμένες ουσίες.Αντιπροσωπεύεται το κάτω στρώμα μητρική φυλή.

Το νερό στο έδαφος υπάρχει σε κενά, μικροσκοπικούς χώρους. Η σύνθεση του αέρα του εδάφους αλλάζει απότομα με το βάθος: η περιεκτικότητα σε οξυγόνο μειώνεται και η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα αυξάνεται. Όταν το έδαφος πλημμυρίζει με νερό ή έντονη αποσύνθεση οργανικών υπολειμμάτων, εμφανίζονται ζώνες απαλλαγμένες από οξυγόνο. Έτσι, οι συνθήκες ύπαρξης στο έδαφος είναι διαφορετικές σε διαφορετικούς ορίζοντες.

Στην πορεία της εξέλιξης, αυτό το περιβάλλον αναπτύχθηκε αργότερα από το υδάτινο. Η ιδιαιτερότητά του είναι ότι είναι αέριο, επομένως χαρακτηρίζεται από χαμηλή υγρασία, πυκνότητα και πίεση και υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο.

Στην πορεία της εξέλιξης, οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αναπτύξει τις απαραίτητες ανατομικές, μορφολογικές, φυσιολογικές, συμπεριφορικές και άλλες προσαρμογές.

Τα ζώα στο περιβάλλον εδάφους-αέρα κινούνται στο έδαφος ή μέσω του αέρα (πουλιά, έντομα) και τα φυτά ριζώνουν στο έδαφος. Από αυτή την άποψη, τα ζώα ανέπτυξαν πνεύμονες και τραχεία, και τα φυτά ανέπτυξαν μια στοματική συσκευή, δηλ.

όργανα με τα οποία οι κάτοικοι της ξηράς του πλανήτη απορροφούν οξυγόνο απευθείας από τον αέρα. Τα σκελετικά όργανα έχουν αναπτυχθεί έντονα, εξασφαλίζοντας αυτονομία κίνησης στην ξηρά και υποστηρίζοντας το σώμα με όλα του τα όργανα σε συνθήκες ασήμαντης περιβαλλοντικής πυκνότητας, χιλιάδες φορές μικρότερης από το νερό.

Οι οικολογικοί παράγοντες στο περιβάλλον εδάφους-αέρος διαφέρουν από άλλους οικοτόπους ως προς την υψηλή ένταση φωτός, τις σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα, τη συσχέτιση όλων των παραγόντων με τη γεωγραφική θέση, τις μεταβαλλόμενες εποχές και την ώρα της ημέρας.

Οι επιπτώσεις τους στους οργανισμούς είναι άρρηκτα συνδεδεμένες με την κίνηση και τη θέση του αέρα σε σχέση με τις θάλασσες και τους ωκεανούς και είναι πολύ διαφορετικές από τις επιπτώσεις στο υδάτινο περιβάλλον (Πίνακας

Πίνακας 5

Συνθήκες ενδιαιτήματος για οργανισμούς του αέρα και του νερού

(σύμφωνα με τον D.F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)

ατμοσφαιρικό περιβάλλον

υδάτινο περιβάλλον

Υγρασία	Πολύ σημαντικό (συχνά σε έλλειψη)	Δεν έχει (πάντα σε περίσσεια)
Πυκνότητα	Μικρό (εκτός από το έδαφος)	Μεγάλο σε σύγκριση με τον ρόλο του για τους κατοίκους του αέρα
Πίεση	Σχεδόν κανένας	Μεγάλο (μπορεί να φτάσει τις 1000 ατμόσφαιρες)
Θερμοκρασία	Σημαντικό (κυμαίνεται εντός πολύ μεγάλων ορίων - από -80 έως +1ОО°С και περισσότερο)	Λιγότερο από την τιμή για τους κατοίκους του αέρα (διαφέρει πολύ λιγότερο, συνήθως από -2 έως +40°C)
Οξυγόνο	Μη απαραίτητο (κυρίως σε περίσσεια)	Απαραίτητο (συχνά σε έλλειψη)
Αιωρούμενα στερεά	Ανευ σημασιας; δεν χρησιμοποιείται για τρόφιμα (κυρίως ορυκτά)	Σημαντικό (πηγή τροφής, ιδιαίτερα οργανική ύλη)
Διαλυμένες ουσίες στο περιβάλλον	Σε κάποιο βαθμό (σχετικό μόνο σε εδαφικά διαλύματα)	Σημαντικό (απαιτούνται ορισμένες ποσότητες)

Τα ζώα και τα φυτά της ξηράς έχουν αναπτύξει τις δικές τους, όχι λιγότερο πρωτότυπες προσαρμογές σε δυσμενείς περιβαλλοντικούς παράγοντες: τη σύνθετη δομή του σώματος και του περιβλήματος του, την περιοδικότητα και τον ρυθμό των κύκλων ζωής, τους μηχανισμούς θερμορύθμισης κ.λπ.

Αναπτύχθηκε η σκόπιμη κινητικότητα των ζώων προς αναζήτηση τροφής, εμφανίστηκαν σπόρια, σπόροι και γύρη που μεταδίδονταν από τον άνεμο, καθώς και φυτά και ζώα των οποίων η ζωή ήταν εξ ολοκλήρου συνδεδεμένη με το ατμοσφαιρικό περιβάλλον. Έχει διαμορφωθεί μια εξαιρετικά στενή λειτουργική, πόρος και μηχανική σχέση με το έδαφος.

Πολλές από τις προσαρμογές συζητήθηκαν παραπάνω ως παραδείγματα για τον χαρακτηρισμό αβιοτικών περιβαλλοντικών παραγόντων.

Επομένως, δεν έχει νόημα να επαναλαμβανόμαστε τώρα, αφού θα επιστρέψουμε σε αυτά στα πρακτικά μαθήματα.

Το έδαφος ως βιότοπος

Η Γη είναι ο μόνος πλανήτης που έχει χώμα (ενδόσφαιρα, πεζόσφαιρα) - ένα ειδικό, ανώτερο κέλυφος γης.

Αυτό το κέλυφος σχηματίστηκε σε ιστορικά προβλέψιμο χρόνο - είναι της ίδιας ηλικίας με τη χερσαία ζωή στον πλανήτη. Στην ερώτηση για την προέλευση του εδάφους απάντησε για πρώτη φορά ο M.V. Lomonosov («Στα στρώματα της γης»): «…το χώμα προήλθε από την αποσύνθεση σωμάτων ζώων και φυτών…με την πάροδο του χρόνου…».

Και ο μεγάλος Ρώσος επιστήμονας εσύ. Εσείς. Ο Dokuchaev (1899: 16) ήταν ο πρώτος που αποκάλεσε το έδαφος ανεξάρτητο φυσικό σώμα και απέδειξε ότι το έδαφος είναι «... το ίδιο ανεξάρτητο φυσικό ιστορικό σώμα με κάθε φυτό, κάθε ζώο, κάθε ορυκτό... είναι το αποτέλεσμα, μια συνάρτηση της συνολικής, αμοιβαίας δραστηριότητας του κλίματος μιας δεδομένης περιοχής, των φυτικών και ζωικών οργανισμών της, της τοπογραφίας και της ηλικίας της χώρας..., τέλος, υπέδαφος, δηλ.

πετρώματα εδάφους. ... Όλοι αυτοί οι παράγοντες σχηματισμού εδάφους είναι, στην ουσία, εντελώς ισοδύναμες ποσότητες και συμμετέχουν ισότιμα ​​στο σχηματισμό κανονικού εδάφους...»

Και ο σύγχρονος γνωστός εδαφολόγος Ν.Α.

Ο Kaczynski («Έδαφος, ιδιότητες και ζωή του», 1975) δίνει τον ακόλουθο ορισμό του εδάφους: «Το έδαφος πρέπει να γίνει κατανοητό ως όλα τα επιφανειακά στρώματα πετρωμάτων, που υποβάλλονται σε επεξεργασία και μεταβάλλονται από την κοινή επίδραση του κλίματος (φως, θερμότητα, αέρας, νερό). , φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς».

Τα κύρια δομικά στοιχεία του εδάφους είναι: ορυκτή βάση, οργανική ύλη, αέρας και νερό.

Βάση ορυκτών (σκελετός)(50-60% του συνόλου του εδάφους) είναι μια ανόργανη ουσία που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα του υποκείμενου ορεινού (μητρικού, εδαφολογικού) βράχου ως αποτέλεσμα της διάβρωσής του.

Τα μεγέθη των σκελετικών σωματιδίων κυμαίνονται από ογκόλιθους και πέτρες έως μικροσκοπικούς κόκκους άμμου και σωματιδίων λάσπης. Οι φυσικοχημικές ιδιότητες των εδαφών καθορίζονται κυρίως από τη σύνθεση των εδαφολογικών πετρωμάτων.

Η διαπερατότητα και το πορώδες του εδάφους, που εξασφαλίζουν την κυκλοφορία τόσο του νερού όσο και του αέρα, εξαρτώνται από την αναλογία αργίλου και άμμου στο έδαφος και το μέγεθος των θραυσμάτων.

Σε εύκρατα κλίματα, είναι ιδανικό εάν το έδαφος αποτελείται από ίσες ποσότητες αργίλου και άμμου, δηλ. αντιπροσωπεύει το πηλό.

Σε αυτή την περίπτωση, τα εδάφη δεν κινδυνεύουν ούτε να υδατωθούν ούτε να στεγνώσουν. Και τα δύο είναι εξίσου καταστροφικά τόσο για τα φυτά όσο και για τα ζώα.

οργανική ύλη– έως και 10% του εδάφους, σχηματίζεται από νεκρή βιομάζα (φυτική μάζα - απορρίμματα φύλλων, κλαδιών και ριζών, νεκρούς κορμούς, κουρέλια χόρτου, οργανισμούς νεκρών ζώων), συνθλίβεται και μετατρέπεται σε χούμο του εδάφους από μικροοργανισμούς και ορισμένες ομάδες ζώα και φυτά.

Πιο απλά στοιχεία που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης απορροφώνται και πάλι από τα φυτά και εμπλέκονται στον βιολογικό κύκλο.

Αέρας(15-25%) στο έδαφος περιέχεται σε κοιλότητες – πόρους, μεταξύ οργανικών και ορυκτών σωματιδίων. Σε περίπτωση απουσίας (βαριά αργιλώδη εδάφη) ή πλήρωσης πόρων με νερό (κατά την πλημμύρα, απόψυξη του μόνιμου παγετού), ο αερισμός στο έδαφος επιδεινώνεται και αναπτύσσονται αναερόβιες συνθήκες.

Κάτω από τέτοιες συνθήκες, οι φυσιολογικές διεργασίες των οργανισμών που καταναλώνουν οξυγόνο -αερόβια- αναστέλλονται και η αποσύνθεση της οργανικής ύλης είναι αργή. Σταδιακά συσσωρεύονται, σχηματίζουν τύρφη. Τα μεγάλα αποθέματα τύρφης είναι χαρακτηριστικά για βάλτους, βαλτώδη δάση και κοινότητες τούνδρας. Η συσσώρευση τύρφης είναι ιδιαίτερα έντονη στις βόρειες περιοχές, όπου η ψυχρότητα και η υπερχείλιση των εδαφών αλληλοεξαρτώνται και αλληλοσυμπληρώνονται.

Νερό(25-30%) στο έδαφος αντιπροσωπεύεται από 4 τύπους: βαρυτικό, υγροσκοπικό (δεσμευμένο), τριχοειδές και ατμό.

Βαρυτική- το κινητό νερό, που καταλαμβάνει μεγάλους χώρους μεταξύ των σωματιδίων του εδάφους, διαρρέει κάτω από το ίδιο του το βάρος στο επίπεδο των υπόγειων υδάτων.

Απορροφάται εύκολα από τα φυτά.

Υγροσκοπικό ή σχετικό– προσροφάται γύρω από κολλοειδή σωματίδια (άργιλος, χαλαζίας) του εδάφους και συγκρατείται σε μορφή λεπτής μεμβράνης λόγω δεσμών υδρογόνου. Απελευθερώνεται από αυτά σε υψηλές θερμοκρασίες (102-105°C). Είναι απρόσιτο για τα φυτά και δεν εξατμίζεται. Σε αργιλώδη εδάφη υπάρχει έως και 15% τέτοιου νερού, σε αμμώδη εδάφη - 5%.

Τριχοειδής– συγκρατείται γύρω από τα σωματίδια του εδάφους με επιφανειακή τάση.

Μέσω στενών πόρων και καναλιών - τριχοειδών αγγείων, ανεβαίνει από τη στάθμη των υπόγειων υδάτων ή αποκλίνει από κοιλότητες με βαρυτικό νερό. Συγκρατείται καλύτερα από αργιλώδη εδάφη και εξατμίζεται εύκολα.

Τα φυτά το απορροφούν εύκολα.

Ατμώδης– καταλαμβάνει όλους τους πόρους χωρίς νερό. Εξατμίζεται πρώτα.

Υπάρχει μια συνεχής ανταλλαγή επιφανειακών εδαφών και υπόγειων υδάτων, ως συνδετικός κρίκος στον γενικό κύκλο του νερού στη φύση, αλλάζει ταχύτητα και κατεύθυνση ανάλογα με την εποχή και τις καιρικές συνθήκες.

Σχετική πληροφορία:

Αναζήτηση στον ιστότοπο:

Σύσταση αερίου της ατμόσφαιραςείναι επίσης σημαντικός κλιματικός παράγοντας.

Περίπου 3 -3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, η ατμόσφαιρα περιείχε άζωτο, αμμωνία, υδρογόνο, μεθάνιο και υδρατμούς και δεν υπήρχε ελεύθερο οξυγόνο σε αυτήν. Η σύνθεση της ατμόσφαιρας καθοριζόταν σε μεγάλο βαθμό από ηφαιστειακά αέρια.

Σε ένα επίγειο περιβάλλον, με βάση την υψηλή αποτελεσματικότητα των οξειδωτικών διεργασιών στο σώμα, προέκυψε η ομοιοθερμία των ζώων. Το οξυγόνο, λόγω της συνεχώς υψηλής περιεκτικότητάς του στον αέρα, δεν είναι παράγοντας που περιορίζει τη ζωή στο γήινο περιβάλλον. Μόνο κατά τόπους, υπό συγκεκριμένες συνθήκες, δημιουργείται προσωρινή ανεπάρκεια, για παράδειγμα σε συσσωρεύσεις φυτικών υπολειμμάτων σε αποσύνθεση, αποθέματα σιτηρών, αλεύρων κ.λπ.

Για παράδειγμα, ελλείψει ανέμου στο κέντρο των μεγάλων πόλεων, η συγκέντρωσή του αυξάνεται δεκάδες φορές. Υπάρχουν τακτικές καθημερινές αλλαγές στην περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στα στρώματα του εδάφους, που σχετίζονται με το ρυθμό της φωτοσύνθεσης των φυτών, και εποχιακές αλλαγές, που προκαλούνται από αλλαγές στον ρυθμό αναπνοής των ζωντανών οργανισμών, κυρίως του μικροσκοπικού πληθυσμού των εδαφών. Αυξημένος κορεσμός του αέρα με διοξείδιο του άνθρακα συμβαίνει σε περιοχές ηφαιστειακής δραστηριότητας, κοντά σε ιαματικές πηγές και άλλες υπόγειες εξόδους αυτού του αερίου.

Χαμηλή πυκνότητα αέρακαθορίζει τη χαμηλή ανυψωτική του δύναμη και την ασήμαντη στήριξή του.

Οι κάτοικοι του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος πρέπει να έχουν το δικό τους σύστημα υποστήριξης που υποστηρίζει το σώμα: φυτά - με διάφορους μηχανικούς ιστούς, ζώα - με στερεό ή, πολύ λιγότερο συχνά, υδροστατικό σκελετό.

Ανεμος

καταιγίδες

Πίεση

Η χαμηλή πυκνότητα αέρα προκαλεί σχετικά χαμηλή πίεση στο έδαφος. Κανονικά είναι 760 mmHg. Καθώς το υψόμετρο αυξάνεται, η πίεση μειώνεται. Σε υψόμετρο 5800 m είναι μόνο το μισό φυσιολογικό. Η χαμηλή πίεση μπορεί να περιορίσει την κατανομή των ειδών στα βουνά. Για τα περισσότερα σπονδυλωτά, το ανώτερο όριο ζωής είναι περίπου 6000 μ. Η μείωση της πίεσης συνεπάγεται μείωση της παροχής οξυγόνου και αφυδάτωση των ζώων λόγω αύξησης του ρυθμού αναπνοής.

Τα όρια προώθησης των ανώτερων φυτών στα βουνά είναι περίπου τα ίδια. Κάπως πιο ανθεκτικά είναι τα αρθρόποδα (ελανοουρές, ακάρεα, αράχνες), τα οποία μπορούν να βρεθούν σε παγετώνες πάνω από τη γραμμή βλάστησης.

Γενικά, όλοι οι χερσαίοι οργανισμοί είναι πολύ πιο στενοβατικοί από τους υδρόβιους.

Επίγειος οικότοπος

Στην πορεία της εξέλιξης, αυτό το περιβάλλον αναπτύχθηκε αργότερα από το υδάτινο. Οι οικολογικοί παράγοντες στο περιβάλλον εδάφους-αέρος διαφέρουν από άλλους οικοτόπους ως προς την υψηλή ένταση φωτός, τις σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα, τη συσχέτιση όλων των παραγόντων με τη γεωγραφική θέση, τις μεταβαλλόμενες εποχές και την ώρα της ημέρας.

Το περιβάλλον είναι αέριο, επομένως χαρακτηρίζεται από χαμηλή υγρασία, πυκνότητα και πίεση και υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο.

Χαρακτηριστικά αβιοτικών περιβαλλοντικών παραγόντων: φως, θερμοκρασία, υγρασία - βλέπε προηγούμενη διάλεξη.

Σύσταση αερίου της ατμόσφαιραςείναι επίσης σημαντικός κλιματικός παράγοντας. Περίπου 3 -3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, η ατμόσφαιρα περιείχε άζωτο, αμμωνία, υδρογόνο, μεθάνιο και υδρατμούς και δεν υπήρχε ελεύθερο οξυγόνο σε αυτήν. Η σύνθεση της ατμόσφαιρας καθοριζόταν σε μεγάλο βαθμό από ηφαιστειακά αέρια.

Επί του παρόντος, η ατμόσφαιρα αποτελείται κυρίως από άζωτο, οξυγόνο και σχετικά μικρότερες ποσότητες αργού και διοξειδίου του άνθρακα.

Όλα τα άλλα αέρια που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα περιέχονται μόνο σε ίχνη. Ιδιαίτερη σημασία για τους ζωντανούς οργανισμούς είναι η σχετική περιεκτικότητα σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα.

Σε ένα επίγειο περιβάλλον, με βάση την υψηλή αποτελεσματικότητα των οξειδωτικών διεργασιών στο σώμα, προέκυψε η ομοιοθερμία των ζώων. Το οξυγόνο, λόγω της συνεχώς υψηλής περιεκτικότητάς του στον αέρα, δεν είναι παράγοντας που περιορίζει τη ζωή στο γήινο περιβάλλον.

Μόνο κατά τόπους, υπό συγκεκριμένες συνθήκες, δημιουργείται προσωρινή ανεπάρκεια, για παράδειγμα σε συσσωρεύσεις φυτικών υπολειμμάτων σε αποσύνθεση, αποθέματα σιτηρών, αλεύρων κ.λπ.

Η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να ποικίλλει σε ορισμένες περιοχές του επιφανειακού στρώματος του αέρα μέσα σε αρκετά σημαντικά όρια. Για παράδειγμα, ελλείψει ανέμου στο κέντρο των μεγάλων πόλεων, η συγκέντρωσή του αυξάνεται δεκάδες φορές. Υπάρχουν τακτικές καθημερινές αλλαγές στην περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στα στρώματα του εδάφους, που σχετίζονται με το ρυθμό της φωτοσύνθεσης των φυτών, και εποχιακές αλλαγές, που προκαλούνται από αλλαγές στον ρυθμό αναπνοής των ζωντανών οργανισμών, κυρίως του μικροσκοπικού πληθυσμού των εδαφών.

Αυξημένος κορεσμός του αέρα με διοξείδιο του άνθρακα συμβαίνει σε περιοχές ηφαιστειακής δραστηριότητας, κοντά σε ιαματικές πηγές και άλλες υπόγειες εξόδους αυτού του αερίου. Η χαμηλή περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα αναστέλλει τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης.

Σε συνθήκες κλειστού εδάφους, είναι δυνατό να αυξηθεί ο ρυθμός φωτοσύνθεσης αυξάνοντας τη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα. αυτό χρησιμοποιείται στην πρακτική της καλλιέργειας θερμοκηπίου και θερμοκηπίου.

Το άζωτο του αέρα είναι αδρανές αέριο για τους περισσότερους κατοίκους του χερσαίου περιβάλλοντος, αλλά ένας αριθμός μικροοργανισμών (οζίδια, Azotobacter, κλωστρίδια, γαλαζοπράσινα φύκια κ.λπ.) έχουν την ικανότητα να το δεσμεύουν και να το εμπλέκουν στον βιολογικό κύκλο.

Οι τοπικοί ρύποι που εισέρχονται στον αέρα μπορούν επίσης να επηρεάσουν σημαντικά τους ζωντανούς οργανισμούς.

Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τοξικές αέριες ουσίες - μεθάνιο, οξείδιο του θείου (IV), μονοξείδιο του άνθρακα (II), οξείδιο του αζώτου (IV), υδρόθειο, ενώσεις χλωρίου, καθώς και σωματίδια σκόνης, αιθάλης κ.λπ., που μολύνουν τον αέρα στο βιομηχανικές περιοχές. Η κύρια σύγχρονη πηγή χημικής και φυσικής ρύπανσης της ατμόσφαιρας είναι η ανθρωπογενής: το έργο διαφόρων βιομηχανικών επιχειρήσεων και μεταφορών, η διάβρωση του εδάφους κ.λπ.

ν. Το οξείδιο του θείου (SO2), για παράδειγμα, είναι τοξικό για τα φυτά ακόμη και σε συγκεντρώσεις από το ένα πενήντα χιλιοστό έως το ένα εκατομμυριοστό του όγκου του αέρα. Ορισμένα είδη φυτών είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στο S02 και χρησιμεύουν ως ευαίσθητος δείκτης της συσσώρευσής του σε τον αέρα (για παράδειγμα, λειχήνες.

Χαμηλή πυκνότητα αέρακαθορίζει τη χαμηλή ανυψωτική του δύναμη και την ασήμαντη στήριξή του. Οι κάτοικοι του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος πρέπει να έχουν το δικό τους σύστημα υποστήριξης που υποστηρίζει το σώμα: φυτά - με διάφορους μηχανικούς ιστούς, ζώα - με στερεό ή, πολύ λιγότερο συχνά, υδροστατικό σκελετό.

Επιπλέον, όλοι οι κάτοικοι του αέρα συνδέονται στενά με την επιφάνεια της γης, η οποία τους εξυπηρετεί για προσκόλληση και στήριξη. Η ζωή σε κατάσταση αναστολής στον αέρα είναι αδύνατη. Είναι αλήθεια ότι πολλοί μικροοργανισμοί και ζώα, σπόρια, σπόροι και γύρη φυτών υπάρχουν τακτικά στον αέρα και μεταφέρονται από ρεύματα αέρα (ανεμοχορία), πολλά ζώα είναι ικανά να πετούν ενεργά, αλλά σε όλα αυτά τα είδη η κύρια λειτουργία του κύκλου ζωής τους είναι η αναπαραγωγή - που πραγματοποιείται στην επιφάνεια της γης.

Για τους περισσότερους από αυτούς, η παραμονή στον αέρα συνδέεται μόνο με την εγκατάσταση ή την αναζήτηση θηράματος.

Ανεμοςέχει περιοριστική επίδραση στη δραστηριότητα και ομοιόμορφη κατανομή των οργανισμών. Ο άνεμος μπορεί ακόμη και να αλλάξει την εμφάνιση των φυτών, ειδικά σε αυτά τα ενδιαιτήματα, για παράδειγμα σε αλπικές ζώνες, όπου άλλοι παράγοντες έχουν περιοριστική επίδραση. Σε ανοιχτούς ορεινούς οικοτόπους, ο άνεμος περιορίζει την ανάπτυξη των φυτών και αναγκάζει τα φυτά να λυγίζουν στην προσήνεμη πλευρά.

Επιπλέον, ο άνεμος αυξάνει την εξατμισοδιαπνοή σε συνθήκες χαμηλής υγρασίας. Έχουν μεγάλη σημασία καταιγίδες, αν και η επίδρασή τους είναι καθαρά τοπική. Οι τυφώνες, ακόμη και οι συνηθισμένοι άνεμοι, μπορούν να μεταφέρουν ζώα και φυτά σε μεγάλες αποστάσεις και έτσι να αλλάξουν τη σύνθεση των κοινοτήτων.

Πίεση, προφανώς, δεν είναι άμεσος περιοριστικός παράγοντας, αλλά σχετίζεται άμεσα με τον καιρό και το κλίμα, που έχουν άμεση περιοριστική επίδραση.

Η χαμηλή πυκνότητα αέρα προκαλεί σχετικά χαμηλή πίεση στο έδαφος. Κανονικά είναι 760 mmHg. Καθώς το υψόμετρο αυξάνεται, η πίεση μειώνεται. Σε υψόμετρο 5800 m είναι μόνο το μισό φυσιολογικό.

Η χαμηλή πίεση μπορεί να περιορίσει την κατανομή των ειδών στα βουνά.

Για τα περισσότερα σπονδυλωτά, το ανώτερο όριο ζωής είναι περίπου 6000 μ. Η μείωση της πίεσης συνεπάγεται μείωση της παροχής οξυγόνου και αφυδάτωση των ζώων λόγω αύξησης του ρυθμού αναπνοής. Τα όρια προώθησης των ανώτερων φυτών στα βουνά είναι περίπου τα ίδια. Κάπως πιο ανθεκτικά είναι τα αρθρόποδα (ελανοουρές, ακάρεα, αράχνες), τα οποία μπορούν να βρεθούν σε παγετώνες πάνω από τη γραμμή βλάστησης.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα του περιβάλλοντος εδάφους-αέρα είναι η παρουσία αέρα (ένα μείγμα διαφόρων αερίων) σε αυτό.

Ο αέρας έχει χαμηλή πυκνότητα, επομένως δεν μπορεί να χρησιμεύσει ως στήριγμα για τους οργανισμούς (με εξαίρεση τους ιπτάμενους). Είναι η χαμηλή πυκνότητα του αέρα που καθορίζει την ασήμαντη αντίστασή του όταν μετακινούνται οι οργανισμοί κατά μήκος της επιφάνειας του εδάφους. Ταυτόχρονα δυσκολεύει την κίνηση τους στην κατακόρυφη κατεύθυνση. Η χαμηλή πυκνότητα αέρα προκαλεί επίσης χαμηλή πίεση στο έδαφος (760 mm Hg = 1 atm). Ο αέρας είναι λιγότερο πιθανό να εμποδίσει την είσοδο του ηλιακού φωτός από το νερό. Έχει μεγαλύτερη διαφάνεια από το νερό.

Η σύσταση αερίου του αέρα είναι σταθερή (αυτό το ξέρετε από το μάθημα της γεωγραφίας σας). Το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα, κατά κανόνα, δεν είναι περιοριστικοί παράγοντες. Οι υδρατμοί και διάφοροι ρύποι υπάρχουν ως ακαθαρσίες στον αέρα.

Τον τελευταίο αιώνα, ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας, η περιεκτικότητα σε διάφορους ρύπους στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί απότομα. Μεταξύ αυτών, τα πιο επικίνδυνα είναι: τα οξείδια του αζώτου και του θείου, η αμμωνία, η φορμαλδεΰδη, τα βαρέα μέταλλα, οι υδρογονάνθρακες κ.λπ. Επί του παρόντος, οι ζωντανοί οργανισμοί πρακτικά δεν είναι προσαρμοσμένοι σε αυτά. Για το λόγο αυτό, η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι ένα σοβαρό παγκόσμιο περιβαλλοντικό πρόβλημα. Για την επίλυσή του, είναι απαραίτητο να εφαρμοστούν μέτρα προστασίας του περιβάλλοντος σε επίπεδο όλων των κρατών της Γης.

Οι αέριες μάζες κινούνται σε οριζόντια και κάθετη κατεύθυνση. Αυτό οδηγεί στην εμφάνιση ενός τέτοιου περιβαλλοντικού παράγοντα όπως ο άνεμος. Ανεμοςμπορεί να προκαλέσει την κίνηση της άμμου στις ερήμους (αμμοθύελλες). Είναι ικανό να απομακρύνει τα σωματίδια του εδάφους σε οποιοδήποτε έδαφος, μειώνοντας τη γονιμότητα του εδάφους (αιολική διάβρωση). Ο άνεμος έχει μηχανική επίδραση στα φυτά. Είναι ικανό να προκαλέσει απροσδόκητα καταστροφές (ανασηκώσεις δέντρων με ρίζες), ανεμοφράκτες (κατάγματα κορμών δέντρων) και παραμόρφωση των κορυφών των δέντρων. Η κίνηση των μαζών αέρα επηρεάζει σημαντικά την κατανομή της βροχόπτωσης και τις συνθήκες θερμοκρασίας στο περιβάλλον εδάφους-αέρα.

Υδατικό καθεστώς περιβάλλοντος εδάφους-αέρος

Από το μάθημά σας στη γεωγραφία, γνωρίζετε ότι το περιβάλλον ξηράς-αέρας μπορεί να είναι είτε εξαιρετικά κορεσμένο με υγρασία (τροπικές περιοχές) είτε πολύ φτωχό σε αυτό (έρημοι). Οι βροχοπτώσεις κατανέμονται άνισα τόσο στις εποχές όσο και στις γεωγραφικές περιοχές. Η υγρασία στο περιβάλλον κυμαίνεται σε μεγάλο εύρος. Είναι ο κύριος περιοριστικός παράγοντας για τους ζωντανούς οργανισμούς.

Θερμοκρασιακό καθεστώς περιβάλλοντος εδάφους-αέρα

Η θερμοκρασία στο περιβάλλον εδάφους-αέρα έχει καθημερινή και εποχιακή περιοδικότητα. Οι οργανισμοί έχουν προσαρμοστεί σε αυτό από την εμφάνιση της ζωής στη στεριά. Επομένως, η θερμοκρασία είναι λιγότερο πιθανό από την υγρασία να λειτουργήσει ως περιοριστικός παράγοντας.

Προσαρμογή φυτών και ζώων στη ζωή στο περιβάλλον εδάφους-αέρα

Όταν τα φυτά έφτασαν στη γη, ανέπτυξαν ιστούς. Σπουδάσατε τη δομή των φυτικών ιστών στο μάθημα της βιολογίας της 7ης τάξης. Λόγω του γεγονότος ότι ο αέρας δεν μπορεί να χρησιμεύσει ως αξιόπιστο στήριγμα, τα φυτά ανέπτυξαν μηχανικούς ιστούς (ίνες ξύλου και φλοιού). Ένα ευρύ φάσμα αλλαγών στους κλιματικούς παράγοντες προκάλεσε το σχηματισμό πυκνών ιστών περιβλήματος - περίδερμα, κρούστα. Χάρη στην κινητικότητα του αέρα (άνεμος), τα φυτά έχουν αναπτύξει προσαρμογές για επικονίαση, διανομή σπορίων, καρπών και σπόρων.

Η ζωή των ζώων που αιωρούνται στον αέρα είναι αδύνατη λόγω της χαμηλής πυκνότητάς τους. Πολλά από τα είδη (έντομα, πουλιά) έχουν προσαρμοστεί στην ενεργό πτήση και μπορούν να παραμείνουν στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αλλά η αναπαραγωγή τους συμβαίνει στην επιφάνεια του εδάφους.

Η κίνηση των μαζών αέρα σε οριζόντιες και κάθετες κατευθύνσεις χρησιμοποιείται από ορισμένους μικρούς οργανισμούς για παθητική διασπορά. Οι πρωτιστές, οι αράχνες και τα έντομα εγκαθίστανται με αυτόν τον τρόπο. Η χαμηλή πυκνότητα αέρα προκάλεσε τη βελτίωση των εξωτερικών (αρθρόποδων) και των εσωτερικών (σπονδυλωτών) σκελετών στα ζώα κατά τη διάρκεια της εξέλιξης. Για τον ίδιο λόγο, υπάρχει περιορισμός στη μέγιστη μάζα και μέγεθος σώματος των χερσαίων ζώων. Το μεγαλύτερο ζώο στη στεριά, ο ελέφαντας (βάρος έως 5 τόνους), είναι πολύ μικρότερο από τον θαλάσσιο γίγαντα, τη μπλε φάλαινα (έως 150 τόνους). Χάρη στην εμφάνιση διαφορετικών τύπων άκρων, τα θηλαστικά μπόρεσαν να κατοικήσουν χερσαίες περιοχές με διαφορετικούς τύπους ανακούφισης.

Γενικά χαρακτηριστικά του εδάφους ως περιβάλλοντος διαβίωσης

Το έδαφος είναι το ανώτερο στρώμα του φλοιού της γης που είναι γόνιμο. Σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης κλιματικών και βιολογικών παραγόντων με το υποκείμενο πέτρωμα (άμμος, άργιλος κ.λπ.). Το έδαφος έρχεται σε επαφή με τον αέρα και χρησιμεύει ως στήριγμα για τους χερσαίους οργανισμούς. Είναι επίσης πηγή ορυκτών θρεπτικών ουσιών για τα φυτά. Ταυτόχρονα, το έδαφος είναι ένα περιβάλλον διαβίωσης για πολλά είδη οργανισμών. Το έδαφος χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες ιδιότητες: πυκνότητα, υγρασία, θερμοκρασία, αερισμός (παροχή αέρα), περιβαλλοντική αντίδραση (pH), αλατότητα.

Η πυκνότητα του εδάφους αυξάνεται με το βάθος. Η υγρασία, η θερμοκρασία και ο αερισμός του εδάφους είναι στενά αλληλένδετες και αλληλεξαρτώμενες. Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στο έδαφος εξομαλύνονται σε σύγκριση με τον επιφανειακό αέρα και δεν είναι πλέον ανιχνεύσιμες σε βάθος 1-1,5 m. Τα καλά υγραμένα εδάφη θερμαίνονται αργά και ψύχονται αργά. Η αύξηση της υγρασίας και της θερμοκρασίας του εδάφους επιδεινώνει τον αερισμό του και αντίστροφα. Το υδροθερμικό καθεστώς του εδάφους και ο αερισμός του εξαρτώνται από τη δομή του εδάφους. Τα αργιλώδη εδάφη διατηρούν την υγρασία καλύτερα από τα αμμώδη εδάφη. Αλλά αερίζονται χειρότερα και ζεσταίνονται χειρότερα. Σύμφωνα με την αντίδραση του περιβάλλοντος, τα εδάφη χωρίζονται σε τρεις τύπους: όξινα (pH< 7,0), нейтральные (рН ≈ 7,0) и щелочные (рН > 7,0).

Προσαρμογές φυτών και ζώων στη ζωή στο έδαφος

Στη ζωή των φυτών, το έδαφος εκτελεί τις λειτουργίες αγκύρωσης, παροχής νερού και πηγής ορυκτής διατροφής. Η συγκέντρωση θρεπτικών στοιχείων στο έδαφος οδήγησε στην ανάπτυξη ριζικών συστημάτων και αγώγιμων ιστών στα φυτά.

Τα ζώα που ζουν στο έδαφος έχουν μια σειρά από προσαρμογές. Χαρακτηρίζονται από διαφορετικές μεθόδους κίνησης στο έδαφος. Αυτό μπορεί να είναι το σκάψιμο διόδων και τρυπών, όπως οι γρύλοι με τυφλοπόντικα και οι γρύλοι με τυφλοπόντικα. Οι γαιοσκώληκες μπορούν να σπρώξουν τα σωματίδια του εδάφους και να δημιουργήσουν σήραγγες. Οι προνύμφες των εντόμων μπορούν να σέρνονται ανάμεσα στα σωματίδια του εδάφους. Από αυτή την άποψη, στη διαδικασία της εξέλιξης, έχουν αναπτυχθεί κατάλληλες προσαρμογές. Οι οργανισμοί που σκάβουν έχουν αναπτύξει σκαπτικά μέλη. Τα annelids έχουν υδροστατικό σκελετό, ενώ τα έντομα και οι σαρανταποδαρούσες έχουν νύχια.

Τα ζώα του εδάφους έχουν κοντό, συμπαγές σώμα με μη βρεγμένα περιβλήματα (θηλαστικά) ή καλυμμένα με βλέννα. Η ζωή στο έδαφος ως βιότοπος έχει οδηγήσει σε ατροφία ή υπανάπτυξη των οπτικών οργάνων. Τα μικροσκοπικά, υπανάπτυκτα μάτια του κρεατοελιά συχνά κρύβονται κάτω από μια πτυχή δέρματος. Για να διευκολυνθεί η κίνηση σε στενά περάσματα εδάφους, η γούνα των τυφλοπόντικων έχει αποκτήσει την ικανότητα να διπλώνει προς δύο κατευθύνσεις.

Στο περιβάλλον της γης-αέρα, οι οργανισμοί περιβάλλονται από αέρα. Έχει χαμηλή υγρασία, πυκνότητα και πίεση, υψηλή διαφάνεια και περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Η υγρασία είναι ο κύριος περιοριστικός παράγοντας. Το έδαφος ως περιβάλλον διαβίωσης χαρακτηρίζεται από υψηλή πυκνότητα, ορισμένο υδροθερμικό καθεστώς και αερισμό. Τα φυτά και τα ζώα έχουν αναπτύξει διάφορες προσαρμογές στη ζωή σε περιβάλλοντα εδάφους-αέρα και εδάφους.

Επίγειος οικότοπος

ΒΑΣΙΚΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΔΙΑΒΙΩΣΗΣ

ΥΔΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Το υδάτινο περιβάλλον της ζωής (υδρόσφαιρα) καταλαμβάνει το 71% της επιφάνειας του πλανήτη. Πάνω από το 98% του νερού συγκεντρώνεται στις θάλασσες και τους ωκεανούς, το 1,24% είναι ο πάγος των πολικών περιοχών, το 0,45% είναι το γλυκό νερό των ποταμών, των λιμνών και των ελών.

Υπάρχουν δύο οικολογικές περιοχές στους ωκεανούς του κόσμου:

στήλη νερού - πελαγικόςκαι το κάτω μέρος - βεντάλ.

Το υδάτινο περιβάλλον φιλοξενεί περίπου 150.000 είδη ζώων, ή περίπου το 7% του συνολικού αριθμού τους, και 10.000 είδη φυτών – το 8%. Διακρίνονται τα εξής: οικολογικές ομάδες υδρόβιων οργανισμών. Pelagial - κατοικείται από οργανισμούς που χωρίζονται σε νεκτόν και πλαγκτόν.

Nekton (nektos - πλωτό) -Πρόκειται για μια συλλογή πελαγικών ενεργά κινούμενων ζώων που δεν έχουν άμεση σύνδεση με τον πυθμένα. Πρόκειται κυρίως για μεγάλα ζώα που μπορούν να ξεπεράσουν μεγάλες αποστάσεις και ισχυρά ρεύματα νερού. Χαρακτηρίζονται από βελτιωμένο σχήμα σώματος και καλά ανεπτυγμένα όργανα κίνησης (ψάρια, καλαμάρια, πτερυγόποδες, φάλαινες).Στα γλυκά νερά, εκτός από τα ψάρια, το νεκτόν περιλαμβάνει αμφίβια και ενεργά κινούμενα έντομα.

Πλαγκτόν (περιπλανώμενο, επιπλέον) -Πρόκειται για ένα σύνολο πελαγικών οργανισμών που δεν έχουν την ικανότητα για γρήγορες ενεργητικές κινήσεις. Χωρίζονται σε φυτο- και ζωοπλαγκτόν (μικρά καρκινοειδή, πρωτόζωα - τρηματοφόρα, ραδιολάρυνα, μέδουσες, πτερόποδα). Φυτοπλαγκτόν – διάτομα και πράσινα φύκια.

Neuston– ένα σύνολο οργανισμών που κατοικούν στην επιφανειακή μεμβράνη του νερού στα σύνορα με τον αέρα. Αυτές είναι οι προνύμφες των δεκάποδων, των κοπαδιών, των γαστερόποδων και των δίθυρων, των εχινόδερμων και των ψαριών. Περνώντας από το στάδιο της προνύμφης, αφήνουν το επιφανειακό στρώμα, που τους χρησίμευε ως καταφύγιο, και μετακινούνται για να ζήσουν στον βυθό ή στην πελαγική ζώνη.

Plaiston -αυτή είναι μια συλλογή οργανισμών, μέρος του σώματος των οποίων βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια του νερού και το άλλο στο νερό - παπιά, σιφωνοφόρα.

Benthos (βάθος) -μια συλλογή οργανισμών που ζουν στον πυθμένα των υδάτινων σωμάτων. Χωρίζεται σε φυτοβένθο και ζωοβένθο. Φυτόβενθος - φύκια - διάτομα, πράσινο, καφέ, κόκκινο και βακτήρια. κατά μήκος των ακτών υπάρχουν ανθοφόρα φυτά - ζωστήρας, ρουπία. Ζωόβενθος – τρηματοφόρα, σφουγγάρια, ομογενή, σκουλήκια, μαλάκια, ψάρια.

Στη ζωή των υδρόβιων οργανισμών, σημαντικό ρόλο παίζει η κατακόρυφη κίνηση του νερού, της πυκνότητας, της θερμοκρασίας, του φωτός, του αλατιού, του αερίου (περιεκτικότητα σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα) και η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (pH).

Θερμοκρασία: Διαφέρει στο νερό, πρώτον, από λιγότερη εισροή θερμότητας και δεύτερον, από μεγαλύτερη σταθερότητα από ό,τι στην ξηρά. Μέρος της θερμικής ενέργειας που φτάνει στην επιφάνεια του νερού αντανακλάται, ενώ μέρος ξοδεύεται στην εξάτμιση. Η εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια των δεξαμενών, η οποία καταναλώνει περίπου 2263,8 J/g, αποτρέπει την υπερθέρμανση των κατώτερων στρωμάτων και ο σχηματισμός πάγου, που απελευθερώνει τη θερμότητα της σύντηξης (333,48 J/g), επιβραδύνει την ψύξη τους. Οι αλλαγές θερμοκρασίας στα νερά που ρέουν ακολουθούν τις μεταβολές του στον περιβάλλοντα αέρα, που διαφέρουν σε μικρότερο πλάτος.

Σε λίμνες και λίμνες με εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, το θερμικό καθεστώς καθορίζεται από ένα γνωστό φυσικό φαινόμενο - το νερό έχει μέγιστη πυκνότητα στους 4 o C. Το νερό σε αυτές χωρίζεται σαφώς σε τρία στρώματα:

1. επιλίμνιον- το ανώτερο στρώμα του οποίου η θερμοκρασία παρουσιάζει έντονες εποχιακές διακυμάνσεις.

2. μεταλλίμνιον– μεταβατικό στρώμα άλματος θερμοκρασίας, υπάρχει έντονη διαφορά θερμοκρασίας.

3. υπολίμνιον- ένα στρώμα βαθέων υδάτων που φτάνει μέχρι τον πυθμένα, όπου η θερμοκρασία αλλάζει ελαφρώς καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους.

Το καλοκαίρι, τα θερμότερα στρώματα νερού βρίσκονται στην επιφάνεια και τα πιο κρύα βρίσκονται στο κάτω μέρος. Αυτός ο τύπος κατανομής θερμοκρασίας στρώμα προς στρώμα σε μια δεξαμενή ονομάζεται άμεση διαστρωμάτωση.Το χειμώνα, καθώς πέφτει η θερμοκρασία, αντίστροφη διαστρωμάτωση: το επιφανειακό στρώμα έχει θερμοκρασία κοντά στους 0 C, στο κάτω μέρος η θερμοκρασία είναι περίπου 4 C, που αντιστοιχεί στη μέγιστη πυκνότητά του. Έτσι, η θερμοκρασία αυξάνεται με το βάθος. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διχοτομία θερμοκρασίας,παρατηρείται στις περισσότερες λίμνες της εύκρατης ζώνης το καλοκαίρι και το χειμώνα. Ως αποτέλεσμα της διχοτομίας της θερμοκρασίας, η κατακόρυφη κυκλοφορία διακόπτεται - αρχίζει μια περίοδος προσωρινής στασιμότητας - στασιμότητα.

Την άνοιξη, τα επιφανειακά ύδατα, λόγω της θέρμανσης στους 4 C, γίνονται πιο πυκνά και βυθίζονται πιο βαθιά και το θερμότερο νερό ανεβαίνει από τα βάθη για να πάρει τη θέση του. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας κατακόρυφης κυκλοφορίας, εμφανίζεται ομοθερμία στη δεξαμενή, δηλ. για κάποιο χρονικό διάστημα η θερμοκρασία ολόκληρης της μάζας του νερού εξισώνεται. Με μια περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας, τα ανώτερα στρώματα γίνονται όλο και λιγότερο πυκνά και δεν βυθίζονται πλέον - καλοκαιρινή στασιμότητα. Το φθινόπωρο, το επιφανειακό στρώμα ψύχεται, γίνεται πιο πυκνό και βυθίζεται βαθύτερα, εκτοπίζοντας το θερμότερο νερό στην επιφάνεια. Αυτό συμβαίνει πριν από την έναρξη της φθινοπωρινής ομοθερμίας. Όταν τα επιφανειακά νερά κρυώσουν κάτω από τους 4 C, γίνονται λιγότερο πυκνά και παραμένουν ξανά στην επιφάνεια. Ως αποτέλεσμα, η κυκλοφορία του νερού σταματά και εμφανίζεται χειμερινή στασιμότητα.

Το νερό χαρακτηρίζεται από σημαντική πυκνότητα(800 φορές) ανώτερη του αέρα) και ιξώδες. ΣΕΚατά μέσο όρο, στη στήλη νερού, για κάθε 10 m βάθους, η πίεση αυξάνεται κατά 1 atm. Αυτά τα χαρακτηριστικά επηρεάζουν τα φυτά στο γεγονός ότι ο μηχανικός ιστός τους αναπτύσσεται πολύ αδύναμα ή καθόλου, επομένως οι μίσχοι τους είναι πολύ ελαστικοί και λυγίζουν εύκολα. Τα περισσότερα υδρόβια φυτά χαρακτηρίζονται από πλευστότητα και την ικανότητα να αιωρούνται στη στήλη του νερού· σε πολλά υδρόβια ζώα, το περίβλημα λιπαίνεται με βλέννα, η οποία μειώνει την τριβή κατά την κίνηση και το σώμα παίρνει ένα βελτιωμένο σχήμα. Πολλοί κάτοικοι είναι σχετικά στενοβατικοί και περιορισμένοι σε ορισμένα βάθη.

Διαφάνεια και λειτουργία φωτός.Αυτό επηρεάζει ιδιαίτερα την κατανομή των φυτών: σε λασπώδη υδάτινα σώματα ζουν μόνο στο επιφανειακό στρώμα. Το καθεστώς φωτός καθορίζεται επίσης από τη φυσική μείωση του φωτός με το βάθος λόγω του γεγονότος ότι το νερό απορροφά το ηλιακό φως. Ταυτόχρονα, οι ακτίνες με διαφορετικά μήκη κύματος απορροφώνται διαφορετικά: οι κόκκινες απορροφώνται πιο γρήγορα, ενώ οι μπλε-πράσινες διεισδύουν σε σημαντικά βάθη. Το χρώμα του περιβάλλοντος αλλάζει, μεταβαίνοντας σταδιακά από πρασινωπό σε πράσινο, μπλε, λουλακί, μπλε-ιώδες, που αντικαθίσταται από συνεχές σκοτάδι. Αντίστοιχα, με το βάθος, τα πράσινα φύκια αντικαθίστανται από καφέ και κόκκινα, οι χρωστικές των οποίων είναι προσαρμοσμένες να συλλαμβάνουν ηλιακές ακτίνες διαφορετικών μηκών κύματος. Το χρώμα των ζώων επίσης αλλάζει φυσικά με το βάθος. Ζώα με έντονα και ποικίλα χρώματα ζουν στα επιφανειακά στρώματα του νερού, ενώ τα είδη βαθέων υδάτων στερούνται χρωστικών. Ο βιότοπος του λυκόφωτος κατοικείται από ζώα βαμμένα με χρώματα με κοκκινωπή απόχρωση, που τα βοηθά να κρύβονται από τους εχθρούς, καθώς το κόκκινο χρώμα στις μπλε-βιολετί ακτίνες γίνεται αντιληπτό ως μαύρο.

Η απορρόφηση του φωτός στο νερό είναι ισχυρότερη, τόσο χαμηλότερη είναι η διαφάνειά του. Η διαφάνεια χαρακτηρίζεται από μεγάλο βάθος, όπου είναι ακόμα ορατός ένας ειδικά χαμηλωμένος δίσκος Secchi (ένας λευκός δίσκος με διάμετρο 20 cm). Ως εκ τούτου, τα όρια των ζωνών φωτοσύνθεσης ποικίλλουν πολύ σε διαφορετικά υδάτινα σώματα. Στα πιο καθαρά νερά, η φωτοσυνθετική ζώνη φτάνει σε βάθος 200 m.

Αλατότητα του νερού.Το νερό είναι ένας εξαιρετικός διαλύτης για πολλές μεταλλικές ενώσεις. Ως αποτέλεσμα, οι φυσικές δεξαμενές έχουν μια ορισμένη χημική σύνθεση. Τα πιο σημαντικά είναι τα θειικά, τα ανθρακικά και τα χλωρίδια. Η ποσότητα των διαλυμένων αλάτων ανά 1 λίτρο νερού σε σώματα γλυκού νερού δεν υπερβαίνει τα 0,5 g, στις θάλασσες και τους ωκεανούς - 35 g. Τα φυτά και τα ζώα του γλυκού νερού ζουν σε υποτονικό περιβάλλον, δηλ. περιβάλλον στο οποίο η συγκέντρωση των διαλυμένων ουσιών είναι χαμηλότερη από ότι στα σωματικά υγρά και στους ιστούς. Λόγω της διαφοράς της οσμωτικής πίεσης έξω και μέσα στο σώμα, το νερό διεισδύει συνεχώς στο σώμα και τα υδροβιόντα του γλυκού νερού αναγκάζονται να το απομακρύνουν εντατικά. Από αυτή την άποψη, οι διαδικασίες ωσμορύθμισής τους εκφράζονται καλά. Στα πρωτόζωα αυτό επιτυγχάνεται με την εργασία των εκκριτικών κενοτοπίων, στους πολυκύτταρους οργανισμούς - με την απομάκρυνση του νερού μέσω του συστήματος απέκκρισης. Τυπικά θαλάσσια και τυπικά είδη γλυκού νερού δεν ανέχονται σημαντικές αλλαγές στην αλατότητα του νερού - οργανισμοί στενοαλίνης. Eurygalline - τούρνα γλυκού νερού, τσιπούρα, λούτσος, από τη θάλασσα - η οικογένεια των κέφαλων.

Λειτουργία αερίουΤα κύρια αέρια στο υδάτινο περιβάλλον είναι το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα.

Οξυγόνο- ο σημαντικότερος περιβαλλοντικός παράγοντας. Εισέρχεται στο νερό από τον αέρα και απελευθερώνεται από τα φυτά κατά τη φωτοσύνθεση. Η περιεκτικότητά του στο νερό είναι αντιστρόφως ανάλογη της θερμοκρασίας· με τη μείωση της θερμοκρασίας, η διαλυτότητα του οξυγόνου στο νερό (καθώς και σε άλλα αέρια) αυξάνεται. Σε στρώματα που κατοικούνται σε μεγάλο βαθμό από ζώα και βακτήρια, μπορεί να εμφανιστεί ανεπάρκεια οξυγόνου λόγω αυξημένης κατανάλωσης οξυγόνου. Έτσι, στους ωκεανούς του κόσμου, τα πλούσια σε ζωή βάθη από 50 έως 1000 m χαρακτηρίζονται από απότομη επιδείνωση του αερισμού. Είναι 7-10 φορές χαμηλότερο από ό,τι στα επιφανειακά ύδατα που κατοικούνται από φυτοπλαγκτόν. Οι συνθήκες κοντά στον πυθμένα των δεξαμενών μπορεί να είναι σχεδόν αναερόβιες.

Διοξείδιο του άνθρακα -διαλύεται στο νερό περίπου 35 φορές καλύτερα από το οξυγόνο και η συγκέντρωσή του στο νερό είναι 700 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στην ατμόσφαιρα. Παρέχει φωτοσύνθεση των υδρόβιων φυτών και συμμετέχει στον σχηματισμό ασβεστόμορφων σκελετικών σχηματισμών ασπόνδυλων ζώων.

Συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (pH)– οι πισίνες γλυκού νερού με pH = 3,7-4,7 θεωρούνται όξινες, 6,95-7,3 – ουδέτερες, με pH 7,8 – αλκαλικές. Στα γλυκά νερά, το pH παρουσιάζει ακόμη και καθημερινές διακυμάνσεις. Το θαλασσινό νερό είναι πιο αλκαλικό και το pH του αλλάζει πολύ λιγότερο από το γλυκό νερό. Το pH μειώνεται με το βάθος. Η συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου παίζει μεγάλο ρόλο στην κατανομή των υδρόβιων οργανισμών.

Επίγειος οικότοπος

Ένα χαρακτηριστικό του περιβάλλοντος της ζωής του εδάφους-αέρα είναι ότι οι οργανισμοί που ζουν εδώ περιβάλλονται από ένα αέριο περιβάλλον που χαρακτηρίζεται από χαμηλή υγρασία, πυκνότητα και πίεση και υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Τυπικά, τα ζώα σε αυτό το περιβάλλον κινούνται στο έδαφος (σκληρό υπόστρωμα) και τα φυτά ριζώνουν σε αυτό.

Στο περιβάλλον εδάφους-αέρα, οι περιβαλλοντικοί παράγοντες λειτουργίας έχουν μια σειρά από χαρακτηριστικά γνωρίσματα: υψηλότερη ένταση φωτός σε σύγκριση με άλλα περιβάλλοντα, σημαντικές διακυμάνσεις θερμοκρασίας, αλλαγές στην υγρασία ανάλογα με τη γεωγραφική θέση, την εποχή και την ώρα της ημέρας. Η επίδραση των παραγόντων που αναφέρονται παραπάνω είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την κίνηση των αέριων μαζών - ανέμου.

Στη διαδικασία της εξέλιξης, οι ζωντανοί οργανισμοί του περιβάλλοντος ξηράς-αέρας έχουν αναπτύξει χαρακτηριστικές ανατομικές, μορφολογικές, φυσιολογικές προσαρμογές.

Ας εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά της επίδρασης βασικών περιβαλλοντικών παραγόντων στα φυτά και τα ζώα στο περιβάλλον εδάφους-αέρα.

Αέρας.Ο αέρας ως περιβαλλοντικός παράγοντας χαρακτηρίζεται από σταθερή σύνθεση - το οξυγόνο σε αυτόν είναι συνήθως περίπου 21%, το διοξείδιο του άνθρακα 0,03%.

Χαμηλή πυκνότητα αέρακαθορίζει τη χαμηλή ανυψωτική του δύναμη και την ασήμαντη στήριξή του. Όλοι οι κάτοικοι του αέρα συνδέονται στενά με την επιφάνεια της γης, η οποία τους εξυπηρετεί για προσκόλληση και στήριξη. Η πυκνότητα του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος δεν παρέχει υψηλή αντίσταση στους οργανισμούς όταν κινούνται κατά μήκος της επιφάνειας της γης, αλλά δυσκολεύει την κατακόρυφη κίνηση. Για τους περισσότερους οργανισμούς, η παραμονή στον αέρα συνδέεται μόνο με την εγκατάσταση ή την αναζήτηση θηράματος.

Η χαμηλή ανυψωτική δύναμη του αέρα καθορίζει τη μέγιστη μάζα και μέγεθος των χερσαίων οργανισμών. Τα μεγαλύτερα ζώα που ζουν στην επιφάνεια της γης είναι μικρότερα από τους γίγαντες του υδάτινου περιβάλλοντος. Τα μεγάλα θηλαστικά (το μέγεθος και η μάζα μιας σύγχρονης φάλαινας) δεν μπορούσαν να ζήσουν στη στεριά, καθώς θα συνθλίβονταν από το ίδιο τους το βάρος.

Η χαμηλή πυκνότητα αέρα δημιουργεί μικρή αντίσταση στην κίνηση. Τα οικολογικά οφέλη αυτής της ιδιότητας του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος χρησιμοποιήθηκαν από πολλά ζώα της ξηράς κατά την εξέλιξη, αποκτώντας την ικανότητα να πετούν. Το 75% των ειδών όλων των χερσαίων ζώων είναι ικανά για ενεργό πτήση, κυρίως έντομα και πτηνά, αλλά τα ιπτάμενα βρίσκονται επίσης μεταξύ θηλαστικών και ερπετών.

Χάρη στην κινητικότητα του αέρα και τις κάθετες και οριζόντιες κινήσεις των μαζών αέρα που υπάρχουν στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, είναι δυνατή η παθητική πτήση ορισμένων οργανισμών. Πολλά είδη έχουν αναπτύξει ανεμοχορία - διασπορά με τη βοήθεια ρευμάτων αέρα. Η ανεμοχωρία είναι χαρακτηριστική των σπόρων, των σπόρων και των καρπών των φυτών, των κύστεων πρωτόζωων, των μικρών εντόμων, των αράχνων κ.λπ. Οι οργανισμοί που μεταφέρονται παθητικά με ρεύματα αέρα ονομάζονται συλλογικά αεροπλαγκτόν κατ' αναλογία με πλαγκτονικούς κατοίκους του υδάτινου περιβάλλοντος.

Ο κύριος οικολογικός ρόλος των οριζόντιων κινήσεων του αέρα (άνεμοι) είναι έμμεσος στην ενίσχυση και την αποδυνάμωση των επιπτώσεων στους χερσαίους οργανισμούς σημαντικών περιβαλλοντικών παραγόντων όπως η θερμοκρασία και η υγρασία. Οι άνεμοι αυξάνουν την απελευθέρωση υγρασίας και θερμότητας από ζώα και φυτά.

Σύσταση αερίου αέραστο στρώμα εδάφους ο αέρας είναι αρκετά ομοιογενής (οξυγόνο - 20,9%, άζωτο - 78,1%, αδρανή αέρια - 1%, διοξείδιο του άνθρακα - 0,03% κατ' όγκο) λόγω της υψηλής διάχυσης και της συνεχούς ανάμειξης με μεταφορά και ροές ανέμου. Ωστόσο, διάφορες ακαθαρσίες αέριων, σταγονιδίων-υγρού και στερεών σωματιδίων (σκόνης) που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα από τοπικές πηγές μπορεί να έχουν σημαντική περιβαλλοντική σημασία.

Η υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο συνέβαλε στην αύξηση του μεταβολισμού στους χερσαίους οργανισμούς και η ομοιοθερμία των ζώων προέκυψε με βάση την υψηλή αποτελεσματικότητα των οξειδωτικών διεργασιών. Το οξυγόνο, λόγω της συνεχώς υψηλής περιεκτικότητάς του στον αέρα, δεν είναι παράγοντας που περιορίζει τη ζωή στο γήινο περιβάλλον. Μόνο κατά τόπους, υπό συγκεκριμένες συνθήκες, δημιουργείται προσωρινή ανεπάρκεια, για παράδειγμα σε συσσωρεύσεις φυτικών υπολειμμάτων σε αποσύνθεση, αποθέματα σιτηρών, αλεύρων κ.λπ.

Εδαφικοί παράγοντες.Οι ιδιότητες του εδάφους και το έδαφος επηρεάζουν επίσης τις συνθήκες διαβίωσης των χερσαίων οργανισμών, κυρίως των φυτών. Οι ιδιότητες της επιφάνειας της γης που έχουν οικολογικό αντίκτυπο στους κατοίκους της ονομάζονται εδαφικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες.

Η φύση του ριζικού συστήματος του φυτού εξαρτάται από το υδροθερμικό καθεστώς, τον αερισμό, τη σύνθεση, τη σύνθεση και τη δομή του εδάφους. Για παράδειγμα, τα ριζικά συστήματα των ειδών δέντρων (σημύδα, πεύκη) σε περιοχές με μόνιμο παγετό βρίσκονται σε μικρά βάθη και απλώνονται ευρέως. Όπου δεν υπάρχει μόνιμος παγετός, τα ριζικά συστήματα αυτών των ίδιων φυτών είναι λιγότερο διαδεδομένα και διεισδύουν βαθύτερα. Σε πολλά φυτά στέπας, οι ρίζες μπορούν να φτάσουν στο νερό από μεγάλα βάθη· ταυτόχρονα, έχουν επίσης πολλές επιφανειακές ρίζες στον πλούσιο σε χούμο εδαφικό ορίζοντα, από όπου τα φυτά απορροφούν στοιχεία ορυκτής διατροφής.

Το έδαφος και η φύση του εδάφους επηρεάζουν τη συγκεκριμένη κίνηση των ζώων. Για παράδειγμα, τα οπληφόρα, οι στρουθοκάμηλοι και οι στρουθοκάμηλοι που ζουν σε ανοιχτούς χώρους χρειάζονται σκληρό έδαφος για να ενισχύσουν την απώθηση όταν τρέχουν γρήγορα. Στις σαύρες που ζουν σε κινούμενες άμμους, τα δάχτυλα των ποδιών είναι αιχμηρά με ένα περιθώριο από κεράτινα λέπια, που αυξάνει την επιφάνεια στήριξης. Για τους χερσαίους κατοίκους που σκάβουν τρύπες, τα πυκνά εδάφη είναι δυσμενή. Η φύση του εδάφους σε ορισμένες περιπτώσεις επηρεάζει την κατανομή των χερσαίων ζώων που σκάβουν λαγούμια, τρυπώνουν στο έδαφος για να ξεφύγουν από τη ζέστη ή τους θηρευτές ή γεννούν αυγά στο έδαφος κ.λπ.

Καιρικά και κλιματικά χαρακτηριστικά.Οι συνθήκες διαβίωσης στο περιβάλλον εδάφους-αέρα περιπλέκονται επίσης από τις καιρικές αλλαγές. Ο καιρός είναι η συνεχώς μεταβαλλόμενη κατάσταση της ατμόσφαιρας στην επιφάνεια της γης, μέχρι υψόμετρο περίπου 20 km (το όριο της τροπόσφαιρας). Η μεταβλητότητα του καιρού εκδηλώνεται με μια συνεχή διακύμανση του συνδυασμού περιβαλλοντικών παραγόντων όπως η θερμοκρασία και η υγρασία του αέρα, η συννεφιά, η βροχόπτωση, η ένταση και η κατεύθυνση του ανέμου κ.λπ. Οι καιρικές αλλαγές, μαζί με την τακτική εναλλαγή τους στον ετήσιο κύκλο, χαρακτηρίζονται από μη περιοδικές διακυμάνσεις, γεγονός που περιπλέκει σημαντικά τις συνθήκες ύπαρξης χερσαίων οργανισμών. Ο καιρός επηρεάζει τη ζωή των υδρόβιων κατοίκων σε πολύ μικρότερο βαθμό και μόνο στον πληθυσμό των επιφανειακών στρωμάτων.

Το κλίμα της περιοχής.Το μακροχρόνιο καιρικό καθεστώς χαρακτηρίζει το κλίμα της περιοχής. Η έννοια του κλίματος περιλαμβάνει όχι μόνο τις μέσες τιμές των μετεωρολογικών φαινομένων, αλλά και τον ετήσιο και ημερήσιο κύκλο τους, τις αποκλίσεις από αυτό και τη συχνότητά τους. Το κλίμα καθορίζεται από τις γεωγραφικές συνθήκες της περιοχής.

Η ζωνική ποικιλομορφία των κλιμάτων περιπλέκεται από τη δράση των μουσώνων ανέμων, την κατανομή των κυκλώνων και των αντικυκλώνων, την επίδραση των οροσειρών στην κίνηση των μαζών αέρα, τον βαθμό απόστασης από τον ωκεανό και πολλούς άλλους τοπικούς παράγοντες.

Για τους περισσότερους χερσαίους οργανισμούς, ιδιαίτερα τους μικρούς, δεν είναι τόσο σημαντικό το κλίμα της περιοχής όσο οι συνθήκες του άμεσου ενδιαιτήματός τους. Πολύ συχνά, τοπικά περιβαλλοντικά στοιχεία (ανάγλυφο, βλάστηση κ.λπ.) αλλάζουν το καθεστώς της θερμοκρασίας, της υγρασίας, του φωτός, της κίνησης του αέρα σε μια συγκεκριμένη περιοχή με τέτοιο τρόπο ώστε να διαφέρει σημαντικά από τις κλιματικές συνθήκες της περιοχής. Τέτοιες τοπικές κλιματικές αλλαγές που αναπτύσσονται στο επιφανειακό στρώμα του αέρα ονομάζονται μικροκλίμα. Κάθε ζώνη έχει πολύ διαφορετικά μικροκλίματα. Μπορούν να εντοπιστούν μικροκλίματα αυθαίρετα μικρών περιοχών. Για παράδειγμα, δημιουργείται ένα ειδικό καθεστώς στα στεφάνια των λουλουδιών, το οποίο χρησιμοποιούν οι κάτοικοι που ζουν εκεί. Ένα ιδιαίτερο σταθερό μικροκλίμα εμφανίζεται σε λαγούμια, φωλιές, κοιλότητες, σπηλιές και άλλα κλειστά μέρη.

Κατακρήμνιση.Εκτός από την παροχή νερού και τη δημιουργία αποθεμάτων υγρασίας, μπορούν να παίξουν και άλλους οικολογικούς ρόλους. Έτσι, οι έντονες βροχοπτώσεις ή το χαλάζι έχουν μερικές φορές μηχανική επίδραση στα φυτά ή στα ζώα.

Ο οικολογικός ρόλος της χιονοκάλυψης είναι ιδιαίτερα ποικίλος. Οι ημερήσιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας διεισδύουν στο βάθος του χιονιού μόνο έως και 25 cm· βαθύτερα η θερμοκρασία παραμένει σχεδόν αμετάβλητη. Με παγετούς -20-30 C κάτω από ένα στρώμα χιονιού 30-40 cm, η θερμοκρασία είναι μόνο ελαφρώς κάτω από το μηδέν. Η βαθιά χιονοκάλυψη προστατεύει τους οφθαλμούς ανανέωσης και προστατεύει τα πράσινα μέρη των φυτών από το πάγωμα. πολλά είδη πάνε κάτω από το χιόνι χωρίς να χάσουν το φύλλωμά τους, για παράδειγμα, τριχωτό γρασίδι, Veronica officinalis κ.λπ.

Τα μικρά ζώα της ξηράς ακολουθούν έναν ενεργό τρόπο ζωής το χειμώνα, φτιάχνοντας ολόκληρες στοές από τούνελ κάτω από το χιόνι και στο πάχος του. Ορισμένα είδη που τρέφονται με χιονισμένη βλάστηση χαρακτηρίζονται ακόμη και από χειμερινή αναπαραγωγή, η οποία σημειώνεται, για παράδειγμα, σε λέμινγκ, ποντίκια με ξύλο και κιτρινόλαιμο, έναν αριθμό βολβών, αρουραίους νερού κ.λπ. , μαύρη πέρδικα, πέρδικα τούντρα - λαγούμι στο χιόνι για τη νύχτα.

Η χειμερινή χιονοκάλυψη δυσκολεύει τα μεγάλα ζώα να βρουν τροφή. Πολλά οπληφόρα (τάρανδοι, αγριογούρουνα, βόδια μόσχου) τρέφονται αποκλειστικά με χιονισμένη βλάστηση το χειμώνα και η βαθιά χιονοκάλυψη, και ειδικά η σκληρή κρούστα στην επιφάνειά του που εμφανίζεται σε συνθήκες παγετού, τα καταδικάζει σε πείνα. Το βάθος του χιονιού μπορεί να περιορίσει τη γεωγραφική κατανομή των ειδών. Για παράδειγμα, τα πραγματικά ελάφια δεν διεισδύουν βόρεια σε εκείνες τις περιοχές όπου το πάχος του χιονιού το χειμώνα είναι μεγαλύτερο από 40-50 cm.

Λειτουργία φωτός.Η ποσότητα της ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της Γης καθορίζεται από το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής, τη διάρκεια της ημέρας, τη διαφάνεια της ατμόσφαιρας και τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου. Κάτω από διαφορετικές καιρικές συνθήκες, το 42-70% της ηλιακής σταθεράς φτάνει στην επιφάνεια της Γης. Ο φωτισμός στην επιφάνεια της Γης ποικίλλει ευρέως. Όλα εξαρτώνται από το ύψος του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα ή τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου, τη διάρκεια της ημέρας και τις καιρικές συνθήκες και τη διαφάνεια της ατμόσφαιρας. Η ένταση του φωτός επίσης κυμαίνεται ανάλογα με την εποχή και την ώρα της ημέρας. Σε ορισμένες περιοχές της Γης, η ποιότητα του φωτός είναι επίσης άνιση, για παράδειγμα, η αναλογία των ακτίνων μεγάλων κυμάτων (κόκκινο) και βραχέων κυμάτων (μπλε και υπεριώδης). Οι ακτίνες βραχέων κυμάτων είναι γνωστό ότι απορροφώνται και διασκορπίζονται από την ατμόσφαιρα περισσότερο από τις ακτίνες μεγάλων κυμάτων.

Τα ζώα είναι απλωμένα σε ολόκληρη σχεδόν την επιφάνεια της Γης. Λόγω της κινητικότητάς τους, της ικανότητάς τους να προσαρμοστούν εξελικτικά σε ψυχρότερες συνθήκες διαβίωσης, λόγω της έλλειψης άμεσης εξάρτησής τους από το φως του ήλιου, τα ζώα καταλάμβαναν περισσότερους βιότοπους από τα φυτά. Ωστόσο, πρέπει να θυμόμαστε ότι τα ζώα εξαρτώνται από τα φυτά, καθώς τα φυτά χρησιμεύουν ως πηγή τροφής για αυτά (για τα φυτοφάγα και τα αρπακτικά τρώνε φυτοφάγα).

Εδώ στο πλαίσιο των ζωικών ενδιαιτημάτων θα καταλάβουμε περιβάλλον διαβίωσης των ζώων.

Συνολικά, διακρίνονται τέσσερα ενδιαιτήματα ζώων. Αυτά είναι 1) ο αέρας εδάφους, 2) το νερό, 3) το έδαφος και 4) άλλοι ζωντανοί οργανισμοί. Μιλώντας για το περιβάλλον εδάφους-αέρα της ζωής, μερικές φορές χωρίζεται σε έδαφος και, χωριστά, αέρα. Ωστόσο, ακόμη και τα ιπτάμενα ζώα αργά ή γρήγορα προσγειώνονται στο έδαφος. Επιπλέον, ενώ κινείται στο έδαφος, το ζώο βρίσκεται και στον αέρα. Επομένως, το έδαφος και το εναέριο περιβάλλον συνδυάζονται σε ένα περιβάλλον εδάφους-αέρα.

Υπάρχουν ζώα που ζουν σε δύο περιβάλλοντα ταυτόχρονα. Για παράδειγμα, πολλά αμφίβια (βάτραχοι) ζουν τόσο στο νερό όσο και στην ξηρά, ορισμένα τρωκτικά ζουν στο έδαφος και στην επιφάνεια της γης.

Επίγειος οικότοπος

Το περιβάλλον ξηράς-αέρας περιέχει τα περισσότερα είδη ζώων. Η γη αποδείχθηκε, κατά μία έννοια, το πιο βολικό περιβάλλον για τη ζωή τους. Αν και στην εξέλιξη, τα ζώα (και τα φυτά) προέκυψαν στο νερό και μόνο αργότερα βγήκαν στην επιφάνεια.

Τα περισσότερα σκουλήκια, έντομα, αμφίβια, ερπετά, πτηνά και θηλαστικά ζουν στη στεριά. Πολλά είδη ζώων είναι ικανά να πετάξουν, επομένως περνούν μέρος της ζωής τους αποκλειστικά στον αέρα.

Τα ζώα του περιβάλλοντος ξηράς-αέρας χαρακτηρίζονται συνήθως από υψηλή κινητικότητα και καλή όραση.

Το περιβάλλον ξηράς-αέρας χαρακτηρίζεται από μια μεγάλη ποικιλία συνθηκών οικοτόπων (τροπικά δάση και εύκρατα δάση, λιβάδια και στέπες, έρημοι, τούνδρες και πολλά άλλα). Ως εκ τούτου, τα ζώα σε αυτό το περιβάλλον διαβίωσης χαρακτηρίζονται από μεγάλη ποικιλομορφία· μπορούν να διαφέρουν πολύ μεταξύ τους.

Υδάτινος βιότοπος

Ο υδάτινος βιότοπος διαφέρει από τον ατμοσφαιρικό βιότοπο ως προς τη μεγαλύτερη πυκνότητά του. Εδώ τα ζώα μπορούν να αντέξουν οικονομικά να έχουν πολύ ογκώδη σώματα (φάλαινες, καρχαρίες), καθώς το νερό τα υποστηρίζει και κάνει το σώμα τους πιο ελαφρύ. Ωστόσο, είναι πιο δύσκολο να κινηθεί κανείς σε πυκνά περιβάλλοντα, γι' αυτό και τα υδρόβια ζώα έχουν τις περισσότερες φορές βελτιωμένο σχήμα σώματος.

Σχεδόν κανένα ηλιακό φως δεν διεισδύει στα βάθη της θάλασσας, επομένως τα ζώα βαθέων υδάτων μπορεί να έχουν ελάχιστα ανεπτυγμένα οπτικά όργανα.

Τα υδρόβια ζώα χωρίζονται σε πλαγκτόν, νεκτόν και βένθος. Πλαγκτόνεπιπλέει παθητικά στη στήλη του νερού (για παράδειγμα, μονοκύτταροι οργανισμοί), νεκτόν- πρόκειται για ζώα που κολυμπούν ενεργά (ψάρια, φάλαινες κ.λπ.), βένθοςζει στον πυθμένα (κοράλια, σφουγγάρια κ.λπ.).

Εδαφικός βιότοπος

Το έδαφος ως βιότοπος χαρακτηρίζεται από πολύ υψηλή πυκνότητα και έλλειψη ηλιακού φωτός. Εδώ τα ζώα δεν χρειάζονται όργανα όρασης. Ως εκ τούτου, είτε δεν είναι ανεπτυγμένα (σκουλήκια) είτε μειωμένα (ελιές). Από την άλλη πλευρά, οι αλλαγές θερμοκρασίας στο έδαφος δεν είναι τόσο σημαντικές όσο στην επιφάνεια. Το έδαφος φιλοξενεί πολλά σκουλήκια, προνύμφες εντόμων και μυρμήγκια. Υπάρχουν επίσης κάτοικοι του εδάφους μεταξύ των θηλαστικών: τυφλοπόντικες, τυφλοπόντικες αρουραίοι και ζώα που τρυπώνουν.

ΔΙΑΛΕΞΗ 4

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΖΩΗΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΣΕ ΑΥΤΑ.

Υδάτινο περιβάλλον.

Αυτό είναι το αρχαιότερο περιβάλλον στο οποίο προέκυψε και εξελίχθηκε η ζωή για μεγάλο χρονικό διάστημα πριν ακόμη εμφανιστούν οι πρώτοι οργανισμοί στη στεριά. Σύμφωνα με τη σύνθεση του υδάτινου περιβάλλοντος διαβίωσης, υπάρχουν δύο κύριες επιλογές: το γλυκό νερό και το θαλάσσιο περιβάλλον.

Πάνω από το 70% της επιφάνειας του πλανήτη καλύπτεται με νερό. Ωστόσο, λόγω της συγκριτικής ομοιομορφίας των συνθηκών αυτού του περιβάλλοντος («το νερό είναι πάντα υγρό»), η ποικιλομορφία των οργανισμών στο υδάτινο περιβάλλον είναι πολύ μικρότερη από ό,τι στην ξηρά. Μόνο κάθε δέκατο είδος του φυτικού βασιλείου συνδέεται με το υδάτινο περιβάλλον· η ποικιλομορφία των υδρόβιων ζώων είναι κάπως μεγαλύτερη. Η συνολική αναλογία του αριθμού των ειδών ξηράς/νερού είναι περίπου 1:5.

Η πυκνότητα του νερού είναι 800 φορές μεγαλύτερη από την πυκνότητα του αέρα. Και η πίεση στους οργανισμούς που κατοικούν είναι επίσης πολύ υψηλότερη από ό,τι στις επίγειες συνθήκες: για κάθε 10 m βάθους αυξάνεται κατά 1 atm. Μία από τις κύριες κατευθύνσεις προσαρμογής των οργανισμών στη ζωή σε ένα υδάτινο περιβάλλον είναι η αύξηση της άνωσης μέσω της αύξησης της επιφάνειας του σώματος και ο σχηματισμός ιστών και οργάνων που περιέχουν αέρα. Οι οργανισμοί μπορούν να επιπλέουν στο νερό (όπως εκπρόσωποι του πλαγκτού - φύκια, πρωτόζωα, βακτήρια) ή να κινούνται ενεργά, όπως τα ψάρια που σχηματίζονται νεκτόν.Ένα σημαντικό μέρος των οργανισμών είναι προσκολλημένο στην κάτω επιφάνεια ή κινείται κατά μήκος της. Όπως έχει ήδη σημειωθεί, ένας σημαντικός παράγοντας στο υδάτινο περιβάλλον είναι ο σημερινός.

Πίνακας 1 - Συγκριτικά χαρακτηριστικά ενδιαιτημάτων και προσαρμογή ζωντανών οργανισμών σε αυτούς

Η βάση της παραγωγής των περισσότερων υδάτινων οικοσυστημάτων είναι τα αυτότροφα, τα οποία χρησιμοποιούν το ηλιακό φως που διαπερνά τη στήλη του νερού. Η δυνατότητα «διάσπασης» αυτού του πάχους καθορίζεται από τη διαφάνεια του νερού. Σε καθαρά νερά των ωκεανών, ανάλογα με τη γωνία πρόσπτωσης του ηλιακού φωτός, είναι δυνατή η αυτοτροφική ζωή σε βάθος 200 m στους τροπικούς και 50 m σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη (για παράδειγμα, στις θάλασσες του Αρκτικού Ωκεανού). Σε υψηλά ταραγμένα σώματα γλυκού νερού, ένα στρώμα που κατοικείται από αυτότροφα (λέγεται Φωτικός),μπορεί να είναι μόνο μερικές δεκάδες εκατοστά.

Το κόκκινο τμήμα του φάσματος φωτός απορροφάται πιο ενεργά από το νερό, επομένως, όπως σημειώθηκε, οι βαθιές θάλασσες κατοικούνται από κόκκινα φύκια, ικανά να απορροφούν πράσινο φως λόγω πρόσθετων χρωστικών. Η διαφάνεια του νερού καθορίζεται από μια απλή συσκευή - έναν δίσκο Secchi, ο οποίος είναι ένας λευκός βαμμένος κύκλος με διάμετρο 20 εκ. Ο βαθμός διαφάνειας του νερού κρίνεται από το βάθος στο οποίο ο δίσκος γίνεται δυσδιάκριτος.

Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό του νερού είναι η χημική του σύνθεση - η περιεκτικότητα σε άλατα (συμπεριλαμβανομένων των θρεπτικών συστατικών), αέρια, ιόντα υδρογόνου (pH). Με βάση τη συγκέντρωση των θρεπτικών συστατικών, ιδιαίτερα του φωσφόρου και του αζώτου, τα υδάτινα σώματα χωρίζονται σε ολιγοτροφικά, μεσοτροφικά και ευτροφικά. Όταν η περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά αυξάνεται, ας πούμε, όταν μια δεξαμενή μολύνεται από απορροή, εμφανίζεται η διαδικασία ευτροφισμού των υδάτινων οικοσυστημάτων.

Η περιεκτικότητα του νερού σε οξυγόνο είναι περίπου 20 φορές μικρότερη από ό,τι στην ατμόσφαιρα και ανέρχεται σε 6-8 ml/l. Μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, καθώς και σε στάσιμες δεξαμενές το χειμώνα, όταν το νερό απομονώνεται από την ατμόσφαιρα με ένα στρώμα πάγου. Η μείωση της συγκέντρωσης οξυγόνου μπορεί να προκαλέσει το θάνατο πολλών κατοίκων υδάτινων οικοσυστημάτων, εξαιρουμένων των ειδών που είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στην ανεπάρκεια οξυγόνου, όπως ο σταυροειδές κυπρίνος ή ο κυπρίνος, που μπορούν να ζήσουν ακόμη και όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο μειωθεί στα 0,5 ml/l. Η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στο νερό, αντίθετα, είναι υψηλότερη από ό,τι στην ατμόσφαιρα. Το θαλασσινό νερό μπορεί να περιέχει έως και 40-50 ml/l, που είναι περίπου 150 φορές υψηλότερο από ό,τι στην ατμόσφαιρα. Η κατανάλωση διοξειδίου του άνθρακα από το φυτοπλαγκτόν κατά την εντατική φωτοσύνθεση δεν υπερβαίνει τα 0,5 ml/l την ημέρα.

Η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου στο νερό (pH) μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 3,7-7,8. Τα νερά με pH από 6,45 έως 7,3 θεωρούνται ουδέτερα. Όπως έχει ήδη σημειωθεί, με τη μείωση του pH, η βιοποικιλότητα των οργανισμών που κατοικούν στο υδάτινο περιβάλλον μειώνεται γρήγορα. Οι καραβίδες και πολλά είδη μαλακίων πεθαίνουν σε pH κάτω από 6, η πέρκα και ο λούτσος μπορούν να αντέξουν pH έως και 5, το χέλι και το κάρβουνο επιβιώνουν όταν το pH πέσει στο 5-4,4. Σε πιο όξινα νερά επιβιώνουν μόνο ορισμένα είδη ζωοπλαγκτού και φυτοπλαγκτού. Η όξινη βροχή, που σχετίζεται με την απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων οξειδίων του θείου και του αζώτου στην ατμόσφαιρα από τις βιομηχανικές επιχειρήσεις, έχει προκαλέσει οξίνιση των υδάτων των λιμνών στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ και απότομη εξάντληση της βιολογικής τους ποικιλότητας. Το οξυγόνο είναι συχνά ο περιοριστικός παράγοντας. Η περιεκτικότητά του συνήθως δεν υπερβαίνει το 1% του όγκου. Με την αύξηση της θερμοκρασίας, τον εμπλουτισμό με οργανική ύλη και την ασθενή ανάμειξη, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο νερό μειώνεται. Η χαμηλή διαθεσιμότητα οξυγόνου για τους οργανισμούς συνδέεται επίσης με την ασθενή διάχυση του (στο νερό είναι χιλιάδες φορές μικρότερη από ό,τι στον αέρα). Ο δεύτερος περιοριστικός παράγοντας είναι το φως. Ο φωτισμός μειώνεται γρήγορα με το βάθος. Σε απόλυτα καθαρά νερά, το φως μπορεί να διεισδύσει σε βάθος 50-60 m, σε πολύ μολυσμένα νερά - μόνο λίγα εκατοστά.

Αυτό το περιβάλλον είναι το πιο ομοιογενές μεταξύ άλλων. Διαφέρει ελάχιστα στο διάστημα· δεν υπάρχουν σαφή όρια μεταξύ των επιμέρους οικοσυστημάτων. Τα πλάτη των τιμών των παραγόντων είναι επίσης μικρά. Η διαφορά μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης τιμής θερμοκρασίας εδώ συνήθως δεν υπερβαίνει τους 50°C (ενώ στο περιβάλλον εδάφους-αέρα είναι έως 100°C). Το περιβάλλον χαρακτηρίζεται από υψηλή πυκνότητα. Για τα ωκεάνια νερά είναι ίσο με 1,3 g/cm 3, για το γλυκό νερό είναι κοντά στην ενότητα. Η πίεση αλλάζει μόνο ανάλογα με το βάθος: κάθε στρώμα νερού 10 μέτρων αυξάνει την πίεση κατά 1 ατμόσφαιρα.

Υπάρχουν λίγα θερμόαιμα ζώα στο νερό, ή ομοιοθερμική(ελληνικά: homoi - ίδιο, thermo - θερμότητα), οργανισμοί. Αυτό είναι αποτέλεσμα δύο λόγων: οι μικρές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και η έλλειψη οξυγόνου. Ο κύριος μηχανισμός προσαρμογής της ομοιοθερμίας είναι η αντίσταση σε δυσμενείς θερμοκρασίες. Στο νερό, τέτοιες θερμοκρασίες είναι απίθανες, αλλά στα βαθιά στρώματα η θερμοκρασία είναι σχεδόν σταθερή (+4°C). Η διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας σώματος συνδέεται απαραίτητα με έντονες μεταβολικές διεργασίες, κάτι που είναι δυνατό μόνο με καλή παροχή οξυγόνου. Δεν υπάρχουν τέτοιες συνθήκες στο νερό. Τα θερμόαιμα ζώα του υδάτινου περιβάλλοντος (φάλαινες, φώκιες, φώκιες κ.λπ.) είναι πρώην κάτοικοι της γης. Η ύπαρξή τους είναι αδύνατη χωρίς περιοδική επικοινωνία με τον αέρα.

Οι τυπικοί κάτοικοι του υδάτινου περιβάλλοντος έχουν μεταβλητή θερμοκρασία σώματος και ανήκουν στην ομάδα ποιοθερμικός(ελληνικά ποικιός - ποικίλος). Αντισταθμίζουν σε κάποιο βαθμό την έλλειψη οξυγόνου αυξάνοντας την επαφή των αναπνευστικών οργάνων με το νερό. Πολλοί κάτοικοι του νερού (υδρόβιοι οργανισμοί)καταναλώνουν οξυγόνο μέσω όλων των περιβλημάτων του σώματος. Η αναπνοή συχνά συνδυάζεται με έναν τύπο διατροφής με φιλτράρισμα, στον οποίο μια μεγάλη ποσότητα νερού περνάει από το σώμα. Μερικοί οργανισμοί, σε περιόδους οξείας έλλειψης οξυγόνου, είναι ικανοί να επιβραδύνουν απότομα τις ζωτικές τους λειτουργίες, ακόμη και ανασταλεί κινούμενα σχέδια(σχεδόν πλήρης διακοπή του μεταβολισμού).

Οι οργανισμοί προσαρμόζονται στην υψηλή πυκνότητα νερού με δύο κυρίως τρόπους. Κάποιοι το χρησιμοποιούν ως υποστήριξη και βρίσκονται σε κατάσταση ελεύθερης αιώρησης. Η πυκνότητα (ειδικό βάρος) τέτοιων οργανισμών συνήθως διαφέρει ελάχιστα από την πυκνότητα του νερού. Αυτό διευκολύνεται από την πλήρη ή σχεδόν πλήρη απουσία του σκελετού, την παρουσία αποφύσεων, σταγονιδίων λίπους στο σώμα ή τις κοιλότητες του αέρα. Τέτοιοι οργανισμοί ομαδοποιούνται πλαγκτόν(ελληνικά planktos - περιπλάνηση). Υπάρχουν φυτικό (φυτο-) και ζωικό (ζωολογικό) πλαγκτόν. Οι πλαγκτονικοί οργανισμοί είναι συνήθως μικρού μεγέθους. Αλλά αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο μέρος των υδρόβιων κατοίκων.

Οι οργανισμοί που κινούνται ενεργά (κολυμβητές) προσαρμόζονται για να ξεπεράσουν την υψηλή πυκνότητα του νερού. Χαρακτηρίζονται από επίμηκες σχήμα σώματος, καλά ανεπτυγμένους μύες και παρουσία δομών που μειώνουν την τριβή (βλέννα, λέπια). Γενικά, η υψηλή πυκνότητα του νερού έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της αναλογίας του σκελετού στη συνολική μάζα σώματος των υδρόβιων οργανισμών σε σύγκριση με τους χερσαίους οργανισμούς. Σε συνθήκες ελάχιστου ή καθόλου φωτός, οι οργανισμοί χρησιμοποιούν τον ήχο για προσανατολισμό. Απλώνεται πολύ πιο γρήγορα στο νερό παρά στον αέρα. Για την ανίχνευση διαφόρων εμποδίων, χρησιμοποιείται ανακλώμενος ήχος, παρόμοιος με τον ηχολογικό εντοπισμό. Οι μυρωδιές χρησιμοποιούνται επίσης για προσανατολισμό (οι μυρωδιές γίνονται πολύ καλύτερα αισθητές στο νερό παρά στον αέρα). Στα βάθη του νερού, πολλοί οργανισμοί έχουν την ιδιότητα της αυτοφωταύγειας (βιοφωταύγεια).

Τα φυτά που ζουν στη στήλη του νερού χρησιμοποιούν τις μπλε, μπλε και μπλε-ιώδεις ακτίνες που διεισδύουν βαθύτερα στο νερό κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης. Αντίστοιχα, το χρώμα των φυτών αλλάζει με το βάθος από πράσινο σε καφέ και κόκκινο.

Οι ακόλουθες ομάδες υδροβιόντων διακρίνονται επαρκώς για μηχανισμούς προσαρμογής: σημειώθηκε παραπάνω πλαγκτόν- ελεύθερη πλωτή, νεκτόν(Ελληνικά nektos - αιωρούμενο) - ενεργά κινούμενο, βένθος(ελληνικός βένθος - βάθος) - κάτοικοι του βυθού, πελάγοι(Ελληνικός Πέλαγος - ανοιχτή θάλασσα) - κάτοικοι της στήλης του νερού, Neuston- κάτοικοι της ανώτερης μεμβράνης νερού (μέρος του σώματος μπορεί να βρίσκεται στο νερό, μέρος στον αέρα).

Η ανθρώπινη επίδραση στο υδάτινο περιβάλλον εκδηλώνεται με μείωση της διαφάνειας, αλλαγές στη χημική σύνθεση (ρύπανση) και στη θερμοκρασία (θερμική ρύπανση). Η συνέπεια αυτών και άλλων επιπτώσεων είναι η εξάντληση του οξυγόνου, η μειωμένη παραγωγικότητα, οι αλλαγές στη σύνθεση των ειδών και άλλες αποκλίσεις από τον κανόνα.

Περιβάλλον εδάφους-αέρος.

Ο αέρας έχει σημαντικά μικρότερη πυκνότητα σε σύγκριση με το νερό. Για το λόγο αυτό, η ανάπτυξη του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος, η οποία συνέβη πολύ αργότερα από την προέλευση της ζωής και την ανάπτυξή της στο υδάτινο περιβάλλον, συνοδεύτηκε από αυξημένη ανάπτυξη μηχανικών ιστών, που επέτρεψαν στους οργανισμούς να αντισταθούν στη δράση του νόμου της βαρύτητας και της βαρύτητας. άνεμος (σκελετός στα σπονδυλωτά, χιτινώδη κελύφη στα έντομα, σκληρένχυμα στα φυτά). Σε ένα περιβάλλον μόνο με αέρα, κανένας οργανισμός δεν μπορεί να ζήσει μόνιμα, και επομένως ακόμη και τα καλύτερα «ιπτάμενα» (πουλιά και έντομα) πρέπει περιοδικά να πέφτουν στο έδαφος. Η κίνηση των οργανισμών μέσω του αέρα είναι δυνατή χάρη σε ειδικές συσκευές - φτερά σε πτηνά, έντομα, ορισμένα είδη θηλαστικών ακόμα και ψάρια, αλεξίπτωτα και φτερά στους σπόρους, αερόσακους σε γύρη κωνοφόρων κ.λπ.

Ο αέρας είναι κακός αγωγός θερμότητας και επομένως στο περιβάλλον του αέρα στην ξηρά προέκυψαν τα ενδόθερμα (θερμόαιμα) ζώα, τα οποία συγκρατούν ευκολότερα τη θερμότητα από τους έκτοθερμους κατοίκους του υδάτινου περιβάλλοντος. Για τα θερμόαιμα υδρόβια ζώα, συμπεριλαμβανομένων των γιγάντων φαλαινών, το υδάτινο περιβάλλον είναι δευτερεύον· οι πρόγονοι αυτών των ζώων κάποτε ζούσαν στη στεριά.

Η ζωή στον αέρα απαιτούσε πιο σύνθετους αναπαραγωγικούς μηχανισμούς που θα εξαλείφουν τον κίνδυνο ξήρανσης των γεννητικών κυττάρων (πολυκύτταρα ανθηρίδια και αρχηγόνια, και στη συνέχεια ωάρια και ωοθήκες στα φυτά, εσωτερική γονιμοποίηση σε ζώα, ωάρια με πυκνό κέλυφος σε πτηνά, ερπετά, αμφίβια, και τα λοιπά. ).

Γενικά, υπάρχουν πολύ περισσότερες ευκαιρίες για το σχηματισμό διαφόρων συνδυασμών παραγόντων στο περιβάλλον εδάφους-αέρα παρά στο υδάτινο περιβάλλον. Σε αυτό το περιβάλλον είναι ιδιαίτερα έντονες οι κλιματικές διαφορές μεταξύ διαφορετικών περιοχών (και σε διαφορετικά υψόμετρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας εντός της ίδιας περιοχής). Επομένως, η ποικιλομορφία των χερσαίων οργανισμών είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των υδρόβιων.

Αυτό το περιβάλλον είναι ένα από τα πιο περίπλοκα τόσο ως προς τις ιδιότητες όσο και ως προς τη χωρική ποικιλομορφία. Χαρακτηρίζεται από χαμηλή πυκνότητα αέρα, μεγάλες διακυμάνσεις θερμοκρασίας (ετήσια πλάτη έως 100°C) και υψηλή ατμοσφαιρική κινητικότητα. Οι περιοριστικοί παράγοντες είναι τις περισσότερες φορές η έλλειψη ή η περίσσεια θερμότητας και υγρασίας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, για παράδειγμα κάτω από το δάσος, υπάρχει έλλειψη φωτός.

Οι μεγάλες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας με την πάροδο του χρόνου και η σημαντική μεταβλητότητά της στο χώρο, καθώς και η καλή παροχή οξυγόνου, ήταν το κίνητρο για την εμφάνιση οργανισμών με σταθερή θερμοκρασία σώματος (ομοιόθερμη). Η ομοιοθερμία επέτρεψε στους κατοίκους της γης να επεκτείνουν σημαντικά τον βιότοπό τους (σειρές ειδών), αλλά αυτό αναπόφευκτα συνδέεται με αυξημένη ενεργειακή δαπάνη.

Για τους οργανισμούς του περιβάλλοντος εδάφους-αέρα, τρεις μηχανισμοί προσαρμογής στον παράγοντα θερμοκρασίας είναι τυπικοί: φυσική, χημική, συμπεριφορική. Φυσικόςπραγματοποιείται με ρύθμιση της μεταφοράς θερμότητας. Παράγοντες της είναι το δέρμα, οι εναποθέσεις λίπους, η εξάτμιση του νερού (ιδρώτας στα ζώα, η διαπνοή στα φυτά). Αυτή η διαδρομή είναι χαρακτηριστική των ποικιοθερμικών και ομοιοθερμικών οργανισμών. Χημικές προσαρμογέςβασίζονται στη διατήρηση μιας ορισμένης θερμοκρασίας σώματος. Αυτό απαιτεί έντονο μεταβολισμό. Τέτοιες προσαρμογές είναι χαρακτηριστικές των ομοιοθερμικών και μόνο μερικώς ποικιοθερμικών οργανισμών. Μονοπάτι συμπεριφοράςπραγματοποιείται μέσω της επιλογής των προτιμώμενων θέσεων από τους οργανισμούς (ανοιχτοί στον ήλιο ή σκιασμένες θέσεις, διαφορετικοί τύποι καταφυγίων κ.λπ.). Είναι χαρακτηριστικό και των δύο ομάδων οργανισμών, αλλά σε μεγαλύτερο βαθμό στους ποικιόθερμους. Τα φυτά προσαρμόζονται στον παράγοντα θερμοκρασίας κυρίως μέσω φυσικών μηχανισμών (καλύμματα, εξάτμιση νερού) και μόνο εν μέρει μέσω συμπεριφορικών (περιστροφές λεπίδων φύλλων σε σχέση με τις ακτίνες του ήλιου, χρήση της θερμότητας της γης και μονωτικός ρόλος της χιονοκάλυψης).

Οι προσαρμογές στη θερμοκρασία πραγματοποιούνται επίσης μέσω του μεγέθους και του σχήματος του σώματος των οργανισμών. Για τη μεταφορά θερμότητας, τα μεγαλύτερα μεγέθη είναι πιο συμφέροντα (από Όσο μεγαλύτερο είναι το σώμα, τόσο μικρότερη είναι η επιφάνειά του ανά μονάδα μάζας,και επομένως μεταφορά θερμότητας και αντίστροφα). Για το λόγο αυτό, τα ίδια είδη που ζουν σε ψυχρότερα κλίματα (στα βόρεια) τείνουν να είναι μεγαλύτερα από αυτά που ζουν σε θερμότερα κλίματα. Αυτό το μοτίβο ονομάζεται Ο κανόνας του Μπέργκμαν.Η ρύθμιση της θερμοκρασίας πραγματοποιείται επίσης μέσω των προεξεχόντων τμημάτων του σώματος (αυτιά, άκρα, οσφρητικά όργανα). Σε ψυχρές περιοχές τείνουν να είναι μικρότερα σε μέγεθος από ότι σε θερμότερες περιοχές (ο κανόνας του Άλεν).

Η εξάρτηση της μεταφοράς θερμότητας από το μέγεθος του σώματος μπορεί να κριθεί από την ποσότητα οξυγόνου που καταναλώνεται κατά την αναπνοή ανά μονάδα μάζας από διάφορους οργανισμούς. Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των ζώων, τόσο μεγαλύτερο είναι. Έτσι, ανά 1 κιλό μάζας, η κατανάλωση οξυγόνου (cm 3 / ώρα) ήταν: άλογο - 220, κουνέλι - 480, αρουραίος -1800, ποντίκι - 4100.

©2015-2019 ιστότοπος
Όλα τα δικαιώματα ανήκουν στους δημιουργούς τους. Αυτός ο ιστότοπος δεν διεκδικεί την πνευματική ιδιοκτησία, αλλά παρέχει δωρεάν χρήση.
Ημερομηνία δημιουργίας σελίδας: 30-06-2017