สภาพแวดล้อมภาคพื้นดิน-อากาศเป็นสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัย ลักษณะทั่วไป

ธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตและมีชีวิตที่อยู่รอบๆ พืช สัตว์ และมนุษย์ เรียกว่าที่อยู่อาศัย (สภาพแวดล้อมที่มีชีวิต สภาพแวดล้อมภายนอก) ตามคำจำกัดความของ N.P. Naumov (1963) สิ่งแวดล้อมคือ “ทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวสิ่งมีชีวิตและส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อสภาพ การพัฒนา การอยู่รอด และการสืบพันธุ์” สิ่งมีชีวิตได้รับทุกสิ่งที่ต้องการสำหรับชีวิตจากแหล่งที่อยู่อาศัยและปล่อยผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญของพวกมันออกไป

สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีชีวิตตั้งแต่หนึ่งสภาพแวดล้อมขึ้นไป ตัวอย่างเช่น มนุษย์ นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม พืชเมล็ดพืช และไลเคนส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศเท่านั้น ปลาส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางน้ำเท่านั้น แมลงปอใช้เวลาระยะหนึ่งในสภาพแวดล้อมทางน้ำและอีกระยะหนึ่งในสภาพแวดล้อมทางอากาศ

สภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตในน้ำ

สภาพแวดล้อมทางน้ำมีความหลากหลายอย่างมากในคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของสิ่งมีชีวิตที่เป็นประโยชน์ต่อชีวิต ในหมู่พวกเขา: ความโปร่งใส, การนำความร้อนสูง, ความหนาแน่นสูง (ประมาณ 800 เท่าของความหนาแน่นของอากาศ) และความหนืด, การขยายตัวระหว่างการแช่แข็ง, ความสามารถในการละลายแร่ธาตุและสารประกอบอินทรีย์จำนวนมาก, ความคล่องตัวสูง (ความลื่นไหล), ไม่มีความผันผวนของอุณหภูมิที่รุนแรง (ทั้งสองอย่าง รายวันและตามฤดูกาล) ความสามารถในการรองรับสิ่งมีชีวิตที่มีมวลแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญได้อย่างง่ายดายเท่าเทียมกัน

คุณสมบัติที่ไม่เอื้ออำนวยของสภาพแวดล้อมทางน้ำ ได้แก่: แรงดันตกอย่างแรง, การเติมอากาศที่อ่อนแอ (ปริมาณออกซิเจนในสภาพแวดล้อมทางน้ำต่ำกว่าในบรรยากาศอย่างน้อย 20 เท่า), การขาดแสง (โดยเฉพาะในส่วนลึกของแหล่งน้ำ), การขาด ไนเตรตและฟอสเฟต (จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์สิ่งมีชีวิต)

มีน้ำจืดและน้ำทะเลซึ่งมีองค์ประกอบและปริมาณแร่ธาตุที่ละลายแตกต่างกัน น้ำทะเลอุดมไปด้วยโซเดียม แมกนีเซียม คลอไรด์ และซัลเฟตไอออน ในขณะที่น้ำจืดมีไอออนแคลเซียมและคาร์บอเนตเป็นหลัก

สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตในน้ำประกอบด้วยกลุ่มทางชีววิทยากลุ่มหนึ่ง - ไฮโดรไบโอออนต์

ในอ่างเก็บน้ำ แหล่งที่อยู่อาศัยพิเศษทางนิเวศวิทยาสองแห่ง (biotopes) มักจะมีความโดดเด่น: แนวน้ำ (ผิวน้ำ) และด้านล่าง (หน้าดิน) สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ที่นั่นเรียกว่า pelagos และสัตว์หน้าดิน

ในบรรดา pelagos สิ่งมีชีวิตในรูปแบบต่อไปนี้มีความโดดเด่น: แพลงก์ตอน - ตัวแทนขนาดเล็กที่ลอยอยู่เฉยๆ (แพลงก์ตอนพืชและแพลงก์ตอนสัตว์); nekton - ว่ายน้ำขนาดใหญ่อย่างแข็งขัน (ปลา, เต่า, ปลาหมึก); นิวสตัน - สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กและขนาดเล็กของฟิล์มพื้นผิวของน้ำ ในแหล่งน้ำจืด (ทะเลสาบ สระน้ำ แม่น้ำ หนองน้ำ ฯลฯ) การแบ่งเขตทางนิเวศดังกล่าวไม่ได้กำหนดไว้ชัดเจนนัก ขีดจำกัดล่างของชีวิตในเขตทะเลถูกกำหนดโดยความลึกของการทะลุผ่านของแสงแดดที่เพียงพอสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงและไม่ค่อยมีความลึกเกิน 2,000 เมตร

ในพื้นที่หน้าดินเขตนิเวศน์พิเศษของชีวิตก็มีความโดดเด่นเช่นกัน: เขตที่มีการเสื่อมถอยของที่ดินอย่างค่อยเป็นค่อยไป (ลึก 200-2200 ม.) โซนลาดชัน เตียงมหาสมุทร (ความลึกเฉลี่ย 2,800-6,000 ม.) ความหดหู่ของพื้นมหาสมุทร (สูงถึง 10,000 ม.) ขอบชายฝั่งถูกน้ำท่วม (ชายฝั่ง) ผู้อาศัยในเขตชายฝั่งอาศัยอยู่ในสภาพที่มีแสงแดดเพียงพอที่ความกดอากาศต่ำ โดยมีอุณหภูมิผันผวนบ่อยครั้งและมีนัยสำคัญ ในทางกลับกัน ผู้ที่อาศัยอยู่ในโซนพื้นมหาสมุทรนั้นอาศัยอยู่ในความมืดสนิท ที่อุณหภูมิต่ำตลอดเวลา ภาวะขาดออกซิเจน และภายใต้ความกดดันมหาศาล ขึ้นไปถึงเกือบพันบรรยากาศ

สภาพแวดล้อมทางบกและอากาศของชีวิต

สภาพแวดล้อมทางพื้นดินและอากาศของชีวิตมีความซับซ้อนมากที่สุดในแง่ของสภาพทางนิเวศน์และมีแหล่งที่อยู่อาศัยที่หลากหลาย สิ่งนี้นำไปสู่สิ่งมีชีวิตบนบกที่หลากหลายที่สุด สัตว์ส่วนใหญ่ในสภาพแวดล้อมนี้เคลื่อนที่บนพื้นผิวแข็ง - ดิน และพืชก็หยั่งรากได้ สิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมที่มีชีวิตนี้เรียกว่าแอโรบิออน (terrabionts จากภาษาละติน terra - Earth)

คุณลักษณะที่เป็นลักษณะเฉพาะของสภาพแวดล้อมที่อยู่ระหว่างการพิจารณาก็คือสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ที่นี่มีอิทธิพลอย่างมากต่อสภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิตและในหลาย ๆ ด้านก็สร้างขึ้นมาเอง

ลักษณะของสภาพแวดล้อมที่เป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตนี้คือความอุดมสมบูรณ์ของอากาศที่มีปริมาณออกซิเจนและแสงแดดสูง คุณสมบัติที่ไม่เอื้ออำนวย ได้แก่: ความผันผวนอย่างรวดเร็วของอุณหภูมิ ความชื้น และแสงสว่าง (ขึ้นอยู่กับฤดูกาล เวลาของวัน และตำแหน่งทางภูมิศาสตร์) การขาดความชื้นอย่างต่อเนื่อง และการมีอยู่ในรูปของไอน้ำหรือหยด หิมะหรือน้ำแข็ง ลม การเปลี่ยนแปลงฤดูกาล ภูมิประเทศ มีท้องถิ่น ฯลฯ

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดในสภาพแวดล้อมการดำรงชีวิตบนบกและทางอากาศนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยระบบการบริโภคน้ำอย่างประหยัดกลไกการควบคุมอุณหภูมิที่หลากหลายกระบวนการออกซิเดชั่นที่มีประสิทธิภาพสูงอวัยวะพิเศษสำหรับการดูดซึมออกซิเจนในบรรยากาศการก่อตัวของโครงกระดูกที่แข็งแกร่งที่ช่วยให้พวกมันสามารถรองรับร่างกายได้ สภาวะที่มีความหนาแน่นของสภาพแวดล้อมต่ำ และอุปกรณ์ต่าง ๆ สำหรับการป้องกันความผันผวนของอุณหภูมิอย่างกะทันหัน

สภาพแวดล้อมทางพื้นดินและอากาศในลักษณะทางกายภาพและทางเคมี ถือว่าค่อนข้างรุนแรงเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่ถึงกระนั้นชีวิตบนบกก็มาถึงระดับที่สูงมากทั้งในแง่ของมวลรวมของอินทรียวัตถุและความหลากหลายของรูปแบบของสิ่งมีชีวิต

ดิน

สภาพแวดล้อมในดินอยู่ในตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างสภาพแวดล้อมทางน้ำและอากาศใต้ดิน สภาวะอุณหภูมิ ปริมาณออกซิเจนต่ำ ความชื้นอิ่มตัว และการมีอยู่ของเกลือและสารอินทรีย์ในปริมาณมาก ทำให้ดินใกล้ชิดกับสภาพแวดล้อมทางน้ำมากขึ้น และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว การทำให้แห้ง และความอิ่มตัวของอากาศ รวมถึงออกซิเจน ทำให้ดินเข้าใกล้สภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตในอากาศพื้นดินมากขึ้น

ดินเป็นชั้นผิวดินที่หลวมซึ่งเป็นส่วนผสมของแร่ธาตุที่ได้จากการแตกตัวของหินภายใต้อิทธิพลของสารทางกายภาพและเคมีและสารอินทรีย์พิเศษที่เกิดจากการย่อยสลายซากพืชและสัตว์โดยสารชีวภาพ ในชั้นผิวดินซึ่งมีอินทรียวัตถุที่ตายแล้วมาถึง สิ่งมีชีวิตทำลายล้างจำนวนมากอาศัยอยู่ เช่น แบคทีเรีย เชื้อรา หนอน สัตว์ขาปล้องขนาดเล็ก ฯลฯ กิจกรรมของพวกมันรับประกันการพัฒนาของดินจากด้านบน ในขณะที่การทำลายทางกายภาพและทางเคมีของ ข้อเท็จจริงมีส่วนทำให้เกิดการก่อตัวของดินจากด้านล่าง

ดินมีความโดดเด่นด้วยคุณสมบัติหลายประการ ได้แก่ ความหนาแน่นสูง ขาดแสง ความผันผวนของอุณหภูมิลดลง ขาดออกซิเจน และมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ค่อนข้างสูง นอกจากนี้ดินยังมีลักษณะของโครงสร้างที่หลวม (มีรูพรุน) ของพื้นผิว โพรงที่มีอยู่จะเต็มไปด้วยส่วนผสมของก๊าซและสารละลายที่เป็นน้ำ ซึ่งกำหนดสภาพความเป็นอยู่ที่หลากหลายอย่างยิ่งสำหรับสิ่งมีชีวิตหลายชนิด โดยเฉลี่ยต่อชั้นดิน 1 ตารางเมตรจะมีเซลล์โปรโตซัวมากกว่า 100 พันล้านเซลล์ โรติเฟอร์และทาร์ดิเกรดหลายล้านตัว ไส้เดือนฝอยหลายสิบล้านตัว สัตว์ขาปล้องนับแสน ไส้เดือน หอยและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ นับร้อยล้าน ของแบคทีเรีย เชื้อราขนาดเล็ก (actinomycetes) สาหร่าย และจุลินทรีย์อื่นๆ ประชากรทั้งหมดของดิน - edaphobionts (edaphobius จากภาษากรีก edaphos - ดิน, ไบออส - ชีวิต) มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันก่อให้เกิดความซับซ้อนทางชีวภาพชนิดหนึ่งที่มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการสร้างสภาพแวดล้อมการดำรงชีวิตในดินและรับประกันความอุดมสมบูรณ์ ชนิดที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมในดินเรียกว่า pedobionts (จากภาษากรีก payos - เด็กเช่น ผ่านระยะตัวอ่อนในการพัฒนา)

ตัวแทนของ Edaphobius ได้พัฒนาลักษณะทางกายวิภาคและสัณฐานวิทยาที่เป็นเอกลักษณ์ในกระบวนการวิวัฒนาการ ตัวอย่างเช่นในสัตว์ - รูปร่างเป็นสัน, ขนาดเล็ก, ผิวหนังค่อนข้างแข็งแรง, การหายใจของผิวหนัง, ดวงตาลดลง, ผิวหนังไม่มีสี, saprophagy (ความสามารถในการกินซากของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ) นอกจากนี้ ร่วมกับแอโรบิกแล้ว แอนนาโรบิซิตี้ (ความสามารถที่จะดำรงอยู่ได้หากไม่มีออกซิเจนอิสระ) ก็มีให้เห็นอย่างกว้างขวาง

สิ่งมีชีวิตเป็นสภาพแวดล้อมที่มีชีวิต

ในฐานะที่เป็นสภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิตสิ่งมีชีวิตสำหรับผู้อยู่อาศัยนั้นมีลักษณะที่เป็นบวกเช่น: อาหารที่ย่อยง่าย; ความคงตัวของอุณหภูมิ เกลือ และระบบออสโมติก ไม่มีการขู่ว่าจะแห้ง การป้องกันจากศัตรู ปัญหาสำหรับผู้อยู่อาศัยในสิ่งมีชีวิตนั้นเกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น การขาดออกซิเจนและแสงสว่าง พื้นที่ใช้สอยจำกัด ความจำเป็นในการเอาชนะปฏิกิริยาการป้องกันของเจ้าบ้าน แพร่กระจายจากโฮสต์รายหนึ่งไปยังบุคคลอื่น นอกจากนี้ สภาพแวดล้อมนี้มักถูกจำกัดด้วยเวลาตามชีวิตของเจ้าของ

โดยคำว่า “สิ่งแวดล้อม” เราหมายถึงทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวร่างกายและมีอิทธิพลต่อร่างกายไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง กล่าวอีกนัยหนึ่งสภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิตนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมบางประการ วันพุธ- สภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิต - สภาพแวดล้อมทางน้ำ - สภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศ - สภาพแวดล้อมในดิน - สิ่งมีชีวิตในฐานะสภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิต - แนวคิดหลัก

คำจำกัดความที่ยอมรับโดยทั่วไป สิ่งแวดล้อมคือคำจำกัดความของ Nikolai Pavlovich Naumov: " วันพุธ- ทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวสิ่งมีชีวิตส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อสภาพ การพัฒนา การอยู่รอด และการสืบพันธุ์ของพวกมัน" บนโลกนี้มีสภาพแวดล้อมการดำรงชีวิตที่แตกต่างกันในเชิงคุณภาพสี่แบบซึ่งมีชุดของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง: -พื้นดิน-น้ำ (ที่ดิน); - น้ำ; - ดิน; - สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ

พื้นดินอากาศสภาพแวดล้อมโดดเด่นด้วยสภาพความเป็นอยู่ที่หลากหลาย ช่องทางนิเวศน์ และสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ สิ่งมีชีวิตมีบทบาทสำคัญในการกำหนดสภาพของสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศ และเหนือสิ่งอื่นใดคือองค์ประกอบของก๊าซในบรรยากาศ ออกซิเจนเกือบทั้งหมดในชั้นบรรยากาศของโลกมีต้นกำเนิดทางชีวภาพ ลักษณะสำคัญของสภาพแวดล้อมภาคพื้นดิน-อากาศคือ

การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

ความหลากหลายของสิ่งแวดล้อม

การกระทำของแรงโน้มถ่วง

ความหนาแน่นของอากาศต่ำ

ความซับซ้อนของปัจจัยทางกายภาพภูมิศาสตร์และภูมิอากาศที่เกี่ยวข้องกับเขตธรรมชาติบางแห่งนำไปสู่การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับชีวิตในสภาวะเหล่านี้และความหลากหลายของรูปแบบชีวิต ปริมาณออกซิเจนสูงในบรรยากาศ (ประมาณ 21%) เป็นตัวกำหนดความเป็นไปได้ที่จะสร้างระดับการเผาผลาญ (พลังงาน) ในระดับสูง อากาศในบรรยากาศมีลักษณะเป็นความชื้นต่ำและแปรผัน สถานการณ์นี้จำกัดความเป็นไปได้ในการพัฒนาสภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศเป็นส่วนใหญ่

บรรยากาศ(จากบรรยากาศกรีก - ไอน้ำและสไปรา - บอล) เปลือกก๊าซของโลก เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุขีดจำกัดบนของชั้นบรรยากาศโลกที่แน่นอน บรรยากาศมีโครงสร้างเป็นชั้นๆ เด่นชัด ชั้นบรรยากาศหลัก:

1)โทรโพสเฟียร์- ความสูง 8 - 17 กม. ไอน้ำทั้งหมดและมวลบรรยากาศ 4/5 มีความเข้มข้นและปรากฏการณ์สภาพอากาศทั้งหมดก็พัฒนาขึ้น

2)สตราโตสเฟียร์- ชั้นเหนือชั้นโทรโพสเฟียร์สูงถึง 40 กม. มีลักษณะเป็นอุณหภูมิคงที่เกือบสมบูรณ์พร้อมระดับความสูง ในส่วนบนของสตราโตสเฟียร์จะมีความเข้มข้นของโอโซนสูงสุดซึ่งดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตจำนวนมากจากดวงอาทิตย์

3) มีโซสเฟียร์- ชั้นระหว่าง 40 ถึง 80 กม. ในครึ่งล่างอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นจาก +20 ถึง +30 องศาในครึ่งบนจะลดลงเหลือเกือบ -100 องศา

4) เทอร์โมสเฟียร์(ไอโอโนสเฟียร์) - ชั้นระหว่าง 80 - 1,000 กม. ซึ่งเพิ่มไอออไนเซชันของโมเลกุลก๊าซ (ภายใต้อิทธิพลของรังสีคอสมิกที่เจาะทะลุได้อย่างไม่จำกัด)

5) เอกโซสเฟียร์(ทรงกลมกระเจิง) - ชั้นที่สูงกว่า 800 - 1,000 กม. ซึ่งโมเลกุลของก๊าซกระจัดกระจายไปในอวกาศ บรรยากาศส่งผ่านรังสีดวงอาทิตย์ถึง 3/4 ซึ่งจะเป็นการเพิ่มปริมาณความร้อนทั้งหมดที่ใช้ในการพัฒนากระบวนการทางธรรมชาติบนโลก

สภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตในน้ำ. ไฮโดรสเฟียร์ (จากไฮโดร... และทรงกลม) ซึ่งเป็นเปลือกน้ำของโลกที่ไม่ต่อเนื่องกัน ซึ่งอยู่ระหว่างชั้นบรรยากาศกับเปลือกแข็ง (เปลือกโลก) แสดงถึงความสมบูรณ์ของมหาสมุทร ทะเล ทะเลสาบ แม่น้ำ หนองน้ำ รวมถึงน้ำใต้ดิน ไฮโดรสเฟียร์ครอบคลุมประมาณ 71% ของพื้นผิวโลก องค์ประกอบทางเคมีของไฮโดรสเฟียร์เข้าใกล้องค์ประกอบโดยเฉลี่ยของน้ำทะเล

ปริมาณน้ำจืดคิดเป็น 2.5% ของน้ำทั้งหมดบนโลก 85% - น้ำทะเล ปริมาณน้ำจืดมีการกระจายไม่สม่ำเสมอมาก: 72.2% - น้ำแข็ง; 22.4% - น้ำใต้ดิน; 0.35% - บรรยากาศ; 5.05% - การไหลของแม่น้ำที่มั่นคงและน้ำในทะเลสาบ น้ำที่เราสามารถใช้ได้มีเพียง 10-12% ของน้ำจืดทั้งหมดบนโลก

สภาพแวดล้อมหลักชีวิตก็คือสภาพแวดล้อมทางน้ำนั่นเอง ประการแรก สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ไม่สามารถมีชีวิตที่กระฉับกระเฉงได้หากไม่มีน้ำเข้าสู่ร่างกายหรือไม่สามารถรักษาปริมาณของเหลวภายในร่างกายได้ ลักษณะสำคัญของสภาพแวดล้อมทางน้ำคือความผันผวนของอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาล ใหญ่ ความสำคัญทางนิเวศวิทยามีความหนาแน่นและความหนืดของน้ำสูง ความถ่วงจำเพาะของน้ำเทียบได้กับความถ่วงจำเพาะของสิ่งมีชีวิต ความหนาแน่นของน้ำสูงกว่าความหนาแน่นของอากาศประมาณ 1,000 เท่า ดังนั้นสิ่งมีชีวิตในน้ำ (โดยเฉพาะสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนไหวอย่างแข็งขัน) จึงต้องเผชิญกับความต้านทานทางอุทกพลศาสตร์ที่มากขึ้น ความหนาแน่นของน้ำที่สูงเป็นสาเหตุที่การสั่นสะเทือนทางกล (การสั่นสะเทือน) แพร่กระจายได้ดีในสภาพแวดล้อมทางน้ำ สิ่งนี้สำคัญมากสำหรับประสาทสัมผัส การวางแนวในอวกาศ และระหว่างผู้อยู่อาศัยในน้ำ ความเร็วของเสียงในสภาพแวดล้อมทางน้ำมีความถี่ของสัญญาณสะท้อนตำแหน่งที่สูงกว่า ใหญ่กว่าในอากาศถึงสี่เท่า ดังนั้นจึงมีสิ่งมีชีวิตในน้ำทั้งกลุ่ม (ทั้งพืชและสัตว์) ที่มีอยู่โดยไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับด้านล่างหรือสารตั้งต้นอื่น ๆ "ลอย" ในคอลัมน์น้ำ

สภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศมีลักษณะเฉพาะโดยลักษณะเฉพาะของสภาพทางนิเวศน์ที่ก่อให้เกิดการปรับตัวเฉพาะในพืชและสัตว์บกซึ่งสะท้อนให้เห็นในการปรับตัวทางสัณฐานวิทยากายวิภาคสรีรวิทยาชีวเคมีและพฤติกรรมที่หลากหลาย

ความหนาแน่นของอากาศในชั้นบรรยากาศต่ำทำให้ยากต่อการรักษารูปร่าง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมพืชและสัตว์จึงพัฒนาระบบรองรับ ในพืช เนื้อเยื่อเหล่านี้เป็นเนื้อเยื่อเชิงกล (เส้นใยเบสและเส้นใยไม้) ที่ให้ความต้านทานต่อแรงคงที่และไดนามิก: ลม ฝน หิมะปกคลุม สภาวะตึงเครียดของผนังเซลล์ (turgor) ที่เกิดจากการสะสมของของเหลวที่มีความดันออสโมติกสูงในแวคิวโอลของเซลล์ เป็นตัวกำหนดความยืดหยุ่นของใบ ก้านหญ้า และดอก ในสัตว์นั้น โครงกระดูกของน้ำ (ในพยาธิตัวกลม) โครงกระดูกภายนอก (ในแมลง) และโครงกระดูกภายใน (ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) จะช่วยพยุงร่างกายได้

สภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นต่ำช่วยให้สัตว์เคลื่อนไหวได้สะดวก สัตว์บกหลายชนิดสามารถบินได้ (กระฉับกระเฉงหรือร่อน) - นกและแมลง นอกจากนี้ยังมีตัวแทนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์เลื้อยคลานอีกด้วย การบินเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวและการค้นหาเหยื่อ การบินที่กระฉับกระเฉงนั้นเกิดขึ้นได้เนื่องจากมีการปรับเปลี่ยนแขนขาหน้าและกล้ามเนื้อหน้าอกที่พัฒนาแล้ว ในสัตว์ที่กำลังร่อน ผิวหนังจะมีรอยพับเกิดขึ้นระหว่างแขนขาหน้าและขาหลัง ซึ่งยืดออกและทำหน้าที่เป็นร่มชูชีพ

ความคล่องตัวสูงของมวลอากาศได้ก่อตัวขึ้นในพืชซึ่งเป็นวิธีการผสมเกสรพืชที่เก่าแก่ที่สุดโดยลม (anemophily) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของพืชหลายชนิดในโซนกลางและกระจายตัวด้วยความช่วยเหลือของลม กลุ่มสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ (แพลงก์ตอนทางอากาศ) นี้ปรับตัวเนื่องจากพื้นที่ผิวสัมพัทธ์ขนาดใหญ่เนื่องจากร่มชูชีพ ปีก ส่วนที่ยื่นออกมา และแม้แต่ใย หรือเนื่องจากขนาดที่เล็กมาก

ความกดอากาศต่ำ ซึ่งโดยปกติคือ 760 มิลลิเมตรปรอท (หรือ 101,325 ปาสคาล) และความแตกต่างของความดันเล็กน้อยได้สร้างความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงความกดอากาศที่รุนแรงในผู้อยู่อาศัยบนบกเกือบทั้งหมด สัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่มีอายุสูงสุดประมาณ 6,000 เมตร ความดันบรรยากาศที่ลดลงเมื่อระดับความสูงเหนือระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้นจะทำให้ความสามารถในการละลายของออกซิเจนในเลือดลดลง สิ่งนี้จะเพิ่มอัตราการหายใจ และเป็นผลให้การหายใจบ่อยครั้งทำให้เกิดภาวะขาดน้ำ การพึ่งพาอาศัยกันแบบเรียบง่ายนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะกับนกพันธุ์หายากและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดเท่านั้น

องค์ประกอบของก๊าซของสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศนั้นมีปริมาณออกซิเจนสูง (สูงกว่าสภาพแวดล้อมทางน้ำมากกว่า 20 เท่า) ทำให้สัตว์มีอัตราการเผาผลาญที่สูงมาก ดังนั้นเฉพาะบนบกเท่านั้นที่สามารถเกิดความร้อนที่บ้านได้ (ความสามารถในการรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากพลังงานภายใน)

ความสำคัญของอุณหภูมิในชีวิตของสิ่งมีชีวิตนั้นพิจารณาจากอิทธิพลที่มีต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมี การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม (สูงถึง 60 ° C) ทำให้เกิดการสูญเสียโปรตีนในสิ่งมีชีวิต อุณหภูมิที่ลดลงอย่างมากส่งผลให้อัตราการเผาผลาญลดลงและเป็นภาวะวิกฤติการแช่แข็งของน้ำในเซลล์ (ผลึกน้ำแข็งในเซลล์ละเมิดความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายในเซลล์) โดยพื้นฐานแล้ว บนบก สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้ในช่วง 0° - +50° เท่านั้น เพราะ อุณหภูมิเหล่านี้สอดคล้องกับการเกิดกระบวนการชีวิตขั้นพื้นฐาน อย่างไรก็ตาม แต่ละสายพันธุ์มีค่าอุณหภูมิที่ทำให้ถึงตายทั้งบนและล่าง ค่าระงับอุณหภูมิ และอุณหภูมิที่เหมาะสมเป็นของตัวเอง

สิ่งมีชีวิตที่ชีวิตและกิจกรรมขึ้นอยู่กับความร้อนจากภายนอก (จุลินทรีย์ เชื้อรา พืช สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ไซโคลสโตม ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน) เรียกว่า poikilotherms หนึ่งในนั้นคือสตีโนเทอร์ม (ไครโอไฟล์ - ปรับให้เข้ากับความแตกต่างเล็กน้อยในอุณหภูมิต่ำ และเทอร์โมฟิล - ปรับให้เข้ากับความแตกต่างเล็กน้อยในอุณหภูมิสูง) และยูริเทอร์ม ซึ่งสามารถดำรงอยู่ได้ภายในแอมพลิจูดของอุณหภูมิสูง การปรับตัวให้ทนต่ออุณหภูมิต่ำซึ่งทำให้สามารถควบคุมการเผาผลาญเป็นเวลานานได้ดำเนินการในสิ่งมีชีวิตในสองวิธี: ก) ความสามารถในการรับการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีและสรีรวิทยา - การสะสมของสารป้องกันการแข็งตัวซึ่งจะช่วยลดจุดเยือกแข็งของของเหลวใน เซลล์และเนื้อเยื่อจึงป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็ง การเปลี่ยนแปลงชุด ความเข้มข้น และกิจกรรมของเอนไซม์ การเปลี่ยนแปลง b) ความทนทานต่อการแช่แข็ง (ความต้านทานต่อความเย็น) คือการหยุดสถานะใช้งานชั่วคราว (hypobiosis หรือ cryptobiosis) หรือการสะสมของกลีเซอรอล, ซอร์บิทอล, แมนนิทอลในเซลล์ซึ่งป้องกันการตกผลึกของของเหลว

ยูริเทอร์มมีความสามารถที่ได้รับการพัฒนาอย่างดีในการเปลี่ยนไปสู่สถานะแฝงเมื่อมีการเบี่ยงเบนของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญจากค่าที่เหมาะสม หลังจากการปราบปรามความเย็น สิ่งมีชีวิตที่อุณหภูมิหนึ่งจะฟื้นฟูการเผาผลาญตามปกติ และค่าอุณหภูมินี้เรียกว่าเกณฑ์อุณหภูมิสำหรับการพัฒนา หรือศูนย์ทางชีวภาพของการพัฒนา

พื้นฐานของการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของสายพันธุ์ยูริเทอร์มิกซึ่งแพร่หลายคือการปรับตัวให้ชินกับสภาพแวดล้อม (การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด) เมื่อยีนบางตัวถูกปิดใช้งานและยีนบางตัวถูกเปิดใช้งาน ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการทดแทนเอนไซม์บางตัวด้วยยีนบางตัว ปรากฏการณ์นี้จะพบได้ในส่วนต่างๆ ของช่วงนี้

ในพืช ความร้อนจากการเผาผลาญมีความสำคัญน้อยมาก ดังนั้นการมีอยู่ของพวกมันจึงถูกกำหนดโดยอุณหภูมิอากาศภายในแหล่งที่อยู่อาศัย พืชปรับตัวเพื่อทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิที่ค่อนข้างใหญ่ สิ่งสำคัญในกรณีนี้คือการคายน้ำซึ่งจะทำให้พื้นผิวของใบเย็นลงเมื่อร้อนเกินไป การลดลงของใบมีด, การเคลื่อนที่ของใบ, การแตกหน่อ, การเคลือบขี้ผึ้ง พืชปรับตัวเข้ากับสภาพอากาศหนาวเย็นโดยใช้รูปแบบการเติบโต (แคระแกร็น การเจริญเติบโตแบบรองรับ โครงสร้างบังตาที่เป็นช่อง) และสี ทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับการควบคุมอุณหภูมิทางกายภาพ การควบคุมอุณหภูมิทางสรีรวิทยาคือการร่วงของใบไม้, การตายของส่วนพื้นดิน, การถ่ายโอนน้ำอิสระเข้าสู่สถานะที่ถูกผูกไว้, การสะสมของสารป้องกันการแข็งตัว ฯลฯ )

สัตว์ที่มีอุณหภูมิเป็นพิษมีความเป็นไปได้ที่จะมีการควบคุมอุณหภูมิแบบระเหยซึ่งสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ในอวกาศ (สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน) พวกเขาเลือกสภาวะที่เหมาะสมที่สุด ก่อให้เกิดความร้อนภายใน (ภายนอก) จำนวนมากในกระบวนการหดตัวของกล้ามเนื้อหรืออาการสั่นของกล้ามเนื้อ (ทำให้กล้ามเนื้ออุ่นขึ้นระหว่างการเคลื่อนไหว) สัตว์มีการปรับตัวทางพฤติกรรม (ท่าทาง ที่พักอาศัย โพรง รัง)

สัตว์ที่ให้ความร้อนภายในบ้าน (นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) มีอุณหภูมิร่างกายคงที่และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบเพียงเล็กน้อย มีลักษณะเฉพาะคือการปรับตัวโดยอาศัยกระบวนการออกซิเดชั่นที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอันเป็นผลมาจากความสมบูรณ์แบบของระบบประสาท ระบบไหลเวียนโลหิต ระบบหายใจ และระบบอวัยวะอื่น ๆ มีการควบคุมอุณหภูมิทางชีวเคมี (เมื่ออุณหภูมิอากาศลดลงการเผาผลาญไขมันเพิ่มขึ้น กระบวนการออกซิเดชั่นเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะในกล้ามเนื้อโครงร่าง มีเนื้อเยื่อไขมันสีน้ำตาลพิเศษซึ่งพลังงานเคมีที่ปล่อยออกมาทั้งหมดจะไปที่การก่อตัวของ ATP และเพื่อให้ร่างกายอบอุ่น ปริมาณอาหารที่บริโภคเพิ่มขึ้น) แต่การควบคุมอุณหภูมิดังกล่าวมีข้อ จำกัด ด้านภูมิอากาศ (ไม่มีประโยชน์ในฤดูหนาวในสภาพขั้วโลกในฤดูร้อนในเขตร้อนและเส้นศูนย์สูตร)

การควบคุมอุณหภูมิทางกายภาพเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม (สะท้อนการหดตัวและการขยายตัวของหลอดเลือดในผิวหนัง ผลของฉนวนความร้อนของขนและขนนก การแลกเปลี่ยนความร้อนทวนกระแส) เนื่องจาก ดำเนินการโดยกักเก็บความร้อนในร่างกาย (Chernova, Bylova, 2004)

การควบคุมอุณหภูมิพฤติกรรมของอุณหภูมิภายในร่างกายมีลักษณะเฉพาะด้วยความหลากหลาย: การเปลี่ยนแปลงท่าทาง การค้นหาที่พักพิง การสร้างโพรงที่ซับซ้อน รัง การอพยพ พฤติกรรมกลุ่ม ฯลฯ

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตคือแสง กระบวนการที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแสง ได้แก่ การสังเคราะห์ด้วยแสง (ใช้แสงตกกระทบ 1-5%) การคายน้ำ (75% ของแสงตกกระทบใช้สำหรับการระเหยของน้ำ) การประสานการทำงานที่สำคัญ การเคลื่อนไหว การมองเห็น การสังเคราะห์ ของวิตามิน

สัณฐานวิทยาของพืชและโครงสร้างของชุมชนพืชได้รับการจัดระเบียบเพื่อให้ดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด พื้นผิวรับแสงของพืชบนโลกมีขนาดใหญ่กว่าพื้นผิวดาวเคราะห์ถึง 4 เท่า (Akimova, Haskin, 2000) สำหรับสิ่งมีชีวิต ความยาวคลื่นมีความสำคัญเพราะว่า รังสีที่มีความยาวต่างกันมีความสำคัญทางชีวภาพที่แตกต่างกัน: รังสีอินฟราเรด (780 - 400 นาโนเมตร) ออกฤทธิ์ที่ศูนย์กลางความร้อนของระบบประสาท ควบคุมกระบวนการออกซิเดชั่น ปฏิกิริยาของมอเตอร์ ฯลฯ รังสีอัลตราไวโอเลต (60 - 390 นาโนเมตร) ซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับผิวหนัง เนื้อเยื่อส่งเสริมการผลิตวิตามินต่างๆ กระตุ้นการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของเซลล์

แสงที่มองเห็นมีความสำคัญเป็นพิเศษเพราะ... คุณภาพของแสงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับพืช ในสเปกตรัมของรังสี รังสีสังเคราะห์ด้วยแสง (PAR) มีความโดดเด่น ความยาวคลื่นของสเปกตรัมนี้อยู่ในช่วง 380 – 710 (370-720 นาโนเมตร)

การเปลี่ยนแปลงของการส่องสว่างตามฤดูกาลสัมพันธ์กับรูปแบบทางดาราศาสตร์ จังหวะภูมิอากาศตามฤดูกาลของพื้นที่ที่กำหนด และแสดงออกมาแตกต่างกันที่ละติจูดที่ต่างกัน สำหรับชั้นล่าง รูปแบบเหล่านี้จะซ้อนทับกับสถานะทางฟีโนโลยีของพืชพรรณด้วย จังหวะการเปลี่ยนแปลงของการส่องสว่างในแต่ละวันมีความสำคัญอย่างยิ่ง วิถีการแผ่รังสีถูกรบกวนโดยการเปลี่ยนแปลงของสภาวะบรรยากาศ ความขุ่นมัว ฯลฯ (Goryshina, 1979)

พืชมีลักษณะทึบแสงซึ่งสะท้อน ดูดซับ และส่งผ่านแสงได้บางส่วน มีการก่อตัวต่าง ๆ ในเซลล์และเนื้อเยื่อของใบซึ่งรับประกันการดูดซับและการส่งผ่านแสง เพื่อเพิ่มผลผลิตของพืช พื้นที่ทั้งหมดและจำนวนองค์ประกอบการสังเคราะห์แสงจะเพิ่มขึ้น ซึ่งทำได้โดยการจัดเรียงใบหลายชั้นบนพืช ; การจัดวางพันธุ์ไม้ในชุมชนเป็นชั้นๆ

ในความสัมพันธ์กับความเข้มของการส่องสว่างมีสามกลุ่มที่มีความโดดเด่น: ชอบแสง, ชอบร่มเงา, ทนต่อร่มเงาซึ่งแตกต่างกันในการปรับตัวทางกายวิภาคและสัณฐานวิทยา (ในพืชที่ชอบแสงใบมีขนาดเล็กกว่าเคลื่อนที่ได้มีขนมี การเคลือบขี้ผึ้ง, หนังกำพร้าหนา, การรวมผลึก ฯลฯ ในพืชที่ชอบร่มเงาใบมีขนาดใหญ่ คลอโรพลาสต์มีขนาดใหญ่และจำนวนมาก); การปรับตัวทางสรีรวิทยา (ค่าชดเชยแสงที่แตกต่างกัน)

การตอบสนองต่อความยาวของวัน (ระยะเวลาของการส่องสว่าง) เรียกว่าช่วงแสง ในพืช กระบวนการที่สำคัญ เช่น การออกดอก การสร้างเมล็ด การเจริญเติบโต การเปลี่ยนไปสู่สภาวะพักตัว และการร่วงของใบ สัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในความยาวและอุณหภูมิของวัน สำหรับพืชบางชนิดที่จะบานสะพรั่ง จำเป็นต้องใช้ระยะเวลาหนึ่งวันมากกว่า 14 ชั่วโมง สำหรับบางชนิดก็เพียงพอแล้ว 7 ชั่วโมง และบางชนิดจะบานสะพรั่งโดยไม่คำนึงถึงความยาวของวัน

สำหรับสัตว์ แสงมีคุณค่าทางข้อมูล ประการแรก ตามกิจกรรมประจำวัน สัตว์ต่างๆ จะถูกแบ่งออกเป็น กลางวัน, กล้ามเนื้อหดเกร็ง และสัตว์ออกหากินเวลากลางคืน อวัยวะที่ช่วยนำทางในอวกาศคือดวงตา สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันมีการมองเห็นสามมิติที่แตกต่างกัน - บุคคลมีการมองเห็นทั่วไป 180 ° - สามมิติ -140 °, กระต่ายมีการมองเห็นทั่วไป 360 °, สามมิติ 20 ° การมองเห็นแบบสองตาเป็นลักษณะเฉพาะของสัตว์นักล่า (แมวและนก) เป็นหลัก นอกจากนี้ ปฏิกิริยาต่อแสงจะกำหนดโฟโตแท็กซี่ (การเคลื่อนที่เข้าหาแสง)

การสืบพันธุ์ การนำทาง (การวางแนวไปยังตำแหน่งของดวงอาทิตย์) การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิต แสงสว่างเป็นสัญญาณดึงดูดเพศตรงข้าม

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดในชีวิตของสิ่งมีชีวิตบนบกคือน้ำ มีความจำเป็นต้องรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างเซลล์ เนื้อเยื่อ และสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเพราะว่า เป็นส่วนสำคัญของโปรโตพลาสซึมของเซลล์ เนื้อเยื่อ น้ำพืชและสัตว์ ต้องขอบคุณน้ำปฏิกิริยาทางชีวเคมีการจัดหาสารอาหารการแลกเปลี่ยนก๊าซการขับถ่าย ฯลฯ ปริมาณน้ำในร่างกายของพืชและสัตว์ค่อนข้างสูง (ในใบหญ้า - 83-86%, ใบต้นไม้ - 79 -82%, ลำต้นของต้นไม้ 40-55%, ในร่างกายของแมลง - 46-92%, สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ - มากถึง 93%, สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม - 62-83%)

การดำรงอยู่ในสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศเป็นปัญหาสำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตในการกักเก็บน้ำในร่างกาย ดังนั้นรูปแบบและหน้าที่ของพืชบกและสัตว์จึงได้รับการปรับเพื่อป้องกันการแห้งแล้ง ในชีวิตของพืช การจัดหาน้ำ การนำและการคายน้ำ ความสมดุลของน้ำเป็นสิ่งสำคัญ (Walter, 1031, 1937, Shafer, 1956) การเปลี่ยนแปลงสมดุลของน้ำจะสะท้อนได้ดีที่สุดด้วยพลังดูดของราก

พืชสามารถดูดซับน้ำจากดินได้ตราบใดที่แรงดูดของรากสามารถแข่งขันกับแรงดูดของดินได้ ระบบรากที่มีการแตกแขนงสูงให้พื้นที่สัมผัสขนาดใหญ่ระหว่างส่วนที่ดูดซับของรากและสารละลายของดิน ความยาวรวมของรากสามารถเข้าถึงได้ 60 กม. พลังดูดของรากจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและคุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อม ยิ่งพื้นผิวดูดของรากมากเท่าไรก็ยิ่งดูดซับน้ำได้มากขึ้นเท่านั้น

ตามการควบคุมสมดุลของน้ำ พืชจะถูกแบ่งออกเป็นโพอิกิโลไฮดริก (สาหร่าย มอส เฟิร์น ไม้ดอกบางชนิด) และโฮโมไฮดริก (พืชที่สูงกว่าส่วนใหญ่)

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับระบอบการปกครองของน้ำนั้นกลุ่มพืชทางนิเวศน์มีความโดดเด่น

1. Hygrophytes เป็นพืชบกที่อาศัยอยู่ในแหล่งอาศัยชื้นซึ่งมีความชื้นในอากาศและแหล่งน้ำในดินสูง ลักษณะเฉพาะของไฮโกรไฟต์คือ รากหนา แตกกิ่งอ่อน มีโพรงอากาศในเนื้อเยื่อ และปากใบเปิด

2. Mesophytes - พืชที่มีแหล่งอาศัยที่มีความชื้นปานกลาง ความสามารถในการทนต่อดินและความแห้งแล้งในบรรยากาศมีจำกัด พบได้ในแหล่งอาศัยที่แห้งแล้ง - พัฒนาอย่างรวดเร็วในระยะเวลาอันสั้น โดดเด่นด้วยระบบรากที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี โดยมีขนรากจำนวนมากและควบคุมความเข้มของการคายน้ำ

3. Xerophytes - พืชแหล่งอาศัยแห้ง เหล่านี้เป็นพืชทนแล้งพืชทนแล้ง Steppe xerophytes สามารถสูญเสียน้ำได้มากถึง 25% โดยไม่มีความเสียหาย, xerophytes ทะเลทราย - มากถึง 50% ของน้ำที่มีอยู่ในนั้น (สำหรับการเปรียบเทียบ mesophytes ในป่าจะเหี่ยวเฉาโดยสูญเสียน้ำ 1% ที่มีอยู่ในใบ) ตามลักษณะของการปรับตัวทางกายวิภาคสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาเพื่อให้แน่ใจว่าชีวิตที่กระตือรือร้นของพืชเหล่านี้ภายใต้เงื่อนไขของการขาดความชื้น xerophytes จะถูกแบ่งออกเป็น succulents (พวกมันมีใบและลำต้นที่เป็นเนื้อและฉ่ำสามารถสะสมน้ำจำนวนมากใน เนื้อเยื่อของมันพัฒนาแรงดูดเล็กน้อยและดูดซับความชื้นจากการตกตะกอน) และสเคลโรไฟต์ (พืชที่ดูแห้งซึ่งระเหยความชื้นออกอย่างเข้มข้น มีใบแคบและเล็กซึ่งบางครั้งขดเป็นหลอดสามารถทนต่อภาวะขาดน้ำอย่างรุนแรง แรงดูดของ รากสามารถมีบรรยากาศได้หลายสิบบรรยากาศ)

ในสัตว์กลุ่มต่าง ๆ ในกระบวนการปรับตัวให้เข้ากับสภาพการดำรงอยู่บนโลกสิ่งสำคัญคือการป้องกันการสูญเสียน้ำ สัตว์ได้รับน้ำในรูปแบบต่างๆ - โดยการดื่มด้วยอาหารอันอุดมสมบูรณ์ ซึ่งเป็นผลมาจากการเผาผลาญ (เนื่องจากการเกิดออกซิเดชันและการสลายไขมัน โปรตีน และคาร์โบไฮเดรต) สัตว์บางชนิดสามารถดูดซับน้ำผ่านทางพื้นผิวที่ชื้นหรืออากาศได้ การสูญเสียน้ำเกิดขึ้นเนื่องจากการระเหยของผิวหนัง การระเหยของเยื่อเมือกของระบบทางเดินหายใจ การขับถ่ายปัสสาวะ และเศษอาหารที่ไม่ได้ย่อย สัตว์ที่ได้รับน้ำจากการดื่มจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแหล่งน้ำ (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ นกหลายชนิด)

ปัจจัยสำคัญสำหรับสัตว์คือความชื้นในอากาศ เพราะ... ตัวบ่งชี้นี้จะกำหนดปริมาณการระเหยออกจากพื้นผิวของร่างกาย นั่นคือเหตุผลที่โครงสร้างของผิวหนังของร่างกายมีความสำคัญต่อความสมดุลของน้ำในร่างกายของสัตว์ ในแมลง การระเหยของน้ำที่ลดลงจากพื้นผิวของร่างกายนั้นมั่นใจได้ด้วยหนังกำพร้าที่เกือบจะผ่านเข้าไปไม่ได้และอวัยวะขับถ่ายแบบพิเศษ (ท่อ Malpighian) ซึ่งหลั่งผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่เกือบจะละลายน้ำได้ และสไปราเคิลซึ่งลดการสูญเสียน้ำผ่านระบบแลกเปลี่ยนก๊าซ - ผ่าน หลอดลมและหลอดลม

ในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ น้ำปริมาณมากจะเข้าสู่ร่างกายผ่านทางผิวหนังที่ซึมเข้าไปได้ ความสามารถในการซึมผ่านของผิวหนังถูกควบคุมโดยฮอร์โมนที่หลั่งจากต่อมใต้สมองส่วนหลัง สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำจะขับปัสสาวะเจือจางออกมาจำนวนมาก ซึ่งเป็นภาวะไฮโปโทนิกต่อของเหลวในร่างกาย ในสภาวะแห้ง สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำสามารถลดการสูญเสียน้ำทางปัสสาวะได้ นอกจากนี้สัตว์เหล่านี้ยังสามารถสะสมน้ำในกระเพาะปัสสาวะและช่องน้ำเหลืองใต้ผิวหนังได้

สัตว์เลื้อยคลานมีการดัดแปลงหลายอย่างในระดับที่แตกต่างกัน - สัณฐานวิทยา (ผิวหนังเคราตินป้องกันการสูญเสียน้ำ), สรีรวิทยา (ปอดที่อยู่ภายในร่างกายซึ่งช่วยลดการสูญเสียน้ำ), ทางชีวเคมี (กรดยูริกถูกสร้างขึ้นในเนื้อเยื่อซึ่งถูกขับออกมาไม่มากนัก การสูญเสียความชื้นเนื้อเยื่อสามารถทนต่อความเข้มข้นของเกลือที่เพิ่มขึ้นได้ 50%)

ในนก อัตราการระเหยต่ำ (ผิวหนังค่อนข้างซึมผ่านน้ำได้ ไม่มีต่อมเหงื่อหรือขน) นกสูญเสียน้ำ (มากถึง 35% ของน้ำหนักตัวต่อวัน) เมื่อหายใจเนื่องจากการระบายอากาศในปอดสูงและอุณหภูมิร่างกายสูง นกมีกระบวนการดูดซับน้ำจากน้ำบางส่วนกลับคืนมาทางปัสสาวะและอุจจาระ นกทะเลบางชนิด (นกเพนกวิน นกแกนเน็ต นกกาน้ำ อัลบาทรอส) ซึ่งกินปลาและดื่มน้ำทะเล มีต่อมเกลืออยู่ในเบ้าตา ซึ่งช่วยขจัดเกลือส่วนเกินออกจากร่างกาย

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อวัยวะของการขับถ่ายและออสโมเรกูเลชันจะจับคู่กัน ซึ่งเป็นไตที่ซับซ้อน ซึ่งให้เลือดมาและควบคุมองค์ประกอบของเลือด สิ่งนี้ทำให้แน่ใจได้ว่าองค์ประกอบคงที่ของของเหลวในเซลล์และสิ่งของคั่นระหว่างหน้า ความดันออสโมซิสของเลือดค่อนข้างคงที่จะคงอยู่เนื่องจากความสมดุลระหว่างการจัดหาน้ำจากการดื่มและการสูญเสียน้ำผ่านทางอากาศที่หายใจออก เหงื่อ อุจจาระ และปัสสาวะ ฮอร์โมนต่อต้านไดยูเรติก (ADH) ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมแรงดันออสโมติกอย่างละเอียด ซึ่งหลั่งออกมาจากกลีบหลังของต่อมใต้สมอง

ในบรรดาสัตว์นั้นมีกลุ่ม: hygrophiles ซึ่งกลไกในการควบคุมการเผาผลาญของน้ำนั้นพัฒนาได้ไม่ดีหรือขาดไปโดยสิ้นเชิง (เหล่านี้เป็นสัตว์ที่ชอบความชื้นซึ่งต้องการความชื้นในสิ่งแวดล้อมสูง - หางสปริง, เหาไม้, ยุง, สัตว์ขาปล้องอื่น ๆ , หอยบกและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ) ; xerophiles ซึ่งมีกลไกที่ได้รับการพัฒนาอย่างดีในการควบคุมการเผาผลาญของน้ำและปรับให้เข้ากับการกักเก็บน้ำในร่างกายโดยอาศัยอยู่ในสภาวะแห้งแล้ง mesophiles ที่อาศัยอยู่ในสภาพที่มีความชื้นปานกลาง

ปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมที่ออกฤทธิ์ทางอ้อมในสภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศคือการบรรเทาทุกข์ การบรรเทาทุกข์ทุกรูปแบบส่งผลต่อการแพร่กระจายของพืชและสัตว์โดยการเปลี่ยนแปลงของระบอบความร้อนใต้พิภพหรือความชื้นในดินและดิน

ในภูเขาที่มีระดับความสูงต่างกันเหนือระดับน้ำทะเล สภาพภูมิอากาศจะเปลี่ยนแปลง ส่งผลให้เกิดการแบ่งเขตระดับความสูง การแยกตัวทางภูมิศาสตร์ในภูเขามีส่วนทำให้เกิดถิ่นกำเนิดและการอนุรักษ์พันธุ์พืชและสัตว์ที่หลงเหลืออยู่ ที่ราบน้ำท่วมถึงแม่น้ำอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายกลุ่มพืชและสัตว์ทางตอนใต้ไปทางเหนือ การเปิดรับความลาดชันมีความสำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับการแพร่กระจายของชุมชนที่รักความร้อนไปทางเหนือตามแนวลาดเขาทางใต้ และชุมชนที่รักความเย็นไปทางทิศใต้ไปตามเนินเขาทางตอนเหนือ (“กฎเบื้องต้น”, V.V. Alekhina) .

ดินมีอยู่เฉพาะในสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศ และก่อตัวขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างอายุของดินแดน หินต้นกำเนิด ภูมิอากาศ ความโล่งใจ พืชและสัตว์ และกิจกรรมของมนุษย์ องค์ประกอบทางกล (ขนาดของอนุภาคแร่) องค์ประกอบทางเคมี (pH ของสารละลายในน้ำ) ความเค็มของดิน และความอุดมสมบูรณ์ของดิน มีความสำคัญทางนิเวศวิทยา ลักษณะของดินยังกระทำต่อสิ่งมีชีวิตในฐานะปัจจัยทางอ้อม โดยเปลี่ยนระบอบอุทกวิทยาอุณหภูมื ส่งผลให้พืช (โดยหลัก) ปรับตัวเข้ากับพลวัตของสภาวะเหล่านี้ และมีอิทธิพลต่อความแตกต่างเชิงพื้นที่ของสิ่งมีชีวิต

และส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อกิจกรรมที่สำคัญ การเจริญเติบโต การพัฒนา การสืบพันธุ์

สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดอาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยเฉพาะ องค์ประกอบหรือคุณสมบัติของสิ่งแวดล้อมเรียกว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม สภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรามีสี่สภาพแวดล้อม ได้แก่ ดิน-อากาศ น้ำ ดิน และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ สิ่งมีชีวิตได้รับการปรับให้ดำรงอยู่ในสภาพความเป็นอยู่และในสภาพแวดล้อมที่แน่นอน

สิ่งมีชีวิตบางชนิดอาศัยอยู่บนบก บางชนิดอยู่ในดิน และบางชนิดอยู่ในน้ำ บางคนเลือกร่างของสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นที่อยู่อาศัย ดังนั้น สภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิตทั้งสี่จึงมีความโดดเด่น: ดิน-อากาศ น้ำ ดิน สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ (รูปที่ 3) สภาพแวดล้อมการดำรงชีวิตแต่ละอย่างมีคุณสมบัติพิเศษบางประการในการปรับตัวสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในนั้น

สภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศ

สภาพแวดล้อมบนบกและอากาศมีลักษณะเป็นความหนาแน่นของอากาศต่ำ มีแสงสว่างเพียงพอ อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และความชื้นแปรผัน ดังนั้นสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางพื้นดินและอากาศจึงมีโครงสร้างรองรับที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี - โครงกระดูกภายนอกหรือภายในของสัตว์ โครงสร้างพิเศษในพืช

สัตว์หลายชนิดมีอวัยวะในการเคลื่อนไหวบนพื้น - แขนขาหรือปีกสำหรับบิน ต้องขอบคุณอวัยวะการมองเห็นที่พัฒนาแล้ว ทำให้พวกเขามองเห็นได้ดี สิ่งมีชีวิตบนบกมีการปรับตัวที่ปกป้องพวกมันจากความผันผวนของอุณหภูมิและความชื้น (เช่น การคลุมร่างกายแบบพิเศษ การสร้างรัง โพรง) พืชมีราก ลำต้น และใบที่ได้รับการพัฒนาอย่างดี

สภาพแวดล้อมทางน้ำ

สภาพแวดล้อมทางน้ำนั้นมีความหนาแน่นสูงกว่าเมื่อเทียบกับอากาศ ดังนั้นน้ำจึงมีแรงลอยตัว สิ่งมีชีวิตหลายชนิด "ลอย" ในคอลัมน์น้ำ - สัตว์เล็ก, แบคทีเรีย, ผู้ประท้วง คนอื่น ๆ กำลังเคลื่อนไหวอย่างแข็งขัน ในการทำเช่นนี้ พวกมันมีอวัยวะในการเคลื่อนที่ในรูปของครีบหรือตีนกบ (ปลา ปลาวาฬ แมวน้ำ) ตามกฎแล้วนักว่ายน้ำที่กระตือรือร้นจะมีรูปร่างที่เพรียวบาง

สิ่งมีชีวิตในน้ำหลายชนิด (พืชชายฝั่ง สาหร่าย ติ่งปะการัง) มีวิถีชีวิตแบบผูกพัน บางชนิดอยู่ประจำที่ (หอยบางชนิด ปลาดาว)

น้ำสะสมและกักเก็บความร้อน ดังนั้นจึงไม่มีความผันผวนของอุณหภูมิในน้ำอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับบนบก ปริมาณแสงในอ่างเก็บน้ำจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความลึก ดังนั้นออโตโทรฟจึงปรากฏเฉพาะส่วนหนึ่งของอ่างเก็บน้ำที่แสงทะลุผ่านได้ สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิกสามารถควบคุมระดับน้ำทั้งหมดได้

สภาพแวดล้อมของดิน

สภาพแวดล้อมในดินไม่มีแสงสว่าง ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน และมีความหนาแน่นสูง ดินเป็นที่อยู่อาศัยของแบคทีเรีย กลุ่มผู้ประท้วง เชื้อรา และสัตว์บางชนิด (แมลงและตัวอ่อนของพวกมัน หนอน ตัวตุ่น ปากร้าย) สัตว์ดินมีลำตัวกะทัดรัด บางส่วนมีแขนขาขุด, ขาดหรือด้อยพัฒนาอวัยวะในการมองเห็น (ตุ่น)

องค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อมทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตโดยที่ไม่สามารถดำรงอยู่ได้เรียกว่าเงื่อนไขของการดำรงอยู่หรือสภาพความเป็นอยู่

ในหน้านี้จะมีเนื้อหาในหัวข้อต่อไปนี้:

• ถิ่นที่อยู่อาศัยของปากร้าย บนบก ทางอากาศ ในน้ำ ดิน หรืออื่นๆ

• สิ่งมีชีวิตเป็นตัวอย่างที่อยู่อาศัย

• ตัวอย่างสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อมของเรา

• คุณสมบัติใดที่เป็นลักษณะเฉพาะของแหล่งอาศัยทางน้ำ

• สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในร่างกายของสิ่งมีชีวิตอื่น

คำถามสำหรับบทความนี้:

• ที่อยู่อาศัยและสภาพความเป็นอยู่คืออะไร?

• ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเรียกว่าอะไร?

• ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมกลุ่มใดบ้างที่มีความโดดเด่น?

• คุณสมบัติใดที่เป็นลักษณะเฉพาะของสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศ?

• เหตุใดจึงเชื่อว่าสภาพแวดล้อมทางบก-อากาศของชีวิตมีความซับซ้อนมากกว่าสภาพแวดล้อมทางน้ำหรือดิน

• สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ภายในสิ่งมีชีวิตอื่นมีลักษณะอย่างไร?

• คุณสมบัติของที่อยู่อาศัยภาคพื้นดินและอากาศมีแสงสว่างและอากาศเพียงพอในสภาพแวดล้อมภาคพื้นดิน แต่ความชื้นและอุณหภูมิในอากาศแตกต่างกันมาก ในพื้นที่แอ่งน้ำมีความชื้นมากเกินไปในสเตปป์จะมีความชื้นน้อยกว่ามาก ความผันผวนของอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาลก็เห็นได้ชัดเช่นกัน

  การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับชีวิตในสภาวะที่มีอุณหภูมิและความชื้นต่างกัน การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตจำนวนมากในสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศสัมพันธ์กับอุณหภูมิและความชื้นของอากาศ สัตว์ในบริภาษ (แมงป่อง, ทารันทูล่าและแมงมุมคาราเคิร์ต, โกเฟอร์, หนูพุก) ซ่อนตัวจากความร้อนในโพรง การระเหยของน้ำที่เพิ่มขึ้นจากใบช่วยปกป้องพืชจากแสงแดดที่ร้อนจัด ในสัตว์การปรับตัวดังกล่าวคือการหลั่งเหงื่อ

  เมื่อเริ่มมีอากาศหนาวเย็น นกจะบินหนีไปบริเวณที่มีอากาศอบอุ่นเพื่อกลับไปยังสถานที่เกิดและสถานที่ที่พวกมันจะออกลูกในฤดูใบไม้ผลิ คุณลักษณะของสภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศในพื้นที่ทางตอนใต้ของยูเครนหรือไครเมียคือปริมาณความชื้นไม่เพียงพอ

  ตรวจสอบรูป 151 กับพืชที่ได้ปรับตัวเข้ากับสภาพที่คล้ายคลึงกัน

  การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศสำหรับสัตว์หลายชนิดที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศ การเคลื่อนไหวบนพื้นผิวโลกหรือในอากาศเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อทำเช่นนี้ พวกเขาได้พัฒนาการดัดแปลงบางอย่าง และแขนขาของพวกมันก็มีโครงสร้างที่แตกต่างกัน บางตัวปรับตัวกับการวิ่ง (หมาป่า ม้า) บางตัวปรับตัวกับการกระโดด (จิงโจ้ เจอร์โบอา ตั๊กแตน) และบางตัวใช้ในการบิน (นก ค้างคาว แมลง) (รูปที่ 152) งูและงูพิษไม่มีแขนขา พวกเขาเคลื่อนไหวโดยการงอร่างกาย

  สิ่งมีชีวิตจำนวนน้อยลงอย่างมากที่ปรับตัวเข้ากับชีวิตบนภูเขาสูงได้ เนื่องจากมีดิน ความชื้น และอากาศสำหรับพืชน้อย และสัตว์ต่างๆ เคลื่อนไหวลำบาก แต่สัตว์บางชนิด เช่น แพะภูเขามูฟลอน (รูปที่ 154) สามารถเคลื่อนที่ขึ้นลงได้เกือบจะในแนวตั้ง หากมีความไม่สม่ำเสมออย่างน้อยเล็กน้อย จึงสามารถอยู่อาศัยบนภูเขาสูงได้ วัสดุจากเว็บไซต์

  การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแสงต่างๆการปรับตัวของพืชให้เข้ากับแสงที่แตกต่างกันอย่างหนึ่งคือทิศทางของใบไม้ไปทางแสง ในที่ร่มใบไม้จะจัดเรียงในแนวนอนเพื่อให้ได้รับรังสีแสงมากขึ้น ดอกสโนว์ดรอปและไรสต์ที่รักแสงพัฒนาและบานสะพรั่งในต้นฤดูใบไม้ผลิ ในช่วงเวลานี้จะมีแสงสว่างเพียงพอ เนื่องจากใบไม้ยังไม่ปรากฏบนต้นไม้ในป่า

  การปรับตัวของสัตว์ให้เข้ากับปัจจัยที่อยู่อาศัยของพื้นดิน-อากาศที่กำหนดคือโครงสร้างและขนาดของดวงตา สัตว์ส่วนใหญ่ในสภาพแวดล้อมนี้มีอวัยวะในการมองเห็นที่ได้รับการพัฒนาอย่างดี ตัวอย่างเช่น เหยี่ยวจากที่สูงมองเห็นหนูวิ่งข้ามทุ่ง

  ตลอดหลายศตวรรษของการพัฒนา สิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศได้ปรับตัวให้เข้ากับอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ

  ไม่พบสิ่งที่คุณกำลังมองหา? ใช้การค้นหา

  ในหน้านี้จะมีเนื้อหาในหัวข้อต่อไปนี้:

  • รายงานหัวข้อ ที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6
  • การปรับตัวของนกฮูกหิมะให้เข้ากับสภาพแวดล้อม
  • เงื่อนไขในหัวข้ออากาศ
  • รายงานที่อยู่อาศัยทั้งทางบกและทางอากาศ
  • การปรับตัวของนกล่าเหยื่อให้เข้ากับสภาพแวดล้อม