Температура как абиатический фактор

Экологическое значение основных абиотических факторов в жизнедеятельности организмов. Экологическая емкость среды.

Свет один из основных экологических факторов. При прохождении солнечной радиации через атмосферу около 19 % поглощается облаками, водяными парами и т.д., 34 % отражается обратно в космос, 47 % достигает земной поверхности, из них 24 % - прямая радиация и 23 % - отраженные лучи.

По отношению к условиям освещенности растения делят на следующие экологические группы. Гелиофиты (светолюбивые) - растения, обитающие в условиях хорошего освещения. Они имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, значительное количество пигментов в листьях и др. Сциофиты (тенелюбивые) — растения, плохо переносящие прямые солнечные лучи. Для них характерны крупные, тонкие листья, расположенные горизонтально, с меньшим количеством устьиц. Факультативные гелиофиты (теневыносливые) — растения, способные обитать как в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения. Имеют переходные черты. Гелофиты - растения болот.

Для животных свет — это условие ориентации. Животные бывают с дневным, ночным и сумеречным образом жизни.

По отношению к условиям освещенности животных делят:

фотофилы – светолюбивые, фотофобы– тенелюбивые (стенофотные и эврифотные).

Свет имеет большое сигнальное значение и вызывает регуляторные адаптации организмов

Одним из самых надежных сигналов является длина дня.

Суточная цикличность- это врожденные свойства вида, они являются внутренними (эндогенными) ритмами.

Способность организма чувствовать внутренние ритмы называют – биологическими часами.

Наследственная реакция организма на сезонные изменения длины дня – фотопериодизм.

Развитие живой природы по сезонам происходит в соответствии с биоклиматическим законом ХОПКИНСА. «Сроки наступления различных сезонных явлений (фенодат) зависит от широты, долготы местности и ее высоты над уровнем моря.

Изучением закономерностей сезонного развития природы занимается прикладная отрасль экологии – фенология (наука о явлениях)

Согласно закона Хопкинса, применительно к северной Америки, сроки наступления сезонных явлений различаются в среднем на 4 дня на каждый градус широты, на каждые 5 градусов долготы и на 120 метров высоты над уровнем моря.

Чем севернее, восточнее и выше местность, тем позже наступление весны и раньше - осени.На территории Европы сезонные явления различаются на - 3дня.

Как повышение так и понижение температуры в организме приводит к прекращению жизненных функций организма. Критическим моментом является замерзание воды в клетках, или денатурация белков. Границы оптимальных температур активной жизнедеятельности организмов находится в пределах 0-50 °C.

Виды, предпочитающие холод – криофилы.

Свыше 80 % земной биосферы относится к постоянно холодным областям с температурой ниже +5 °C – это глубины Мирового океана, арктические

• и антарктические пустыни, тундры, высокогорья. Обитающие здесь виды обладают повышенной холодостойкостью. Основные механизмы этих адаптаций биохимические - накопление в клетках макромолекулярных веществ -антифризов, которые понижают точку замерзания жидкостей тела.

• Другой путь холодостойкости – выносливость к замерзанию – связан с временным прекращением активного состояния (гипобиозом или криптобиозом). Так, жуки-жужелицы в тундрах выдерживают переохлаждение до -35 °C, накапливая к зиме до 25 % глицерина и снижая содержание воды в теле с 65 до 54 %. Летом глицерин в их теле не обнаруживается.

Некоторые насекомые выдерживают зимой до -47 и даже -50 °C с замерзанием внеклеточной, но не внутриклеточной влаги.

• Термофилы – это экологическая группа видов, оптимум жизнедеятельности которых находится в области высоких температур.

• Наиболее устойчивы бактерии. Некоторые архебактерии способны к росту и делению клеток при температурах, превышающих +110 °C.

• Бактерии, окисляющие серу размножаются при +(85–90)°С.

• Обнаружена даже способность ряда видов расти в практически в кипящей воде.

• Внешнее тепло –экзогенное.

• Внутреннее тепло – эндогенное.

Живые организмы с непостоянной температурой тела –пойкилотермные (эктотермы-холоднокровные).

• Живые организмы с постоянной температурой тела –гомойотермные (эндотермы-теплокровные). Гомойотермные животные впадающие в спячку или временное оцепенениесоставляют группу гетеротермных. Таковы сурки, суслики, летучие мыши, ежи, колибри, стрижи и др.

• Способы регуляции температурного баланса у животных - поведенческие, морфологические и физиологические.

• – поведенческие: перемена позы, активный поиск благоприятных мест обитания, целый ряд специализированных форм поведения, направленных на создание микроклимата (рытье нор, сооружение гнезд и др.).Рисунок 1. В ряде случаев гомойотермные животные используют в целях терморегуляции групповое поведение.

химическая терморегуляция – рефлекторное увеличение теплопродукции в ответ на понижение температуры среды.
Химическая терморегуляция полностью отсутствует у пойкилотермных.

• Физическая терморегуляция к холоду осуществляется за счет сохранения его в теле животного, а защита от перегрева путем усиления теплоотдачи во внешнюю среду. Рис 2. (Анабиоз –зимняя спячка, летняя - эстивация)

• Немаловажное значение для поддержания температурного баланса имеет отношение поверхности тела к его объему.

• Согласно правила Бергмана (1848г) у теплокровных животных размер тела особей у Северных популяций вида по сравнению с южными.

• Правило Д.Аллена (1878г.)- увеличение выступающих частей тела (конечностей, хвоста, ушей) наблюдается у южных популяций вида по сравнению с северными.

Дата добавления: 2014-11-09