Абіотичні фактори

Температура – один з найважливіших кліматичних факторів. Від неї залежать усі життєво необхідні процеси, що відбуваються в організмі: обмін речовин, ріст, розвиток тощо. На земні поверхні температура мінлива і залежить передусім від географічної широти, висоти місцевості над рівнем моря, пори року, сезону, часу доби. Життя і розмноження кожного виду живих організмів можливі тільки в певних межах температури: мінімальна - оптимальна – максимальна. Різка зміна критичних для організму значень температури може спричинити сповільнення або прискорення фізіологічних процесів і навіть його загибель. Згідно з законом Вант-Гоффа, з кожним підвищенням температури на 10* С швидкість більшості хімічних реакцій в організмі збільшується у 2-3 рази.

Організми, що пристосувалися до значних коливань температури, називаються евритермними, а ті, що пристосувалися до певних температур, - стенотермними. Більшість рослин і тварин є евритермними.

Температура усіх мікроорганізмів, рослин і більшості тварин (крім ссавців і птахів) залежить від температури зовнішнього середовища. Тому вони називаються пойкілотермними, або холоднокровними. У всіх ссавців та птахів у процесі еволюції виробилась здатність підтримувати відносно сталу температуру тіла незалежно від температури середовища. Через це їх називають гомойотермними, або теплокровними.

Як пойкілотермні, так і гомойотермні організми здатні регулювати температуру свого тіла. Така їх захисна реакція називається терморегуляцією.

У рослин і комах протягом осені і зими підвищується стійкість проти холоду. Це явище дістало назву загартування. Особливо стійкими проти несприятливих температур є організми, що перебувають у стадії анабіозу.

Світло є важливим екологічним фактором, інтенсивність якого змінюється по сезонах року і протягом доби. Основним його джерелом є сонячна радіація. Із загального її потоку, який досягає земної поверхні і від якого залежать умови існування організмів, видиме світло становить близько 45%, інфрачервоне – 45% і ультрафіолетове – 8 – 10%. Видиме світло є особливо важливим для зелених рослин – вони використовують його для фотосинтезу. Інфрачервоне випромінювання – важливе джерело теплової енергії Воно поглинається тканинами організмів і зумовлює їх нагрівання. Від цього залежить інтенсивність фізіологічних процесів у рослин і пойкілотермних тварин. Ультрафіолетове випромінювання може бути довгохвильовим і короткохвильовим. Землі досягає лише перше, а друге згубно діє на все живе і майже повністю затримується озоновим екраном атмосфери. Невеликі дози довгохвильового ультрафіолетового випромінювання необхідні для багатьох видів організмів. У діапазоні хвиль 250-300 нм вони виявляють бактерицидну дію, сприяють синтезу вітаміну Д в організмі тварин.

Рослини поглинають не всю сонячну радіацію, яка надходить на земну поверхню. Більша кількість її розсіюється атмосферою і тим сильніше, чим більше в ній завислих твердих часточок. Значно послаблюють сонячну радіацію вода та її пара, внаслідок чого зменшується її енергія в похмуру погоду, коли рослини використовують розсіяне світло. Дуже впливає на розвиток рослин і тварин добове чергування дня і носі. Тривалість світлового дня і ночі. Тривалість світового дня називають фотоперіодом, а реакцію на нього організму – фотоперіодизмом.

У рослин залежно від тривалості світлового дня формуються гормони, що впливають на їх цвітіння, утворення бульб, цибулин, коренеплодів. За вимогою до освітлення розрізняють рослини короткого дня (фотоперіод 8-10 год.), довгого дня (не менше 12 год.) і нейтральні, на яких тривалість світового дня істотно не впливає. Є також рослини світлолюбні – ростуть на відкритих, добре освітлених місцевостях; тіньолюбні – рослини нижніх ярусів тінистих лісів, печер та глибоководні; тіньовитривалі – можуть витримувати тривале затінення, проте добре ростуть і на світлі. Фотоперіодизм спостерігається також у тварин. Розмноження більшості жуйних тварин починається в період з коротким світловим днем, а дрібних хижаків – коли день стає довшим. Птахи навесні, коли подовжується світловий день починають будувати гнізда. Фотоперіодизм, поряд з температурою, вологістю, є причиною діапаузи – тимчасового фізіологічного спокою у розвитку багатьох тварин.

Вологість – найпоширеніша на Землі речовина. Багато видів організмів живуть у воді, а мешканці суші також залежать від неї. Вода є основним компонентом клітин, розчинником, транспортним засобом для перенесення поживних речовин, за її участю відбуваються біохімічні реакції в організмах.

За потребою у воді виділяють такі екологічні групи рослин:

· Гідратофіти – живуть тільки у воді, цілком або майже повністю занурені в неї. Якщо їх вийняти з води, то вони швидко висихають і гинуть;

· Гідрофіти – наземно-водні, частково занурені у воду, ростуть на берегах водойм, болотах;

· Гігрофіти – наземні, можуть існувати в умовах підвищеної вологості повітря та на вологих грунтах;

· Мезофіти – витримують нетривалу і не дуже сильну посуху, досить численні і дуже поширені;

· Ксерофіти – переносять тривалу посуху, перебуваючи в активному стані завдяки здатності регулювати водний обмін.

В організм тварин вода надходить під час пиття, з соковитими кормами і внаслідок обмінних (метаболічних) процесів, зокрема внаслідок окислення жирів.

Проте є тварини, яким цілком достатньо вологи, що надходить з поживою, і метаболічної. У людини вода, що утворюється в процесі метаболізму, становить близько 25% її добових втрат.

У разі, коли води в організм надходить менше, ніж витрачається, він відчуває водний дефіцит.

Вода не тільки здійснює безпосередній фізіологічний вплив на ріст і розвиток рослин, а й видозмінює інші такі важливі екологічні фактори, як температура, аерація ґрунту, засвоєння рослинами елементів живлення, надходження в організми хімічних елементі. Крім того, кисень рослин, запас якого постійно поповнюється завдяки фотосинтезу, виділяється ними внаслідок реакції розкладання води, яка вбирається рослинами з ґрунту.

Іонізуюче випромінювання поділяють на електромагнітне і корпускулярне, що має енергію достатню для іонізації молекул і атомів речовини. Воно невидиме і може проникати в непрозорі тіла на значну глибину, викликаючи різні зміни в біологічних системах. Тому його називають проникною радіацією. До іонізуючого випромінювання належать також видиме світло та ультрафіолетове випромінювання. На живі організми в навколишньому середовищі можуть одночасно діяти кілька джерел іонізуючого випромінювання: 1) природне; 2) штучні радіонукліди; 3) побутові прилади.

Поширенню радіонуклідів сприяють вітер, атмосферні опади. Ті з них, щo випали на земну поверхню, концентруються в рослинах, грунті та воді і через ланцюг живлення потрапляють в організми тварин і людей. Надійшовши у воду, радіонукліди накопичуються в мулових відкладах. З часом частина їх розчиняється у воді і забруднює її.

Чим вища інтенсивність випромінювання, тим більшої шкоди завдає воно організму. Мірою дії будь-якого іонізуючого випромінювання на біологічні об’єкти є величина поглинутої енергії випромінювання, або доза випромінювання, - кількість поглинутої енергії випромінювання одиницею маси опроміненої речовини.

У біологічному відношенні важливо знати не тільки величину дози, отриману опроміненим об’єктом, а її швидкість її накопичення, оскільки однакова доза, отримана на різні проміжки часу, спричинює неоднакові ураження. Для цього було введено поняття потужності дози (доза випромінювання, отримана об’єктом за одиницю часу)

Залежно від виду випромінювання, дози і способу опромінення можна спостерігати різні реакції організму на променеву дію: від прискорення росту і розвитку до його загибелі..

Дата добавления: 2014-01-04