Температура как экологический фактор

Закон неоднозначного (селективного) действия факторов

Любой экологический фактор по-разному влияет на функции организма: оптимум для одного процесса может не являться оптимумом для другого. Например, существуют оптимальные температуры для прорастания семян, цветения, созревания и т.д.

Температура является одним из наиболее важных экологических факторов, определяющим существование, развитие и распределение организмов по земному шару. Важно не только абсолютное количество тепла, но и распределение его по сезонам, т.е. тепловой режим.

У растений для защиты от неблагоприятного воздействия температур имеются следующие механизмы:

1) анатомо-морфологические – внешние механизмы.

Наблюдается уменьшение площади листовой пластинки или видоизменение листьев в колючки, листья часто имеют белесое опушение (кактус, акация песчаная, лох узколистный…)

2 ) физиологические – внутренние механизмы

Связаны с изменением интенсивности транспирации, накоплением в клетках солей (позволяет снизить температуру замерзания клеточного сока).

Животных в зависимости от вида теплообмена разделяют на 3 группы:

1) пойкилотермные (от греч. poikilos – разнообразный), холоднокровные – животные с неустойчивым уровнем обмена веществ, непостоянной температурой тела и почти полным отсутствием механизмов терморегуляции. Температура их тела изменяется с изменением температуры окружающей среды (беспозвоночные, рыбы, амфибии, пресмыкающиеся). Среди холоднокровных животных встречаются стенотермные и эвритермные виды.

2) гомойотермные (от греч. homoios – одинаковый), теплокровные – животные с высоким и устойчивым уровнем обмена веществ, в процессе которого осуществляется терморегуляция и обеспечивается постоянная температура тела (птицы, млекопитающие).

Механизмы терморегуляции бывают:

- внешние, физические – теплоизолирующие покровы (шерсть, перья, жировой слой), деятельность потовых желез, испарение влаги при дыхании, сосудистая регуляция кровообращения

- внутренние, химические – изменение интенсивности протекания реакций в организме, осуществляется рефлекторным путем:

изменение температуры окружающей среды → рецептор → сигнал в ЦНС → импульс → механизмы, регулирующие процесс терморегуляции

У теплокровных животных интенсивность метаболизма обратно пропорциональна внешней температуре, у холоднокровных – обратно пропорциональна.

3) гетеротермные – животные, у которых в активном состоянии температура относительно высокая и постоянная, в неактивном (в состоянии спячки или глубокого сна) мало отличается от внешней температуры из-за заметного снижения уровня обмена веществ (еж, суслик, медведь, стриж, утконос, кенгуру, ехидна…).

Для защиты организма от неблагоприятных температур в мире животных наблюдаются определенные морфологические адаптации.

Правило Бергманна (1847): в пределах вида или однородной группы близких видов теплокровные организмы с более крупными размерами тела распространены в более холодных районах, т.к. у них больше относительная поверхность тела и, соответственно, больше теплоотдача.

Мелким животным труднее поддерживать постоянную температуру тела в холодных районах, т.к. у них больше относительная поверхность тела. У холоднокровных наблюдается обратная закономерность: в условиях жаркого климата обитают более крупные животные.

Правило Аллена (1877): У животных с постоянной температурой тела в холодных климатических зонах наблюдается тенденция к уменьшению площади выступающих частей тела (ушей, хвостов…). Это также связано с терморегуляцией и необходимостью снижения площади тела и теплоотдачи.

Дата добавления: 2014-01-04