И их влияние на организмы

Основные абиотические факторы

Существует ряд экологических факторов абиотической природы, влияние которых на живые организмы почти везде практически одинаково. Например, сила тяготения (гравитация), которая является константой жизни и одним из важнейших её условий. Она определяет форму тел организмов.

В каждой среде обитания на организмы действует своя совокупность абиотических факторов. Некоторые из них играют важную роль во всех трех основных средах (воде, почве, суше). Рассмотрим важнейшие.

Солнечный свет. Условия жизни организмов определяются общим потоком излучения в окружающей их среде. Организмы, которые живут на поверхности планеты или вблизи неё, воспринимают поток энергии, состоящий из солнечного излучения и длинноволнового теплового излучения от соседних тел. Именно эти два фактора обуславливают климатические условия среды – температуру, скорость испарения воды, движения воздуха и воды.

Характеристика солнечной радиации. Солнечная радиация, поступающая на поверхность Земли, составляет около 99,8 % в общем балансе энергии планеты. Она поддерживает тепловой баланс Земли, обеспечивает водный обмен организмов, создание и превращение органического вещества автотрофным звеном биосферы. Все это делает возможным формирование среды, которая способна удовлетворить жизненные потребности организмов.

Излучение Солнца, приходящее к верхней границе биосферы, равно 8,3 Дж/см в 1 мин. Эта величина носит название солнечной постоянной. Примерно 19% солнечной энергии поглощается при прохождении через атмосферу, 34 % отражается обратно в космическое пространство. Лишь 47% её достигает земной поверхности в виде прямой и рассеянной радиации. Прямая солнечная радиация – это совокупность электромагнитного излучения. Рассеянная представляет собой отраженные лучи.

Совокупность прямой и рассеянной компонент солнечной радиации называют суммарной радиацией. Суммарная радиация создает для её обитателей световой режим.

Адаптационные ритмы жизни. Из – за осевого вращения Земли и движения вокруг Солнца развитие жизни на планете происходило в условиях регулярной смены дня и ночи, а также чередовании времен года. Подобная ритмичность создает периодичность.

К указанным ритмам организмы приспособлены таким образом, что их физиологическое состояние и поведение изменяются в полном соответствии с циклическими изменениями внешней среды. Для жизнедеятельности разных видов выделяют:

1. Суточные ритмы приспосабливают организмы к смене дня и ночи. Суточный ритм может влиять на многие процессы в организме.

2. Годовые ритмы приспосабливают организмы к сезонной смене условий. Имеющие место кратковременные изменения погоды не нарушают годовых ритмов растений и животных. Основным экологическим периодом является фотопериод, т.е. изменение в соотношении дня и ночи. Способность организмов реагировать на изменение длины дня называется фотопериодизмом. В процессе эволюции выработались биологические ритмы (временные циклы с определенной последовательностью и длительностью периодов размножения)

3. Приливно – отливные ритмы. Виды организмов, обитающие в прибрежной или донной части мелководья находятся в условиях сложной периодичности внешней среды.

Интенсивность света влияет на первичное продуцирование органического вещества фотоавтотрофами.

Ультрафиолетовые лучи имеют самую высокую фотохимическую активность.

Видимый свет для фототрофных и гетеротрофных организмов имеет разное экологическое значение.

Температура по значимости занимает второе место, после света. Значение тепла состоит, прежде всего в том, что температура окружающей среды определяет температуру организмов и оказывает влияние на скорость и характер протекания всех хим. реакций.

Любой организм способен существовать лишь в определенном диапазоне температуры, ограниченном нижней и верхней летальной температурой. Оптимальной будет та температура, которая наиболее благоприятна для жизнедеятельности и роста.

Адаптация организмов к температуре. Живые организмы в ходе эволюции выработали разнообразные приспособления, которые позволяют регулировать обмен веществ при изменениях температуры окружающей среды.

Некоторые виды адаптаций организмов:

- биохимические адаптации к температуре (например, некоторые насекомые переносят понижение температуры до – 45). Такие изменения пределов выносливости под влиянием предшествующих условий называют акклимацией.

- морфологические адаптации. Температура среды оказывает влияние на форму и строение организмов, т.е. их морфологию. Согласно правилу Бергмана. если два близких вида теплокровных животных отличаются размерами, то более крупный обитает в более холодном, а мелкий - в теплом климате. Это обусловлено тем, что с увеличением размера тел животных при продвижении на север уменьшается относительная поверхность тела, а значит и теплоотдача.

- физиологические адаптации. Вырабатываемое живыми организмами тепло может служить источником повышения температуры их тела. Поэтому многие организмы могут менять температуру своего тела. Эту способность называют терморегуляцией.

Имеются организмы с непостоянной температурой тела – пойкилотермные (холоднокровные) и организмы гомойтермные (теплокровные).

Эффективным механизмом регуляции теплообмена у животных является испарение воды посредством потоотделения или через слизистые оболочки полости рта и верхних дыхательных путей.

Влажность Протекание всех биохимических процессов в клетках возможны только при достаточном обеспечении его водой. Она является и климатическим и эдафическим (средообразующим) фактором, т.к. вода требуется в определенном состоянии и в атмосфере и в почве. Два абиотических фактора – температура и количество осадков – определяют размещение по земной поверхности основных наземных биомов – очень крупных экосистем. Режим температуры и осадков на некоторой территории в течении достаточного периода времени называют – климатом.

Атмосферный воздух. Представляет собой физическую смесь газов различной природы. Воздух имеет место для всего живущего исключительное значение. Он является материальной средой, с которой тесно связана жизнедеятельность всех организмов.

Радиационный фон Земли складывается из разных источников. Природные лучевые нагрузки организмов формируются за счет внешнего и внутреннего их облучения от естественных источников ионизирующего излучения. Внешнее облучение бионов формируется космическим излучением, излучением радионуклеотидов, рассеянных в биосфере и излучением материалов и сооружений созданных человеком.

Внутреннее облучение бионов формируется радионуклеотидами, накапливающимися в их тканях в процессе поглощения питательных веществ из окружающей среды.

Огонь как экологический фактор. В сочетании с определенными климатическими условиями он может привести к полному или частичному выгоранию растительности в большинстве наземных местообитаний, гибели животных и микроорганизмов.

Питание как экологический фактор.Питанием называется процесс потребления энергии и вещества. Известны два способа питания: галофитный – без захвата пищи (посредством всасывания растворенных пищевых веществ через поверхностные структуры организма) и голозойный – посредством захвата частиц пищи внутрь тела. Метаболизм прадставляет собой совокупность взаимосвязанных и сбалансированных процессов, включающих разнообразные химические превращения веществ в организме. Реакции синтеза сложных веществ, осуществляющиеся с потреблением энергии, составляет основу анаболизма, или ассимеляции.

Дата добавления: 2013-12-12