Przykłady abiotycznych czynników środowiskowych. Czynniki środowiskowe i ich klasyfikacja

Wyróżnia się następujące grupy czynników abiotycznych (czynniki przyrody nieożywionej): klimatyczne, edafogeniczne (gleba), orograficzne i chemiczne.

I) Czynniki klimatyczne: obejmują promieniowanie słoneczne, temperaturę, ciśnienie, wiatr i inne czynniki środowiskowe.

1) Promieniowanie słoneczne jest silnym czynnikiem środowiskowym. Rozchodzi się w przestrzeni w postaci fal elektromagnetycznych, z których 48% znajduje się w widzialnej części widma, 45% to promieniowanie podczerwone (o dużej długości fali), a około 7% to krótkofalowe promieniowanie ultrafioletowe. Promieniowanie słoneczne jest podstawowym źródłem energii, bez którego życie na Ziemi jest niemożliwe. Ale z drugiej strony bezpośrednia ekspozycja na światło słoneczne (zwłaszcza jego składnik ultrafioletowy) jest szkodliwa dla żywej komórki. Ewolucja biosfery miała na celu zmniejszenie intensywności ultrafioletowej części widma i ochronę jej przed nadmiernym promieniowaniem słonecznym. Było to ułatwione dzięki tworzeniu się ozonu (warstwy ozonowej) z tlenu uwalnianego przez pierwsze organizmy fotosyntetyczne.

Całkowita ilość energii słonecznej docierającej do Ziemi jest w przybliżeniu stała. Ale różne punkty na powierzchni ziemi otrzymują różne ilości energii (ze względu na różnice w czasie oświetlenia, różne kąty padania, stopień odbicia, przezroczystość atmosfery itp.)

Ujawniono ścisły związek między aktywnością słoneczną a rytmem procesów biologicznych. Im większa aktywność słoneczna (więcej plam na Słońcu), tym więcej perturbacji w atmosferze, burz magnetycznych, które dotykają organizmy żywe. Ważną rolę odgrywa również zmiana aktywności słonecznej w ciągu dnia, która determinuje dobowe rytmy organizmu. U ludzi cyklowi dobowemu podlega ponad 100 cech fizjologicznych (uwalnianie hormonów, częstość oddechów, praca różnych gruczołów itp.)

Promieniowanie słoneczne w dużej mierze determinuje inne czynniki klimatyczne.

2) Temperatura otoczenia jest związana z natężeniem promieniowania słonecznego, zwłaszcza podczerwonej części widma. Aktywność życiowa większości organizmów przebiega normalnie w zakresie temperatur od +5 do 40 0 ​​C. Powyżej +50 0 - +60 0 rozpoczyna się nieodwracalne zniszczenie białka będącego częścią żywych tkanek. Przy wysokich ciśnieniach górna granica temperatury może być znacznie wyższa (do +150-200 0 C). Dolna granica temperatury jest często mniej krytyczna. Niektóre organizmy żywe są w stanie wytrzymać bardzo niskie temperatury (do -200 0 C) w stanie zawieszenia. Wiele organizmów w Arktyce i Antarktyce stale żyje w temperaturach poniżej zera. Niektóre ryby arktyczne mają normalną temperaturę ciała -1,7 0 C. Jednocześnie woda w wąskich naczyniach włosowatych nie zamarza.

Zależność intensywności aktywności życiowej większości żywych organizmów od temperatury ma następującą postać:

Rys.12. Zależność żywotnej aktywności organizmów od temperatury

Jak widać na rysunku, wraz ze wzrostem temperatury procesy biologiczne ulegają przyspieszeniu (tempo reprodukcji i rozwoju, ilość spożywanego pokarmu). Na przykład rozwój gąsienic motyla kapustnego w temperaturze +10 0 C wymaga 100 dni, a w +26 0 C - tylko 10 dni. Ale dalszy wzrost temperatury prowadzi do gwałtownego obniżenia parametrów czynności życiowych i śmierci organizmu.

W wodzie zakres wahań temperatury jest mniejszy niż na lądzie. Dlatego organizmy wodne są mniej przystosowane do zmian temperatury niż organizmy lądowe.

Temperatura często determinuje podział na strefy w biogeocenozach lądowych i wodnych.

3) Wilgotność otoczenia jest ważnym czynnikiem środowiskowym. Większość żywych organizmów to 70-80% wody - substancji niezbędnej do istnienia protoplazmy. Wilgotność obszaru zależy od wilgotności powietrza atmosferycznego, ilości opadów i powierzchni rezerw wodnych.

Wilgotność zależy od temperatury: im wyższa, tym więcej wody jest zwykle zawarte w powietrzu. Niższe warstwy atmosfery są najbogatsze w wilgoć. Opady są wynikiem kondensacji pary wodnej. W strefie umiarkowanej rozkład opadów w poszczególnych porach roku jest mniej więcej równomierny, w tropikach i subtropikach jest nierównomierny. Dostępna podaż wód powierzchniowych zależy od źródeł wód gruntowych i opadów.

Interakcja temperatury i wilgotności tworzy dwa klimaty: morski i kontynentalny.

4) Ciśnienie to kolejny czynnik klimatyczny ważny dla wszystkich żywych organizmów. Na Ziemi są obszary, w których ciśnienie jest stale wysokie lub niskie. Spadki ciśnienia są związane z nierównomiernym nagrzewaniem się powierzchni ziemi.

5) Wiatr – ukierunkowany ruch mas powietrza, będący wynikiem różnic ciśnień. Przepływ wiatru kierowany jest z obszaru o wysokim ciśnieniu do obszaru o niższym ciśnieniu. Wpływa na temperaturę, wilgotność i ruch zanieczyszczeń w powietrzu.

6) Rytmy księżycowe określają przypływy i odpływy, do których przystosowane są zwierzęta morskie. Wykorzystują przypływy i odpływy do wielu procesów życiowych: ruchu, reprodukcji i tak dalej.

II) Czynniki edafogeniczne determinują różne właściwości gleby. Gleba odgrywa ważną rolę w ekosystemach lądowych – rolę akumulatora i rezerwy zasobów. Na skład i właściwości gleb duży wpływ ma klimat, roślinność i mikroorganizmy. Gleby stepowe są bardziej żyzne niż gleby leśne, ponieważ trawy są krótkotrwałe i corocznie do gleby dostaje się duża ilość materii organicznej, która szybko się rozkłada. Ekosystemy bez gleb są zwykle bardzo niestabilne. Wyróżnia się następujące główne cechy gleb: skład mechaniczny, wilgotność, gęstość i przepuszczalność powietrza.

Skład mechaniczny gleb zależy od zawartości w nim cząstek o różnej wielkości. Istnieją cztery rodzaje gleb, w zależności od ich składu mechanicznego: piasek, glina piaszczysta, glina, glina. Skład mechaniczny wpływa bezpośrednio na rośliny, organizmy podziemne, a za ich pośrednictwem na inne organizmy. Wilgotność (zdolność do zatrzymywania wilgoci), ich gęstość i przepuszczalność powietrza gleb zależy od składu mechanicznego.

III) Czynniki orograficzne. Należą do nich wysokość terenu nad poziomem morza, jego rzeźba i położenie względem punktów kardynalnych. Czynniki orograficzne w dużej mierze determinują klimat danego obszaru, a także inne czynniki biotyczne i abiotyczne.

IV) Czynniki chemiczne. Należą do nich skład chemiczny atmosfery (skład gazowy powietrza), litosfera i hydrosfera. Dla organizmów żywych duże znaczenie ma zawartość makro- i mikroelementów w środowisku.

Makroelementy to pierwiastki potrzebne organizmowi w stosunkowo dużych ilościach. Dla większości żywych organizmów jest to fosfor, azot, potas, wapń, siarka, magnez.

Pierwiastki śladowe to pierwiastki, które są potrzebne organizmowi w bardzo małych ilościach, ale są częścią ważnych enzymów. Pierwiastki śladowe są niezbędne do normalnego funkcjonowania organizmu. Najczęstszymi pierwiastkami śladowymi są metale, krzem, bor i chlor.

Nie ma wyraźnej granicy między makroelementami a mikroelementami: co jest mikroelementem dla jednych organizmów, dla innych jest makroelementem.

Klasyfikacja czynników środowiskowych.

CZYNNIKI ŚRODOWISKOWE

4.1. Klasyfikacja czynników środowiskowych.

4.2. Czynniki abiotyczne

4.3. Czynniki biotyczne

4.3. plastyczność ekologiczna. Pojęcie czynnika ograniczającego

Z ekologicznego punktu widzenia środowisko to naturalne ciała i zjawiska, z którymi organizm jest w bezpośrednim lub pośrednim związku.

Środowisko otaczające ciało charakteryzuje się dużą różnorodnością, na którą składa się wiele elementów, zjawisk, warunków dynamicznych w czasie i przestrzeni, które są traktowane jako czynniki.

Czynnik środowiskowy- jest to każdy stan środowiska, który może mieć bezpośredni lub pośredni wpływ na organizmy żywe, przynajmniej podczas jednej z faz ich indywidualnego rozwoju, lub dowolny stan środowiska, do którego organizm się przystosowuje. Z kolei organizm reaguje na czynnik środowiskowy specyficznymi reakcjami adaptacyjnymi.

Środowiskowe czynniki środowiskowe dzielą się na trzy kategorie:

1) czynniki natury nieożywionej (abiotyczne);

2) czynniki przyrodnicze (biotyczne);

3) antropogeniczny.

Spośród wielu istniejących klasyfikacji czynników środowiskowych do zadań tego kursu wskazane jest zastosowanie następujących (rys. 1).

Ryż. 4.1. Klasyfikacja czynników środowiskowych

Czynniki antropogeniczne- to wszystkie formy aktywności społeczeństwa ludzkiego, które zmieniają przyrodę jako siedlisko organizmów żywych lub bezpośrednio wpływają na ich życie. Podział czynników antropogenicznych do odrębnej grupy wynika z faktu, że obecnie losy szaty roślinnej Ziemi i wszystkich obecnie istniejących gatunków organizmów są praktycznie w rękach ludzkiego społeczeństwa.

Wszystkie czynniki środowiskowe w ogólnym przypadku można podzielić na dwie duże kategorie: czynniki natury nieożywionej lub obojętnej, inaczej zwane abiotyczny lub abiogenny, oraz czynniki przyrodnicze - biotyczny lub biogeniczny. Ale w swoim pochodzeniu obie grupy mogą być obydwoma naturalny, oraz antropogeniczny, czyli związane z wpływem człowieka. Czasami się wyróżniają antropiczny oraz antropogeniczny czynniki. Pierwsze obejmują jedynie bezpośrednie oddziaływania człowieka na przyrodę (zanieczyszczenie, rybołówstwo, zwalczanie szkodników), a drugie – głównie pośrednie konsekwencje związane ze zmianami jakości środowiska.

Oprócz rozważanych istnieją inne klasyfikacje czynników środowiskowych. Przydziel czynniki zależny oraz niezależnie od liczby i gęstości organizmów. Na przykład czynniki klimatyczne nie zależą od liczby zwierząt, roślin, a choroby masowe wywołane przez patogenne mikroorganizmy (epidemię) u zwierząt lub roślin są z pewnością związane z ich liczbą: epidemie występują przy bliskim kontakcie między osobnikami lub z ich ogólnym osłabieniem na brak paszy, gdy możliwe jest szybkie przeniesienie patogenu z jednego osobnika na drugi i utrata odporności na patogen.

Makroklimat nie zależy od liczebności zwierząt, a mikroklimat może ulegać znacznym zmianom w wyniku ich aktywności życiowej. Jeśli np. owady o dużej liczebności w lesie zniszczą większość igieł lub listowia drzew, zmieni się tu reżim wiatrowy, oświetlenie, temperatura, jakość i ilość pokarmu, co wpłynie na stan kolejnych żyjące tu pokolenia tych samych lub innych zwierząt. Masowa hodowla owadów przyciąga drapieżniki owadożerne i ptaki owadożerne. Plony owoców i nasion wpływają na populację mysich gryzoni, wiewiórki i jej drapieżników, a także wielu ptaków żywiących się nasionami.

Wszystkie czynniki możemy podzielić na regulacja (kontrola) oraz regulowany (zarządzany), co jest również łatwe do zrozumienia w związku z powyższymi przykładami.

Oryginalną klasyfikację czynników środowiskowych zaproponował A.S. Monchadskiego. Wyszedł z założenia, że ​​wszystkie reakcje adaptacyjne organizmów na określone czynniki są związane ze stopniem stałości ich oddziaływania, czyli innymi słowy z ich okresowością. W szczególności podkreślił:

1. podstawowe czynniki okresowe(te, które charakteryzują się prawidłową okresowością związaną z obrotem Ziemi: zmiany pór roku, dobowe i sezonowe zmiany oświetlenia i temperatury); czynniki te są nieodłączne od naszej planety i rodzące się życie musiało się do nich natychmiast przystosować;

2. wtórne czynniki okresowe(pochodzą od pierwotnych); są to wszystkie czynniki fizyczne i wiele czynników chemicznych, takich jak wilgotność, temperatura, opady, dynamika liczebności roślin i zwierząt, zawartość rozpuszczonych gazów w wodzie itp.;

3. czynniki nieokresowe, które nie charakteryzują się prawidłową okresowością (cyklicznością); są to na przykład czynniki związane z glebą lub różnego rodzaju zjawiska naturalne.

Oczywiście tylko sam korpus gleby, grunt pod nim, jest „nieokresowy”, podczas gdy dynamika temperatury, wilgotności i wiele innych właściwości gleby jest również związana z pierwotnymi czynnikami okresowymi.

Czynniki antropogeniczne jednoznacznie odnoszą się do nieokresowych. Wśród takich czynników nieokresowego działania znajdują się przede wszystkim zanieczyszczenia zawarte w emisjach i zrzutach przemysłowych. Żywe organizmy w procesie ewolucji są w stanie przystosować się do naturalnych czynników okresowych i nieokresowych (na przykład hibernacji, zimowania itp.), A rośliny i zwierzęta z reguły nie mogą nabywać i dziedzicznie ustalać odpowiedniej adaptacji. To prawda, że ​​niektóre bezkręgowce, na przykład roślinożerne roztocza z klasy pajęczaków, które mają dziesiątki pokoleń rocznie w zamkniętych warunkach gruntowych, są w stanie, przy ciągłym stosowaniu przeciwko nim tych samych pestycydów, tworzyć rasy odporne na trucizny wybierając osoby, które odziedziczą taki opór.

Należy podkreślić, że do pojęcia „czynnika” należy podchodzić w różny sposób, biorąc pod uwagę, że czynniki mogą być zarówno działaniem bezpośrednim (natychmiastowym), jak i pośrednim. Różnice między nimi polegają na tym, że czynnik działania bezpośredniego można określić ilościowo, podczas gdy czynniki działania pośredniego nie. Na przykład klimat lub rzeźbę terenu można określić głównie ustnie, ale określają one reżimy czynników bezpośredniego działania - wilgotność, godziny dzienne, temperaturę, właściwości fizyczne i chemiczne gleby itp.

Czynniki abiotyczne to zestaw właściwości przyrody nieożywionej, które są ważne dla organizmów.

Komponent abiotyczny środowiska lądowego to połączenie czynników klimatycznych i glebowo-glebowych, które wpływają zarówno na siebie, jak i na istoty żywe.

Temperatura

Zakres temperatur występujących we Wszechświecie wynosi 1000 stopni, a w porównaniu z nim granice w jakich może istnieć życie są bardzo wąskie (około 300 0) od -200 0 C do +100 0 C (w gorących źródłach na dnie Oceanu Spokojnego u wejścia do Bakterii stwierdzono w Zatoce Kalifornijskiej, dla której optymalna temperatura wynosi 250 0 C). Większość gatunków i większość aktywności ogranicza się do jeszcze węższego zakresu temperatur. Górna granica temperatury dla bakterii z gorących źródeł wynosi ok. 88 0 C, dla sinic ok. 80 0 C, a dla najbardziej odpornych ryb i owadów ok. 50 0 C.

Zakres wahań temperatury w wodzie jest mniejszy niż na lądzie, a zakres tolerancji temperaturowej organizmów wodnych jest węższy niż zwierząt lądowych. Dlatego temperatura jest ważnym i bardzo często ograniczającym czynnikiem. Temperatura bardzo często tworzy strefowanie i stratyfikację w siedliskach wodnych i lądowych. Łatwo mierzalne.

Zmienność temperatury jest niezwykle ważna z ekologicznego punktu widzenia. Aktywność życiowa organizmów, które w przyrodzie są zwykle narażone na zmienne temperatury, jest częściowo lub całkowicie tłumiona lub spowalniana pod wpływem stałej temperatury.

Wiadomo, że ilość ciepła padającego na powierzchnię poziomą jest wprost proporcjonalna do sinusa kąta padania słońca nad horyzontem. Dlatego w tych samych regionach obserwuje się dzienne i sezonowe wahania temperatury, a cała powierzchnia kuli ziemskiej jest podzielona na szereg pasów z warunkowymi granicami. Im wyższa szerokość geograficzna obszaru, tym większy kąt nachylenia promieni słonecznych do powierzchni ziemi i zimniejszy klimat.

Promieniowanie, światło.

Jeśli chodzi o światło, organizmy stają przed dylematem: z jednej strony bezpośrednie oddziaływanie światła na protoplazmę jest dla organizmów zgubne, z drugiej zaś światło służy jako podstawowe źródło energii, bez której życie jest niemożliwe. Dlatego z rozwiązaniem tego problemu związanych jest wiele cech morfologicznych i behawioralnych organizmów. Ewolucja biosfery jako całości została ukierunkowana głównie na okiełznanie napływającego promieniowania słonecznego, wykorzystanie jego użytecznych składników oraz osłabienie lub ochronę przed szkodliwymi. Oświetlenie odgrywa kluczową rolę dla wszystkich żywych istot, a organizmy są fizjologicznie przystosowane do zmiany dnia i nocy, w stosunku do ciemnych i jasnych okresów dnia. Prawie wszystkie zwierzęta mają rytmy dobowe związane ze zmianą dnia i nocy. W odniesieniu do światła rośliny dzielą się na kochające światło i kochające cień.

Promieniowanie to fale elektromagnetyczne o różnej długości. Światło odpowiadające dwóm obszarom widma z łatwością przechodzi przez ziemską atmosferę. Są to światło widzialne (48%) i obszary przyległe (UV – 7%, IR – 45%) oraz fale radiowe o długości powyżej 1 cm. Rejon widma postrzeganego przez ludzkie oko obejmuje zakres długości fal od 390 do 760 nm. Promienie podczerwone mają pierwszorzędne znaczenie dla życia, a promienie pomarańczowoczerwone i ultrafioletowe odgrywają najważniejszą rolę w procesach fotosyntezy. Ilość energii promieniowania słonecznego przechodzącego przez atmosferę na powierzchnię Ziemi jest praktycznie stała i szacowana jest na około 21*10 23 kJ. Ta wartość nazywana jest stałą słoneczną. Jednak napływ energii słonecznej do różnych punktów na powierzchni Ziemi nie jest taki sam i zależy od długości dnia, kąta padania promieni, przezroczystości powietrza atmosferycznego itp. Dlatego częściej stałą słoneczną wyraża się w liczbie dżuli na 1 cm2 powierzchni na jednostkę czasu. Jego średnia wartość to około 0,14 J/cm2 w ciągu 1 sekundy. Energia promieniowania jest związana z oświetleniem powierzchni ziemi, która jest determinowana przez czas trwania i intensywność strumienia świetlnego.

Energia słoneczna jest nie tylko pochłaniana przez powierzchnię ziemi, ale także częściowo przez nią odbijana. Ogólny tryb temperatury i wilgotności zależy od tego, ile energii promieniowania słonecznego pochłania powierzchnia.

Wilgotność powietrza atmosferycznego

Związany z jej nasyceniem parą wodną. Niższe warstwy atmosfery (1,5 - 2,0 km) są najbogatsze w wilgoć, gdzie koncentruje się około 50% całej wilgoci. Ilość pary wodnej zawartej w powietrzu zależy od temperatury powietrza. Im wyższa temperatura, tym więcej wilgoci zawiera powietrze. Jednak przy określonej temperaturze powietrza istnieje pewna granica jego nasycenia parą wodną, ​​która nazywa się maksimum. Zazwyczaj nasycenie powietrza parą wodną nie osiąga maksimum, a różnicę między maksymalnym a tym nasyceniem nazywa się niedobór wilgoci. Niedobór wilgotności jest najważniejszym parametrem środowiskowym, ponieważ Charakteryzuje jednocześnie dwie wielkości: temperaturę i wilgotność. Im wyższy deficyt wilgoci, tym suchsze i cieplejsze i odwrotnie. Wzrost niedoboru wilgoci w niektórych segmentach wegetacji przyczynia się do wzmożonego owocowania roślin, a u wielu zwierząt, takich jak owady, prowadzi do rozmnażania się aż do ognisk.

Opad atmosferyczny

Opady są wynikiem kondensacji pary wodnej. W wyniku kondensacji w powierzchniowej warstwie powietrza powstają rosy, mgły, aw niskich temperaturach obserwuje się krystalizację wilgoci (szron). W wyniku kondensacji i krystalizacji pary wodnej w wyższych warstwach atmosfery powstają chmury i opady. Opady są jednym z ogniw cyklu wodnego na Ziemi i występują ostre nierówności w ich opadach, dlatego rozróżnia się strefy wilgotne (mokre) i suche (suche). Maksymalna ilość opadów przypada w strefie lasów tropikalnych (do 2000 mm rocznie), natomiast w strefach suchych – 0,18 mm. rocznie (na pustyni strefy tropikalnej). Strefy z opadami mniejszymi niż 250mm. rocznie są uważane za suche.

Skład gazu atmosfery

Skład jest stosunkowo stały i składa się głównie z azotu i tlenu z domieszką CO 2 i Ar (argonu). Górna atmosfera zawiera ozon. Występują cząstki stałe i płynne (woda, tlenki różnych substancji, pyły i spaliny). Azot jest najważniejszym pierwiastkiem biogennym biorącym udział w tworzeniu struktur białkowych organizmów; tlen - zapewnia procesy oksydacyjne, oddychanie; ozon - rola ekranowania w stosunku do części UV widma słonecznego. Zanieczyszczenia najmniejszych cząsteczek wpływają na przezroczystość atmosfery, uniemożliwiając przechodzenie światła słonecznego na powierzchnię Ziemi.

Ruch mas powietrza (wiatr).

Powodem wiatru jest nierównomierne nagrzewanie się powierzchni ziemi, związane ze spadkami ciśnienia. Przepływ wiatru jest skierowany na niższe ciśnienie, tj. gdzie powietrze jest cieplejsze. W powierzchniowej warstwie powietrza ruch mas powietrza wpływa na reżim temperatury, wilgotności, parowania z powierzchni Ziemi i transpiracji roślin. Wiatr jest ważnym czynnikiem w przenoszeniu i dystrybucji zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym.

Ciśnienie atmosferyczne.

Normalne ciśnienie wynosi 1 kPa, co odpowiada 750,1 mm. rt. Sztuka. W obrębie kuli ziemskiej występują stałe obszary wysokiego i niskiego ciśnienia, w tych samych punktach obserwuje się minima sezonowe i dobowe oraz maksima ciśnienia.

Wykład nr 5

Czynniki ekologiczne środowiska. Czynniki abiotyczne

Pojęcie czynnika środowiskowego

Klasyfikacja

Czynniki abiotyczne

1. Ogólne wzorce rozmieszczenia poziomów i regionalnych reżimów czynników środowiskowych

   Czynniki przestrzeni

   Energia promienista Słońca i jej znaczenie dla organizmów

   Czynniki abiotyczne środowiska lądowego (temperatura, opady, wilgotność, ruch mas powietrza, ciśnienie, czynniki chemiczne, pożary)

   Czynniki abiotyczne środowiska wodnego (rozwarstwienie temperaturowe, przezroczystość, zasolenie, rozpuszczone gazy, kwasowość)

   Czynniki abiotyczne pokrywy glebowej (skład litosfery, pojęcia „gleby” i „żyzności”, skład i struktura gleb)

   Składniki odżywcze jako czynnik środowiskowy

1. Czynnik środowiskowy- jest to każdy element środowiska, który może mieć bezpośredni lub pośredni wpływ na żywy organizm przynajmniej na jednym z etapów jego indywidualnego rozwoju, lub dowolny stan środowiska, na który organizm reaguje reakcjami adaptacyjnymi.

W ogólnym przypadku czynnikiem jest siła napędowa procesu lub stanu oddziałującego na organizm. Środowisko charakteryzuje się ogromną różnorodnością czynników środowiskowych, także tych, które jeszcze nie są znane. Każdy żywy organizm przez całe życie znajduje się pod wpływem wielu czynników środowiskowych, różniących się pochodzeniem, jakością, ilością, czasem ekspozycji, tj. tryb. Tak więc środowisko jest w rzeczywistości zbiorem czynników środowiskowych wpływających na organizm.

Ale jeśli środowisko, jak już powiedzieliśmy, nie ma cech ilościowych, to każdy indywidualny czynnik (czy to wilgotność, temperatura, ciśnienie, białka pokarmowe, liczba drapieżników, związek chemiczny w powietrzu itp.) jest charakteryzuje się miarą i liczbą, tj. może być mierzona w czasie i przestrzeni (w dynamice), porównywana z jakimś standardem, poddawana modelowaniu, przewidywaniu (prognoza) i ostatecznie zmieniana w danym kierunku. Możesz zarządzać tylko tym, co ma miarę i liczbę.

Dla inżyniera przedsiębiorstwa, ekonomisty, lekarza sanitarnego czy śledczego prokuratury wymóg „ochrony środowiska” nie ma sensu. A jeśli zadanie lub warunek jest wyrażony w formie ilościowej, w postaci dowolnych ilości lub nierówności (na przykład: С i< ПДК i или M i < ПДВ i то они вполне понятны и в практическом, и в юридическом отношении. Задача предприятия - не "охранять природу", а с помощью инженерных или организационных приемов выполнить названное условие, т. е. именно таким путем управлять качеством окружающей среды, чтобы она не представляла угрозы здоровью людей. Обеспечение выполнения этих условий - задача контролирующих служб, а при невыполнении их предприятие несет ответственность.

2. Klasyfikacja czynników środowiskowych

Każda klasyfikacja dowolnego zbioru jest metodą jego poznania lub analizy. Obiekty i zjawiska można klasyfikować według różnych kryteriów, na podstawie zadań. Spośród wielu istniejących klasyfikacji czynników środowiskowych do zadań tego kursu wskazane jest zastosowanie następujących (rys. 1).

Wszystkie czynniki środowiskowe w ogólnym przypadku można podzielić na dwie duże kategorie: czynniki natury nieożywionej lub obojętnej, zwane inaczej abiotycznymi lub abiogennymi, oraz czynniki natury ożywionej - biotyczny, lub biogeniczny. Ale w swoim pochodzeniu obie grupy mogą być obydwoma naturalny, oraz antropogeniczny, czyli związane z wpływem człowieka. Czasami się wyróżniają antropiczny oraz antropogeniczny czynniki. Pierwsze obejmują jedynie bezpośrednie oddziaływania człowieka na przyrodę (zanieczyszczenie, rybołówstwo, zwalczanie szkodników), a drugie – głównie pośrednie konsekwencje związane ze zmianami jakości środowiska.

Ryż. 1. Klasyfikacja czynników środowiskowych

Człowiek w swojej działalności nie tylko zmienia reżimy naturalnych czynników środowiskowych, ale także tworzy nowe, na przykład poprzez syntezę nowych związków chemicznych - pestycydów, nawozów, leków, materiałów syntetycznych itp. Wśród czynników przyrody nieożywionej fizyczny(kosmiczna, klimatyczna, orograficzna, glebowa) oraz chemiczny(składniki powietrza, wody, kwasowość i inne właściwości chemiczne gleby, zanieczyszczenia pochodzenia przemysłowego). Czynniki biotyczne to zoogeniczny(wpływ zwierząt), fitogeniczny(wpływ roślin), mikrogeniczny(wpływ mikroorganizmów). W niektórych klasyfikacjach czynniki biotyczne obejmują wszystkie czynniki antropogeniczne, w tym fizyczne i chemiczne.

Oprócz rozważanych istnieją inne klasyfikacje czynników środowiskowych. Przydziel czynniki zależny i niezależny od liczby i gęstości organizmów. Na przykład czynniki klimatyczne nie zależą od liczby zwierząt, roślin, a choroby masowe wywołane przez patogenne mikroorganizmy (epidemię) u zwierząt lub roślin są z pewnością związane z ich liczbą: epidemie występują przy bliskim kontakcie między osobnikami lub z ich ogólnym osłabieniem na brak paszy, gdy możliwe jest szybkie przeniesienie patogenu z jednego osobnika na drugi i utrata odporności na patogen.

Makroklimat nie zależy od liczebności zwierząt, a mikroklimat może ulegać znacznym zmianom w wyniku ich aktywności życiowej. Jeśli np. owady o dużej liczebności w lesie zniszczą większość igieł lub listowia drzew, zmieni się tu reżim wiatrowy, oświetlenie, temperatura, jakość i ilość pokarmu, co wpłynie na stan kolejnych żyjące tu pokolenia tych samych lub innych zwierząt. Masowa hodowla owadów przyciąga drapieżniki owadożerne i ptaki owadożerne. Plony owoców i nasion wpływają na populację mysich gryzoni, wiewiórki i jej drapieżników, a także wielu ptaków żywiących się nasionami.

Wszystkie czynniki możemy podzielić na regulujący(menedżerowie) i nastawny(zarządzane), co jest również łatwe do zrozumienia w związku z powyższymi przykładami.

Oryginalną klasyfikację czynników środowiskowych zaproponował A. S. Monchadsky. Wyszedł z założenia, że ​​wszystkie reakcje adaptacyjne organizmów na określone czynniki są związane ze stopniem stałości ich oddziaływania, czyli innymi słowy z ich okresowością. W szczególności podkreślił:

1. pierwotne czynniki okresowe (te, które charakteryzują się prawidłową okresowością związaną z obrotem Ziemi: zmiana pór roku, dobowe i sezonowe zmiany oświetlenia i temperatury); czynniki te są nieodłączne od naszej planety i rodzące się życie musiało się do nich natychmiast przystosować;

2. wtórne czynniki okresowe (pochodzą od pierwotnych); są to wszystkie czynniki fizyczne i wiele czynników chemicznych, takich jak wilgotność, temperatura, opady, dynamika liczebności roślin i zwierząt, zawartość rozpuszczonych gazów w wodzie itp.;

3. czynniki nieokresowe, które nie mają prawidłowej cykliczności (cykliczności); są to na przykład czynniki związane z glebą lub różnego rodzaju zjawiska naturalne.

Oczywiście tylko sam korpus gleby i leżące pod nią gleby są „nieokresowe”, podczas gdy dynamika temperatury, wilgotności i wielu innych właściwości gleby jest również związana z pierwotnymi czynnikami okresowymi.

Czynniki antropogeniczne jednoznacznie odnoszą się do nieokresowych. Wśród takich czynników nieokresowego działania znajdują się przede wszystkim zanieczyszczenia zawarte w emisjach i zrzutach przemysłowych. Żywe organizmy w procesie ewolucji są w stanie przystosować się do naturalnych czynników okresowych i nieokresowych (na przykład hibernacji, zimowania itp.), A rośliny i zwierzęta z reguły nie mogą nabywać i dziedzicznie ustalać odpowiedniej adaptacji. To prawda, że ​​niektóre bezkręgowce, na przykład roślinożerne roztocza z klasy pajęczaków, które mają dziesiątki pokoleń rocznie w zamkniętych warunkach gruntowych, są w stanie, przy ciągłym stosowaniu przeciwko nim tych samych pestycydów, tworzyć rasy odporne na trucizny wybierając osoby, które odziedziczą taki opór.

Należy podkreślić, że do pojęcia „czynnika” należy podchodzić w różny sposób, biorąc pod uwagę, że czynniki mogą być zarówno działaniem bezpośrednim (natychmiastowym), jak i pośrednim. Różnice między nimi polegają na tym, że czynnik działania bezpośredniego można określić ilościowo, podczas gdy czynniki działania pośredniego nie. Na przykład klimat lub rzeźbę terenu można określić głównie ustnie, ale określają one reżimy czynników bezpośredniego działania - wilgotność, godziny dzienne, temperaturę, właściwości fizyczne i chemiczne gleby itp.

3. Czynniki abiotyczne

3.1. Ogólne wzorce rozmieszczenia poziomów i regionalnych reżimów czynników środowiskowych

Koperta geograficzna Ziemi (podobnie jak ogólna biosfera) jest niejednorodna w przestrzeni, jest zróżnicowana na terytoria różniące się od siebie. Dzieli się sukcesywnie na strefy fizyczno-geograficzne, strefy geograficzne, wewnątrzstrefowe regiony górskie i nizinne oraz podregiony i podstrefy itp.

Pas fizyczno-geograficzny- jest to największa jednostka taksonomiczna muszli geograficznej, składająca się z wielu stref geograficznych zbliżonych pod względem bilansu cieplnego i reżimu wilgotności.

Są to w szczególności Arktyka i Antarktyka, subarktyka i subantarktyka, północne i południowe strefy umiarkowane i subtropikalne, podrównikowe i równikowe.

Strefa geograficzna (jest to również przyrodnicza, krajobrazowa) to znaczna część strefy fizjograficznej o szczególnym charakterze procesów geomorfologicznych, ze szczególnymi typami klimatu, roślinności, gleb, flory i fauny.

Na przykład na półkuli północnej wyróżnia się następujące strefy: lód, tundra, las-tundra, tajga, lasy mieszane Niziny Rosyjskiej, lasy monsunowe Dalekiego Wschodu, stepy leśne, stepy, pustynne strefy umiarkowane i subtropikalne, śródziemnomorskie itp. Strefy mają głównie (choć nie zawsze) szeroko wydłużone obrysy i charakteryzują się podobnymi warunkami naturalnymi, pewną kolejnością zależną od położenia równoleżnikowego. W związku z tym podział na strefy geograficzne jest naturalną zmianą fizycznych i geograficznych procesów, składników i kompleksów od równika do biegunów. Oczywiste jest, że mówimy przede wszystkim o sumie czynników, które tworzą klimat.

Strefowość wynika głównie z charakteru rozkładu energii słonecznej na szerokościach geograficznych, tj. ze zmniejszeniem jej dotarcia z równika do biegunów i nierównomiernym nawilżeniem. Stanowisko dotyczące strefowości koperty geograficznej (a w konsekwencji biosfery) sformułował słynny rosyjski naukowiec zajmujący się glebą V.V. Dokuchaev.

Wraz z równoleżnikami istnieje również pionowa (lub wysokościowa) strefa typowa dla regionów górskich, tj. zmiana roślinności, dzikiej przyrody, gleby, warunków klimatycznych podczas podnoszenia się z poziomu morza, głównie związana ze zmianą bilansu cieplnego: różnica temperatur powietrza wynosi 0,6-1,0 °C na każde 100 m wysokości.

Oczywiście w przyrodzie nie wszystko jest tak jednoznacznie regularne: strefowość pionową może komplikować ekspozycja skarpy, a równoleżnikowa - mają strefy wydłużone w kierunku podwodnym, jak na przykład w pasmach górskich.

Generalnie jednak reżimy i dynamika najważniejszych czynników abiotycznych, tj. klimatu, procesów glebotwórczych, rodzajów roślinności, składu gatunkowego i dynamiki populacji świata zwierząt itp. zależą od bilansu cieplnego.

Strefowość geograficzna jest nieodłączna nie tylko dla kontynentów, ale także dla Oceanu Światowego, w obrębie którego poszczególne strefy różnią się ilością napływającego promieniowania słonecznego, bilansem parowania i opadów, temperaturą wody, cechami prądów powierzchniowych i głębokich, a co za tym idzie, świat żywych organizmów.

3.2. Czynniki przestrzeni

Biosfera, jako siedlisko organizmów żywych, nie jest odizolowana od złożonych procesów czynników zachodzących w przestrzeni kosmicznej i nie tylko jest bezpośrednio związana ze Słońcem. Kosmiczny pył, materia meteorytowa spada na Ziemię. Ziemia okresowo zderza się z asteroidami, zbliża się do komet. Substancje i fale powstające w wyniku wybuchów supernowych przechodzą przez Galaktykę. Oczywiście nasza planeta jest najściślej związana z procesami zachodzącymi na Słońcu - z tzw. aktywnością słoneczną. Istotą tego zjawiska jest przemiana energii skumulowanej w magnetycznych pasach Słońca w energię ruchu mas gazowych, szybkich cząstek i krótkofalowego promieniowania elektromagnetycznego.

Najintensywniejsze procesy obserwuje się w centrach aktywności, zwanych obszarami aktywnymi, w których następuje wzmocnienie pola magnetycznego, pojawiają się obszary o zwiększonej jasności, a także tzw. plamy słoneczne. Wybuchowe uwolnienia energii mogą wystąpić w obszarach aktywnych, czemu towarzyszą wyrzuty plazmy, nagłe pojawienie się słonecznego promieniowania kosmicznego oraz wzrost emisji krótkofalowej i radiowej. Wiadomo, że zmiany poziomu aktywności rozbłysków mają charakter cykliczny z normalnym cyklem 22 lat, chociaż znane są fluktuacje z częstotliwością od 4,3 do 1850 lat. Aktywność słoneczna wpływa na szereg procesów życiowych na Ziemi - od występowania epidemii i gwałtownego wzrostu liczby urodzeń po poważne zmiany klimatyczne. Zostało to udowodnione w 1915 roku przez rosyjskiego naukowca A.L. Chizhevsky'ego, twórcę nowej nauki - heliobiologii (od greckiego helios - Słońca), która rozważa wpływ zmian aktywności słonecznej na biosferę Ziemi.

3.3. Energia promienista Słońca i jej znaczenie dla organizmów

Energia promieniowania słonecznego rozchodzi się w przestrzeni w postaci fal elektromagnetycznych. Około 99% to promienie o długości fali 170-4000 nm, w tym 48% w widzialnej części widma o długości fali 400-760 nm, a 45% w podczerwieni (długość fali od 750 nm do 10~3 m), około 7% - do ultrafioletu (długość fali poniżej 400 nm). W procesach fotosyntezy najważniejszą rolę odgrywa promieniowanie fotosyntetycznie czynne (380-710 nm).

Ilość energii promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi (do górnej granicy atmosfery) jest prawie stała i szacowana jest na 1370 W/m2. Ta wartość nazywana jest stałą słoneczną. Jednak napływ energii promieniowania słonecznego na powierzchnię samej Ziemi różni się znacznie w zależności od wielu warunków: wysokości Słońca nad horyzontem, szerokości geograficznej, warunków atmosferycznych itp. Kształt Ziemi (geoida) jest zbliżony do kulistego. Dlatego też największa ilość energii słonecznej jest pochłaniana w niskich szerokościach geograficznych (pas równikowy), gdzie temperatura powietrza przy powierzchni ziemi jest zwykle wyższa niż w średnich i wysokich szerokościach geograficznych. Nadejście energii promieniowania słonecznego w różnych regionach globu i jej redystrybucja determinują warunki klimatyczne tych regionów.

Przechodząc przez atmosferę promieniowanie słoneczne jest rozpraszane przez cząsteczki gazu, zawieszone zanieczyszczenia (stałe i ciekłe), pochłaniane przez parę wodną, ​​ozon, dwutlenek węgla, cząsteczki pyłu. Rozproszone promieniowanie słoneczne częściowo dociera do powierzchni ziemi. Jego widoczna część wytwarza światło w ciągu dnia w przypadku braku bezpośredniego światła słonecznego, na przykład w ciężkich zachmurzeniach. Całkowity dopływ ciepła do powierzchni Ziemi zależy od sumy promieniowania bezpośredniego i rozproszonego, które wzrasta od biegunów do równika.

Energia promieniowania słonecznego jest nie tylko pochłaniana przez powierzchnię Ziemi, ale także odbijana przez nią w postaci strumienia promieniowania długofalowego. Jaśniejsze powierzchnie odbijają światło intensywniej niż ciemniejsze. Tak więc czysty śnieg odzwierciedla 80-95%, zanieczyszczony - 40-50, czarnoziem - 5-14, jasny piasek - 35-45, baldachim lasu - 10-18%. Stosunek promieniowania słonecznego odbitego od powierzchni do napływającego nazywa się albedo. Aktywność antropogeniczna znacząco wpływa na czynniki klimatyczne, zmieniając ich reżimy. Z globalnymi problemami spowodowanymi działalnością człowieka można zapoznać się na wykładzie "Globalne problemy ludzkości" tego kursu.

Światło jest podstawowym źródłem energii, bez którego życie na Ziemi jest niemożliwe. Uczestniczy w fotosyntezie, zapewniając tworzenie związków organicznych z nieorganicznej roślinności Ziemi i jest to jej najważniejsza funkcja energetyczna. Jednak tylko część widma w zakresie od 380 do 760 nm jest zaangażowana w fotosyntezę, która nazywana jest obszarem promieniowania fizjologicznie czynnego (PAR). Wewnątrz, dla fotosyntezy największe znaczenie mają promienie czerwono-pomarańczowe (600-700 nm) i fioletowo-niebieskie (400-500 nm), najmniej żółto-zielone (500-600 nm). Te ostatnie są odbijane, co nadaje roślinom chlorofilowym zielony kolor. Jednak światło jest nie tylko zasobem energetycznym, ale także najważniejszym czynnikiem środowiskowym, mającym bardzo istotny wpływ na biotę jako całość oraz na procesy i zjawiska adaptacyjne w organizmach.

Poza widmem widzialnym i PAR pozostają regiony podczerwone (IR) i ultrafioletowe (UV). Promieniowanie UV niesie dużo energii i działa fotochemicznie – organizmy są na nie bardzo wrażliwe. Promieniowanie IR ma znacznie mniej energii, jest łatwo absorbowane przez wodę, ale niektóre organizmy lądowe wykorzystują je do podniesienia temperatury ciała powyżej temperatury otoczenia.

Intensywność światła jest ważna dla organizmów. Rośliny w odniesieniu do oświetlenia dzielą się na kochające światło (heliofity), kochające cień (sciofity) i tolerujące cień.

Pierwsze dwie grupy mają różne zakresy tolerancji w ramach ekologicznego spektrum oświetlenia. Jasne światło słoneczne - optimum heliofitów (trawy łąkowe, zboża, chwasty itp.), Słabe oświetlenie - optimum cieniolubności (rośliny lasów świerkowych tajgi, lasy dębów stepowych, lasy tropikalne). Pierwszy nie może znieść cienia, drugi - jasnego światła słonecznego.

Rośliny odporne na cień mają szeroki zakres tolerancji na światło i mogą rozwijać się zarówno w jasnym świetle, jak iw cieniu.

Światło ma dużą wartość sygnałową i powoduje adaptacje regulacyjne organizmów. Jednym z najbardziej wiarygodnych sygnałów regulujących aktywność organizmów w czasie jest długość dnia – fotoperiod.

Fotoperiodyzm jako zjawisko jest reakcją organizmu na sezonowe zmiany długości dnia. Długość dnia w danym miejscu, o danej porze roku jest zawsze taka sama, co pozwala roślinie i zwierzęciu określić na danej szerokości geograficznej porę roku, czyli początek kwitnienia, dojrzewanie itp. Innymi słowy, fotoperiod jest rodzajem „przekaźnika czasu” lub „wyzwalacza”, który obejmuje sekwencję procesów fizjologicznych w żywym organizmie.

Fotoperiodyzmu nie można utożsamiać ze zwykłymi zewnętrznymi rytmami dobowymi, po prostu ze względu na zmianę dnia i nocy. Jednak codzienna cykliczność aktywności życiowej zwierząt i ludzi przechodzi do wrodzonych właściwości gatunku, to znaczy staje się wewnętrznymi (endogennymi) rytmami. Ale w przeciwieństwie do początkowo wewnętrznych rytmów, ich czas trwania może nie pokrywać się z dokładną liczbą - 24 godziny - o 15-20 minut i pod tym względem takie rytmy nazywane są dobowymi (w tłumaczeniu - blisko dnia).

Rytmy te pomagają ciału wyczuwać czas, a zdolność ta nazywana jest „zegarem biologicznym”. Pomagają ptakom poruszać się w słońcu podczas lotu i ogólnie orientują organizmy w bardziej złożonych rytmach natury.

Fotoperiodyzm, choć dziedzicznie ustalony, objawia się tylko w połączeniu z innymi czynnikami, na przykład temperaturą: jeśli w dniu X jest zimno, roślina kwitnie później lub w przypadku dojrzewania, jeśli zimno nadejdzie wcześniej niż w dniu X, wtedy, powiedzmy, ziemniaki dają niskie zbiory itp. W strefie podzwrotnikowej i tropikalnej, gdzie długość dnia zmienia się nieznacznie w zależności od pory roku, fotoperiod nie może służyć jako ważny czynnik środowiskowy - zastępuje go naprzemienne pory suche i deszczowe , a na wyżynach głównym czynnikiem sygnału staje się temperatura.

Podobnie jak na roślinach, warunki pogodowe wpływają na zwierzęta poikilotermiczne, a zwierzęta homeotermiczne reagują na to zmianami w swoim zachowaniu: czasem gniazdowania, migracji itp.

Człowiek nauczył się wykorzystywać opisane powyżej zjawiska. Długość godzin dziennych można zmieniać sztucznie, zmieniając w ten sposób czas kwitnienia w owocowaniu roślin (rosnące sadzonki w zimie, a nawet owoce w szklarniach), zwiększając produkcję jaj kurcząt itp.

Rozwój dzikiej przyrody w porach roku odbywa się zgodnie z prawem bioklimatycznym, które nosi nazwę Hoyakins: czas wystąpienia różnych zjawisk sezonowych (fenodatów) zależy od szerokości geograficznej, długości geograficznej obszaru i jego wysokości powyżej poziom morza. Oznacza to, że im dalej na północ, wschód i wyżej, tym późniejsza wiosna i wcześniejsza jesień. W Europie, na każdym stopniu szerokości geograficznej, czas wydarzeń sezonowych następuje po trzech dniach, w Ameryce Północnej – średnio cztery dni na każdy stopień szerokości geograficznej, pięć stopni długości geograficznej i 120 m n.p.m.

Znajomość fenodanych ma ogromne znaczenie przy planowaniu różnych prac rolniczych w innych rodzajach działalności gospodarczej.

3.4. Czynniki abiotyczne środowiska lądowego

Komponent abiotyczny środowiska lądowego (ląd) obejmuje zespół warunków klimatycznych i glebowych, czyli zespół elementów dynamicznych w czasie i przestrzeni, powiązanych ze sobą i wpływających na organizmy żywe.

Cechy wpływu czynników kosmicznych i przejawów aktywności słonecznej na biosferę polegają na tym, że powierzchnia naszej planety (na której koncentruje się „film życia”) jest niejako oddzielona od Kosmosu potężną warstwą materii w stan gazowy, czyli atmosfera. Komponent abiotyczny środowiska lądowego obejmuje zespół warunków klimatycznych, hydrologicznych, glebowo-glebowych, czyli zespół elementów dynamicznych w czasie i przestrzeni, powiązanych ze sobą i wpływających na organizmy żywe. Atmosfera, jako środowisko postrzegające czynniki kosmiczne i związane ze słońcem, pełni najważniejszą funkcję klimatotwórczą.

Wpływ temperatury na organizmy

Temperatura jest najważniejszym z czynników ograniczających (ograniczających). Granice tolerancji dla każdego gatunku to maksymalna i minimalna śmiertelna temperatura, powyżej której gatunek jest śmiertelnie dotknięty przez ciepło lub zimno (ryc. 2). Poza kilkoma wyjątkowymi wyjątkami, wszystkie żywe istoty mogą żyć w temperaturach od 0 do 50 °C, dzięki właściwościom protoplazmy komórek.

Na ryc. 2. pokazuje granice temperatur życia grupy gatunkowej, populacji. W „optymalnym przedziale” organizmy czują się komfortowo, aktywnie rozmnażają się, a populacja rośnie. W skrajnych obszarach temperatury granicznej życia - "obniżonej aktywności życiowej" - organizmy czują się uciskane. Wraz z dalszym ochłodzeniem w „dolnej granicy oporu” lub wzrostem ciepła w „górnej granicy oporu” organizmy wpadają w „strefę śmierci” i umierają.

Ten przykład ilustruje ogólne prawo stabilności biologicznej (według Lamotte'a) mające zastosowanie do każdego z ważnych czynników ograniczających. Wartość „przedziału optymalnego” charakteryzuje „wartość” odporności organizmów, czyli wartość jego tolerancji na ten czynnik, czyli „walencję ekologiczną”.

Procesy adaptacyjne u zwierząt w zależności od temperatury doprowadziły do ​​pojawienia się zwierząt poikilotermicznych i homeotermicznych. Zdecydowana większość zwierząt to zwierzęta poikilotermiczne, tj. temperatura ich własnego ciała zmienia się wraz ze zmianą temperatury otoczenia: płazy, gady, owady itp. Znacznie mniejsza część zwierząt jest homoitermiczna, tj. mają stałą temperaturę ciała , niezależnie od temperatury otoczenia: ssaki (w tym ludzie) o temperaturze ciała 36-37 0 C i ptaki o temperaturze ciała 40 ° C.

Ryż. 2. Ogólne prawo stabilności biologicznej (wg M. Lamotte)

Tylko zwierzęta homoiotermiczne mogą prowadzić aktywne życie w temperaturach poniżej zera. Poikilothermy, choć wytrzymują temperatury znacznie poniżej zera, jednocześnie tracą swoją mobilność. Temperatura około 40 ° C, czyli nawet poniżej temperatury koagulacji białka, jest granicą dla większości zwierząt.

Temperatura odgrywa ważną rolę w życiu roślin. Gdy temperatura wzrośnie o 10 °C, intensywność fotosyntezy podwaja się, ale tylko do 30-35 °C, wtedy jej intensywność spada, a przy 40-45°C fotosynteza całkowicie ustaje. W temperaturze 50 °C umiera większość roślin lądowych, co wiąże się z intensyfikacją oddychania roślin wraz ze wzrostem temperatury, a następnie jego zakończeniem w 50 °C.

Temperatura wpływa również na przebieg odżywienia korzeni u roślin: proces ten jest możliwy tylko wtedy, gdy temperatura gleby w obszarach ssących jest o kilka stopni niższa niż temperatura naziemnej części rośliny. Naruszenie tej równowagi pociąga za sobą zahamowanie aktywności życiowej rośliny, a nawet jej śmierć. Znane są adaptacje morfologiczne roślin do niskich temperatur, tzw. formy życia roślin, na przykład epifity, fanerofity itp.

Adaptacje morfologiczne do temperaturowych warunków życia, a przede wszystkim, obserwuje się również u zwierząt. Na przykład pod wpływem niskich temperatur, od -20 do -40 st. C, mogą powstawać fermy życia zwierząt jednego gatunku, w których zmuszone są one gromadzić składniki odżywcze i zwiększać masę ciała: ze wszystkich tygrysów tygrys amurski jest największym, żyjącym w najbardziej północnych i surowych warunkach. Ten wzór nazywa się regułą Bergmana: u zwierząt stałocieplnych wielkość ciała osobników jest przeciętnie większa w populacjach żyjących w chłodniejszych częściach obszaru występowania gatunku.

Ale w życiu zwierząt znacznie ważniejsze są adaptacje fizjologiczne, z których najprostszą jest aklimatyzacja - fizjologiczna adaptacja do znoszenia ciepła lub zimna. Na przykład walka z przegrzaniem poprzez zwiększenie parowania, walka z ochłodzeniem u zwierząt poikilotermicznych poprzez częściowe odwodnienie ich ciała lub akumulacja specjalnych substancji obniżających temperaturę zamarzania u zwierząt homeotermicznych - ze względu na zmianę metabolizmu.

Istnieją również bardziej radykalne formy ochrony przed zimnem - migracje do cieplejszych klimatów (loty ptaków; wysokogórskie kozice przenoszą się na zimę na niższe wysokości itp.), zimowanie - zapadanie w stan hibernacji na okres zimowy (świstak, wiewiórka, niedźwiedź brunatny, latające myszy: potrafią obniżyć temperaturę ciała prawie do zera, spowalniając metabolizm, a tym samym marnowanie składników odżywczych).

Wstęp

Każdego dnia w pośpiechu idziesz ulicą, drżąc z zimna lub pocąc się z upału. A po dniu pracy idź do sklepu, kup jedzenie. Wychodząc ze sklepu, pospiesznie zatrzymaj przejeżdżającego minibusa i bezsilnie zejdź na najbliższe puste miejsce. Dla wielu jest to znajomy sposób życia, prawda? Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak toczy się życie pod względem ekologii? Istnienie człowieka, roślin i zwierząt jest możliwe tylko poprzez ich wzajemne oddziaływanie. Nie obywa się bez wpływu przyrody nieożywionej. Każdy z tych rodzajów wpływów ma swoje własne oznaczenie. Tak więc istnieją tylko trzy rodzaje wpływu na środowisko. Są to czynniki antropogeniczne, biotyczne i abiotyczne. Przyjrzyjmy się każdemu z nich i jego wpływowi na przyrodę.

1. Czynniki antropogeniczne – wpływ na charakter wszelkich form działalności człowieka

Kiedy wspomina się ten termin, nie przychodzi mi do głowy ani jedna pozytywna myśl. Nawet jeśli ludzie robią coś dobrego dla zwierząt i roślin, dzieje się tak z powodu konsekwencji wcześniej zrobionych złych rzeczy (na przykład kłusownictwo).

Czynniki antropogeniczne (przykłady):

• Suszenie bagien.
• Nawożenie pól pestycydami.
• Kłusownictwo.
• Odpady przemysłowe (zdjęcie).

Wniosek

Jak widać, w zasadzie człowiek szkodzi tylko środowisku. A ze względu na wzrost produkcji gospodarczej i przemysłowej, nawet środki ochrony środowiska, wprowadzane przez nielicznych wolontariuszy (tworzenie rezerwatów, rajdy ekologiczne), już nie pomagają.

2. Czynniki biotyczne – wpływ dzikiej fauny na różnorodne organizmy

Mówiąc najprościej, jest to interakcja roślin i zwierząt ze sobą. Może być zarówno pozytywny, jak i negatywny. Istnieje kilka rodzajów takiej interakcji:

1. Konkurencja – takie relacje między osobnikami tego samego lub różnych gatunków, w których korzystanie z określonego zasobu przez jednego z nich ogranicza jego dostępność dla innych. Na ogół podczas zawodów zwierzęta lub rośliny walczą między sobą o swój kawałek chleba.

2. Mutualizm - taki związek, w którym każdy z gatunków otrzymuje pewną korzyść. Mówiąc najprościej, gdy rośliny i / lub zwierzęta harmonijnie się uzupełniają.

3. Komensalizm jest formą symbiozy między organizmami różnych gatunków, w której jeden z nich wykorzystuje mieszkanie lub organizm gospodarza jako miejsce osiedlenia się i może spożywać resztki pożywienia lub produkty swojej życiowej aktywności. Jednocześnie nie przynosi właścicielowi żadnych szkód ani korzyści. Ogólnie mały niepozorny dodatek.

Czynniki biotyczne (przykłady):

Współistnienie ryb i polipów koralowych, wiciowych pierwotniaków i owadów, drzew i ptaków (np. dzięciołów), szpaków i nosorożców.

Wniosek

Pomimo tego, że czynniki biotyczne mogą być szkodliwe dla zwierząt, roślin i ludzi, są z nich również bardzo duże korzyści.

3. Czynniki abiotyczne – wpływ przyrody nieożywionej na różnorodne organizmy

Tak, a przyroda nieożywiona odgrywa również ważną rolę w procesach życiowych zwierząt, roślin i ludzi. Być może najważniejszym czynnikiem abiotycznym jest pogoda.

Czynniki abiotyczne: przykłady

Czynnikami abiotycznymi są temperatura, wilgotność, oświetlenie, zasolenie wody i gleby, a także środowisko powietrza i jego skład gazowy.

Wniosek

Czynniki abiotyczne mogą szkodzić zwierzętom, roślinom i ludziom, ale nadal przynoszą im korzyści.

Wynik

Jedynym czynnikiem, który nie przynosi nikomu korzyści, jest antropogeniczny. Tak, to też nie przynosi człowiekowi nic dobrego, chociaż jest pewien, że zmienia naturę dla własnego dobra i nie myśli o tym, w co to „dobro” zmieni się dla niego i jego potomków za dziesięć lat. Człowiek już doszczętnie zniszczył wiele gatunków zwierząt i roślin, które miały swoje miejsce w światowym ekosystemie. Biosfera Ziemi jest jak film, w którym nie ma drugorzędnych ról, wszystkie są głównymi. Teraz wyobraź sobie, że niektóre z nich zostały usunięte. To, co dzieje się w filmie? Tak jest w naturze: jeśli zniknie najmniejsze ziarnko piasku, zawali się wielka budowla Życia.

Wpływ czynników środowiskowych na organizmy żywe indywidualnie i na całą społeczność jest wieloaspektowy. Oceniając wpływ jednego lub drugiego czynnika środowiskowego, ważne jest, aby scharakteryzować intensywność jego działania na żywą materię: w sprzyjających warunkach mówią o optymalnym czynniku, a z nadmiarem lub niedoborem o czynniku ograniczającym.

Temperatura. Większość gatunków jest przystosowana do dość wąskiego zakresu temperatur. Niektóre organizmy, zwłaszcza w fazie spoczynku, są w stanie egzystować w bardzo niskich temperaturach. Na przykład zarodniki mikroorganizmów mogą wytrzymać schłodzenie do -200°C. Niektóre rodzaje bakterii i glonów mogą żyć i namnażać się w gorących źródłach o temperaturze od +80 do -88 °C. Zakres wahań temperatury w wodzie jest znacznie mniejszy niż na lądzie, dlatego granice odporności na wahania temperatury w organizmach wodnych są węższe niż na lądzie. Jednak zarówno dla mieszkańców wodnych, jak i lądowych, optymalna temperatura mieści się w zakresie od +15 do +30 ° С.

Istnieją organizmy o niestabilnej temperaturze ciała - poikilotermiczne (z greckiego. poikilos- różne, zmienne i term- ciepło) i organizmy o stałej temperaturze ciała - homoitermiczne (z greckiego. homoios- podobne i term- ciepły). Temperatura ciała organizmów poikilotermicznych zależy od temperatury otoczenia. Jego wzrost powoduje w nich intensyfikację procesów życiowych i w pewnych granicach przyspieszenie rozwoju.

Temperatura nie jest z natury stała. Organizmy, które są normalnie narażone na sezonowe wahania temperatury występujące w strefach umiarkowanych, są mniej zdolne do tolerowania stałych temperatur. Ostre wahania temperatury - silne mrozy lub upały - są również niekorzystne dla organizmów. Istnieje wiele urządzeń, które radzą sobie z chłodzeniem lub przegrzewaniem. Wraz z nadejściem zimy rośliny i zwierzęta poikilotermiczne popadają w stan zimowego spoczynku. Intensywność metabolizmu zostaje znacznie zmniejszona, w tkankach gromadzi się dużo tłuszczów i węglowodanów. Zmniejsza się ilość wody w komórkach, kumulują się cukry i gliceryna, zapobiegając zamarzaniu. W gorącym sezonie uruchamiają się mechanizmy fizjologiczne, które chronią przed przegrzaniem. W roślinach wzrasta parowanie wody przez aparaty szparkowe, co prowadzi do obniżenia temperatury liści. U zwierząt w tych warunkach wzrasta również parowanie wody przez drogi oddechowe i powłoki skórne. Ponadto zwierzęta poikilotermiczne unikają przegrzania poprzez zachowania adaptacyjne: wybierają siedliska o najkorzystniejszym mikroklimacie, chowają się w norach lub pod kamieniami w upalnej części dnia, są aktywne w określonych porach dnia i tak dalej.

Dlatego temperatura otoczenia jest ważnym i często ograniczającym żywotność czynnikiem.

Zwierzęta homoiotermiczne – ptaki i ssaki – są znacznie mniej zależne od warunków temperaturowych środowiska. Aromorficzne zmiany w strukturze pozwoliły tym dwóm klasom zachować aktywność przy bardzo gwałtownych spadkach temperatury i opanować prawie wszystkie siedliska.

Przygnębiający wpływ niskich temperatur na organizmy potęgują silne wiatry.

Światło.Światło w postaci promieniowania słonecznego zapewnia wszystkie procesy życiowe na Ziemi (ryc. 25.4). W przypadku organizmów ważna jest długość fali postrzeganego promieniowania, jego intensywność i czas ekspozycji (długość dnia lub fotoperiod). Promienie ultrafioletowe o długości fali powyżej 0,3 mikrona stanowią około 40% energii promieniowania docierającej do powierzchni Ziemi. W małych dawkach są niezbędne dla zwierząt i ludzi. Pod ich wpływem w organizmie powstaje witamina D. Owady wizualnie rozróżniają promienie ultrafioletowe i wykorzystują je do poruszania się po terenie przy pochmurnej pogodzie. Największy wpływ na organizm ma światło widzialne o długości fali 0,4-0,75 mikrona. Energia światła widzialnego stanowi około 45% całkowitej ilości energii promieniowania padającego na Ziemię. Światło widzialne jest najmniej tłumione podczas przechodzenia przez gęste chmury i wodę. Dlatego fotosynteza może odbywać się zarówno przy pochmurnej pogodzie, jak i pod warstwą wody o określonej grubości. Jednak nadal tylko 0,1 do 1% przychodzącej energii słonecznej jest zużywane na syntezę biomasy.

Ryż. 25.4.

W zależności od warunków siedliskowych rośliny dostosowują się do cienia - rośliny tolerujące cień lub odwrotnie, do jasnego słońca - rośliny kochające światło. Ostatnia grupa obejmuje zboża.

Niezwykle ważną rolę w regulacji aktywności organizmów żywych i ich rozwoju odgrywa czas ekspozycji na światło – fotoperiod. W strefach umiarkowanych, powyżej i poniżej równika, cykl rozwoju roślin i zwierząt jest zsynchronizowany z porami roku, a przygotowanie do zmieniających się warunków temperaturowych odbywa się na podstawie sygnału długości dnia, co w przeciwieństwie do innych czynników sezonowych , jest zawsze taka sama o określonej porze roku w danym miejscu. Fotoperiod jest niejako mechanizmem wyzwalającym, który kolejno włącza procesy fizjologiczne, które prowadzą do wzrostu, kwitnienia roślin na wiosnę, owocowania latem i opadania liści jesienią, a także do linienia i gromadzenia tłuszczu, migracja i reprodukcja ptaków i ssaków oraz początek fazy uśpienia owadów.

Oprócz zmian pór roku, zmiana dnia i nocy determinuje dobowy rytm aktywności zarówno całych organizmów, jak i procesów fizjologicznych. Zdolność organizmów do wyczuwania czasu, obecność w nich „zegara biologicznego” jest ważną adaptacją, która zapewnia przetrwanie jednostki w danych warunkach środowiskowych.

Promieniowanie podczerwone stanowi 45% całkowitej ilości energii promieniowania padającego na Ziemię. Promienie podczerwone podnoszą temperaturę tkanek roślinnych i zwierzęcych, są dobrze pochłaniane przez obiekty nieożywione, w tym wodę.

Dla produktywności roślin, tj. tworzenia materii organicznej, najważniejszym wskaźnikiem jest całkowite bezpośrednie promieniowanie słoneczne otrzymywane w długich okresach czasu (miesiące, lata).

Wilgotność. Woda jest niezbędnym składnikiem komórki, dlatego jej ilość w niektórych siedliskach stanowi czynnik ograniczający dla roślin i zwierząt oraz determinuje charakter flory i fauny na danym terenie. Nadmiar wody w glebie prowadzi do rozwoju roślinności bagiennej. W zależności od wilgotności gleby (i opadów rocznych) zmienia się skład gatunkowy zbiorowisk roślinnych. Przy rocznych opadach wynoszących 250 mm lub mniej rozwija się pustynny krajobraz. Nierównomierne rozłożenie opadów w ciągu pór roku jest również ważnym czynnikiem ograniczającym dla organizmów. W tym przypadku rośliny i zwierzęta muszą znosić długie susze. W krótkim okresie wysokiej wilgotności gleby następuje akumulacja produkcji pierwotnej dla całego zbiorowiska. Określa wielkość rocznej podaży pożywienia dla zwierząt i saprofagów (z greki). sapros- zgniłe i fago- pożeracz) - organizmy rozkładające pozostałości organiczne.

W naturze z reguły występują dobowe wahania wilgotności powietrza, które wraz ze światłem i temperaturą regulują aktywność organizmów. Wilgotność jako czynnik środowiskowy jest ważna, ponieważ zmienia wpływ temperatury. Temperatura ma bardziej wyraźny wpływ na ciało, jeśli wilgotność jest bardzo wysoka lub niska. W ten sam sposób wzrasta rola wilgotności, jeśli temperatura jest zbliżona do granic odporności gatunku. Gatunki roślin i zwierząt żyjące w strefach o niewystarczającym stopniu wilgotności, w procesie doboru naturalnego, skutecznie przystosowały się do niekorzystnych warunków suszy. W takich roślinach system korzeniowy jest silnie rozwinięty, wzrasta ciśnienie osmotyczne soku komórkowego, co przyczynia się do zatrzymywania wody w tkankach, naskórek liścia jest pogrubiony, a blaszka liściowa jest znacznie zmniejszona lub zamieniona w kolce. U niektórych roślin (saksaul) liście giną, a fotosyntezę przeprowadzają zielone łodygi. W przypadku braku wody wzrost roślin pustynnych ustaje, podczas gdy rośliny kochające wilgoć w takich warunkach więdną i umierają. Kaktusy są w stanie przechowywać dużą ilość wody w swoich tkankach i używać jej oszczędnie. Podobną adaptację stwierdzono w afrykańskich wilczomach pustynnych, co jest przykładem równoległej ewolucji niespokrewnionych grup w podobnych warunkach środowiskowych.

Zwierzęta pustynne mają również szereg przystosowań fizjologicznych do tolerowania braku wody. Małe zwierzęta - gryzonie, gady, stawonogi - pobierają wodę z pożywienia. Źródłem wody jest również tłuszcz, który u niektórych zwierząt gromadzi się w dużych ilościach (garb wielbłąda). W gorącym sezonie wiele zwierząt (gryzonie, żółwie) zapada w stan hibernacji trwający kilka miesięcy.

Promieniowanie jonizujące. Promieniowanie o bardzo wysokiej energii, które może prowadzić do powstania par jonów dodatnich i ujemnych, nazywa się jonizującymi. Jego źródłem są substancje radioaktywne zawarte w skałach; ponadto pochodzi z kosmosu.

Natężenie promieniowania jonizującego w środowisku znacznie wzrosło w wyniku wykorzystywania przez człowieka energii atomowej. Testy broni jądrowej, elektrownie jądrowe, wytwarzanie paliwa i usuwanie odpadów, badania medyczne i inne pokojowe zastosowania energii jądrowej tworzą lokalne „gorące punkty” i generują odpady, które często są uwalniane do środowiska podczas transportu lub przechowywania.

Spośród trzech rodzajów promieniowania jonizującego, które mają duże znaczenie ekologiczne, dwa to promieniowanie korpuskularne (cząstki alfa i beta), a trzeci to promieniowanie elektromagnetyczne (promieniowanie gamma i bliskie mu promieniowanie rentgenowskie).

Promieniowanie korpuskularne składa się ze strumienia cząstek atomowych lub subatomowych, które przekazują swoją energię temu, z czym się zderzają. Promieniowanie alfa to jądra helu, są ogromne w porównaniu z innymi cząsteczkami, rozmiarami. Długość ich biegu w powietrzu to zaledwie kilka centymetrów. Promieniowanie beta to szybkie elektrony. Ich wymiary są znacznie mniejsze, długość ścieżki w powietrzu wynosi kilka metrów, aw tkankach organizmu zwierzęcego lub roślinnego - kilka centymetrów. Jeśli chodzi o jonizujące promieniowanie elektromagnetyczne, jest ono podobne do światła, tylko jego długość fali jest znacznie krótsza. Pokonuje duże odległości w powietrzu i łatwo penetruje materię, uwalniając swoją energię na długim szlaku. Na przykład promieniowanie gamma łatwo przenika do żywych tkanek; promieniowanie to może przechodzić przez ciało bez żadnego efektu lub może powodować jonizację na dużą odległość. Biolodzy często określają substancje radioaktywne, które emitują promieniowanie alfa i beta, jako „wewnętrzne emitery”, ponieważ mają największy wpływ, gdy zostaną wchłonięte, połknięte lub w inny sposób umieszczone w ciele. Substancje promieniotwórcze emitujące głównie promieniowanie gamma nazywane są „zewnętrznymi emiterami”, ponieważ to przenikliwe promieniowanie może mieć wpływ, gdy jego źródło znajduje się poza ciałem.

Promieniowanie kosmiczne i jonizujące emitowane przez naturalne substancje promieniotwórcze zawarte w wodzie i glebie tworzy tzw. promieniowanie tła, do którego przystosowane są istniejące zwierzęta i rośliny. W różnych częściach biosfery naturalne tło zmienia się 3-4 razy. Najniższą intensywność obserwuje się przy powierzchni morza, a najwyższą na dużych wysokościach w górach utworzonych przez skały granitowe. Intensywność promieniowania kosmicznego wzrasta wraz z wysokością nad poziomem morza, a skały granitowe zawierają więcej naturalnie występujących radionuklidów niż skały osadowe.

Generalnie promieniowanie jonizujące ma najbardziej destrukcyjny wpływ na bardziej rozwinięte i złożone organizmy, a człowiek jest szczególnie wrażliwy.

Duże dawki otrzymywane przez organizm w krótkim czasie (minuty lub godziny) nazywane są dawkami ostrymi, w przeciwieństwie do dawek chronicznych, które organizm może tolerować przez cały cykl życia. Wpływ niskich dawek chronicznych jest trudniejszy do zmierzenia, ponieważ mogą one powodować długotrwałe skutki genetyczne i somatyczne. Każdy wzrost poziomu promieniowania w środowisku nad tłem lub nawet wysokie tło naturalne może zwiększyć częstotliwość szkodliwych mutacji.

U roślin wyższych wrażliwość na promieniowanie jonizujące jest wprost proporcjonalna do wielkości jądra komórkowego. U zwierząt wyższych nie znaleziono tak prostej i bezpośredniej zależności między wrażliwością a strukturą komórki; dla nich ważniejsza jest wrażliwość poszczególnych układów narządów. Ssaki są więc bardzo wrażliwe nawet na małe dawki, ze względu na niewielkie uszkodzenie szybko dzielącej się tkanki krwiotwórczej - szpiku kostnego - przez napromieniowanie. Przewód pokarmowy jest również wrażliwy, a uszkodzenie niedzielących się komórek nerwowych obserwuje się tylko przy wysokim napromieniowaniu.

Po uwolnieniu do środowiska radionuklidy rozpraszają się i rozcieńczają, ale mogą gromadzić się w żywych organizmach na różne sposoby podczas przemieszczania się wzdłuż łańcucha pokarmowego. Substancje radioaktywne mogą również gromadzić się w wodzie, glebie, osadach lub powietrzu, jeśli szybkość wnikania przekracza szybkość naturalnego rozpadu promieniotwórczego.

zanieczyszczenia. Warunki życia człowieka i stabilność naturalnych biogeocenoz ulegały w ostatnich dziesięcioleciach gwałtownemu pogorszeniu z powodu zanieczyszczenia środowiska substancjami powstającymi w wyniku jej działalności produkcyjnej. Substancje te można podzielić na dwie grupy: związki naturalne będące produktami odpadowymi procesów technologicznych oraz związki sztuczne, które nie występują w przyrodzie.

Pierwsza grupa obejmuje dwutlenek siarki (produkcja hutnicza miedzi), dwutlenek węgla (elektrownie cieplne), tlenki azotu, węgla, węglowodory, związki miedzi, cynku, rtęci itp., nawozy mineralne (głównie azotany i fosforany).

Druga grupa to sztuczne substancje, które mają specjalne właściwości zaspokajające ludzkie potrzeby: pestycydy (od łac. pestis- infekcja, zniszczenie i cido- zabić) stosowane do zwalczania szkodników zwierzęcych upraw rolnych, antybiotyki stosowane w medycynie i weterynarii do leczenia chorób zakaźnych. Pestycydy obejmują insektycydy (od łac. insekt- owady i cido- zabić) - środki do zwalczania szkodliwych owadów i herbicydów (od łac. herba- trawa, roślina i cido- zabić) - środki do zwalczania chwastów.

Wszystkie mają pewną toksyczność (truciznę) dla ludzi. Jednocześnie pełnią rolę antropogenicznych abiotycznych czynników środowiskowych, które mają istotny wpływ na skład gatunkowy biogeocenoz. Wpływ ten wyraża się zmianą właściwości gleby (zakwaszenie, przejście pierwiastków toksycznych do stanu rozpuszczalnego, zaburzenia strukturalne, zubożenie jej składu gatunkowego); zmiany właściwości wody (zwiększona mineralizacja, zwiększona zawartość azotanów i fosforanów, zakwaszenie, nasycenie surfaktantami); zmiana stosunku pierwiastków w glebie i wodzie, co prowadzi do pogorszenia warunków rozwoju roślin i zwierząt.

Takie zmiany są czynnikami selekcyjnymi, w wyniku których powstają nowe zbiorowiska roślinne i zwierzęce o zubożonym składzie gatunkowym.

Zmiany czynników środowiskowych w zakresie ich wpływu na organizmy mogą mieć charakter: 1) regularno-okresowy, np. w związku z porą dnia, porą roku lub rytmem pływów w oceanie; 2) nieregularne, np. zmiany warunków pogodowych w różnych latach, katastrofy (burze, ulewy, osuwiska itp.); 3) ukierunkowane: w przypadku ochłodzenia lub ocieplenia klimatu, zarastania zbiorników itp. Populacje organizmów żyjących w określonym środowisku przystosowują się do tej zmienności poprzez dobór naturalny. Rozwijają pewne cechy morfologiczne i fizjologiczne, które pozwalają im istnieć w takich, a nie innych warunkach środowiskowych. Na każdy czynnik oddziałujący na organizm istnieje korzystna siła oddziaływania, zwana strefą optimum czynnika ekologicznego lub po prostu jego optimum. W przypadku organizmów tego gatunku odchylenie od optymalnej intensywności działania czynnika (zmniejszenie lub zwiększenie) obniża aktywność życiową. Granice, poza którymi następuje śmierć organizmu, nazywane są górną i dolną granicą wytrzymałości (ryc. 25.5).

Ryż. 25.5. Intensywność działania czynników środowiskowych

Punkty kontrolne

• Większość gatunków organizmów jest przystosowana do życia w wąskim zakresie temperatur; optymalne wartości temperatury wynoszą od +15 do +30 °С.
• Światło w postaci promieniowania słonecznego zapewnia wszystkie procesy życiowe na Ziemi.
• Promieniowanie kosmiczne i jonizujące emitowane przez naturalne substancje promieniotwórcze tworzy promieniowanie „tło”, do którego przystosowane są istniejące rośliny i zwierzęta.
• Zanieczyszczenia, działając toksycznie na organizmy żywe, zubożają skład gatunkowy biocenoz.

Pytania i zadania do powtórzenia

• 1. Jakie są abiotyczne czynniki środowiskowe?
• 2. Jakie adaptacje mają rośliny i zwierzęta do zmian temperatury otoczenia?
• 3. Wskaż, która część widma promieniowania widzialnego Słońca jest najaktywniej pochłaniana przez chlorofil roślin zielonych?
• 4. Opowiedz nam o przystosowaniach organizmów żywych do braku wody.
• 5. Opisywać wpływ różnych rodzajów promieniowania jonizującego na organizmy zwierzęce i roślinne.
• 6. Jaki jest wpływ zanieczyszczeń na stan biogeocenoz?