موجودات زنده حاوی مقدار زیادی آب هستند. در بیشتر موارد، بیش از نیمی از جرم موجود زنده را تشکیل می دهد و گاهی اوقات سهم آن در بدن 95-99٪ است. همه اینها به دلیل نقش بسیار مهم آب برای زندگی موجودات زنده است. و این اهمیت به دلیل خواص ویژه آب است که آن را مدیون ساختار آن است.

یک مولکول آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است. این اتم ها قطب های قطبی مولکول را تشکیل می دهند (قطب مثبت اتم های هیدروژن و قطب منفی اتم اکسیژن است). وجود قطب ها امکان تشکیل پیوندهای هیدروژنی را فراهم می کند که به مولکول های آب اجازه می دهد با یکدیگر و با مواد دیگر کمپلکس های مختلفی تشکیل دهند. چنین مجتمع های مولکولی دمای جوش و ذوب آب (در مقایسه با مولکول های مشابه) را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند و ظرفیت گرمایی آن را افزایش می دهند. آنها همچنین آب را به یک حلال بسیار خوب و محیطی مساعد برای انجام تعدادی از واکنش ها تبدیل می کنند.

مهمترین خواص آب برای موجودات زنده به شرح زیر است:

1. آب یک حلال عالی برای مواد قطبی و مواد غیر قطبی است که محل های باردار دارند.

2. آب قادر است بین مولکول های خود و با مولکول های دیگر مواد، گروه های انبوهی از مولکول ها را تشکیل دهد. این به طور قابل توجهی نیروی کشش سطحی را افزایش می دهد که به آب اجازه می دهد از طریق مویرگ های خاک و عروق گیاهان بالا بیاید.

3. به دلیل وجود پیوندهای هیدروژنی بین مولکول های آب، تبخیر آن نیاز به انرژی زیادی دارد و در اثر انجماد آن گرما آزاد می شود. بنابراین وجود آب در سیاره ما در سه حالت تجمع آب و هوای آن را به میزان قابل توجهی نرم می کند. علاوه بر این، بسیاری از موجودات از تبخیر آب در دمای بالا برای خنک کردن بدن خود استفاده می کنند.

4. آب در 4 درجه سانتیگراد به بیشترین چگالی خود می رسد. یخ چگالی کمتری نسبت به آب دارد. بنابراین در زمستان روی سطح مخازن قرار می گیرد و موجودات زنده در آنها را از هیپوترمی محافظت می کند. مولکول های مواد آلی یا معدنی که قطبی هستند یا دارای مکان های باردار هستند به راحتی با مولکول های آب برهم کنش می کنند و بر این اساس به راحتی در آن حل می شوند. چنین موادی آبدوست نامیده می شوند. اگر مولکول های مواد آلی یا معدنی قطبی نباشند و مکان های باردار نداشته باشند، عملاً با مولکول های آب برهم کنش نمی کنند و بر این اساس در آن حل نمی شوند. به چنین موادی آبگریز می گویند.

از آنجایی که آب در حالت مایع ساختار داخلی سفت و سختی ندارد، حرکت حرارتی مولکول ها منجر به اختلاط دائمی مولکول های محلول آبی می شود. این پدیده انتشار نامیده می شود. در اثر انتشار، غلظت مواد محلول در قسمت های مختلف محلول یکسان می شود.

وجود غشاهای بیولوژیکی در موجودات زنده منجر به پدیده اسمز می شود. با توجه به اینکه غشاهای بیولوژیکی نیمه تراوا هستند، مولکول های آلی بزرگ نمی توانند از آنها عبور کنند، اما مولکول های آب می توانند از آن عبور کنند. در شرایطی که غلظت مولکول های بزرگ در طرف های مختلف غشاء متفاوت است، مولکول های آب به شدت شروع به حرکت به سمت سمتی می کنند که غلظت مواد محلول در آن بیشتر است. در نتیجه، مواد اضافی در یک طرف غشاء ظاهر می شود که به صورت فشار اسمزی قابل مشاهده است.

فشار اسمزی برای موجودات زنده بسیار مهم است. به لطف آن، تورگ (کشسانی بافت های گیاهی) ایجاد می شود و حمل و نقل سلولی رخ می دهد.

آشناترین و باورنکردنی ترین ماده روی زمین آب است. اهمیت آب در زندگی همه موجودات زنده روی کره زمین قابل اغماض نیست. آب به عنوان عنصر غالب در ترکیب هر موجود زنده، فعالیت حیاتی آن را نیز کنترل می کند.

آب در طبیعت

بشریت در سراسر وجود خود سعی در کشف رمز و راز این عنصر شگفت انگیز و متناقض داشته است. چگونه به وجود آمد، چگونه به سیاره ما رسید؟ احتمالاً هیچ کس نتواند به این سؤال پاسخ دهد، اما همه می دانند که اهمیت آب در طبیعت و زندگی انسان به طرز غیرقابل تصوری بسیار زیاد است. یک چیز کاملاً درست است - امروزه به همان اندازه ذخایر آب روی زمین وجود دارد که در زمان تولد کیهان وجود داشت.

خواص منحصر به فرد آب برای انقباض در هنگام گرم شدن و انبساط در هنگام یخ زدن دلیل دیگری برای تعجب است. هیچ ماده دیگری خواص مشابهی ندارد. و توانایی آن برای حرکت از حالتی به حالت دیگر، بسیار آشنا و در عین حال شگفت انگیز، ایفای نقشی استثنایی، امکان وجود همه موجودات زنده روی زمین را فراهم می کند. ذهن برتر نقش اصلی را در حفظ حیات و مشارکت در فرآیندهای طبیعی دائماً در حال رخ دادن به آب اختصاص داده است.

چرخه آب

این فرآیند چرخه هیدرولوژیکی نامیده می شود که گردش مداوم آب از هیدروسفر و سطح زمین به جو و سپس برگشت است. چهار فرآیند در چرخه وجود دارد:

• تبخیر؛
• تراکم؛
• ته نشینی؛
• جریان آب

هنگامی که بر روی زمین قرار می گیرد، بخشی از بارش تبخیر و متراکم می شود، بخشی دیگر به لطف رواناب، مخازن را پر می کند و سومی به زیرزمین تبدیل می شود. بنابراین، دائما در حال حرکت، تغذیه آبراه ها، گیاهان و حیوانات و حفظ ذخایر خود، آب سرگردان است و از زمین محافظت می کند. اهمیت آب بدیهی و غیر قابل انکار است.

مکانیسم چرخه و انواع آن

در طبیعت یک چرخه بزرگ (به اصطلاح چرخه جهانی) و همچنین دو چرخه کوچک - قاره ای و اقیانوسی وجود دارد. نزولات جوی جمع آوری شده روی اقیانوس ها توسط بادها حمل می شود و در قاره ها می ریزد و سپس با روان آب به اقیانوس باز می گردد. فرآیندی که در آن آب اقیانوس به طور مداوم تبخیر می شود، متراکم می شود و دوباره به اقیانوس می افتد، چرخش کوچک اقیانوس نامیده می شود. و تمام فرآیندهای مشابهی که روی خشکی اتفاق می‌افتند در یک چرخه قاره‌ای کوچک ترکیب می‌شوند که در آن آب شخصیت اصلی است. اهمیت آن در فرآیندهای طبیعی گردش مداوم که تعادل آب زمین را حفظ می کند و وجود موجودات زنده را تضمین می کند غیر قابل انکار است.

آب و انسان

آب بدون ارزش غذایی به معنای معمول، جزء اصلی هر موجود زنده از جمله انسان است. هیچ کس بدون آب نمی تواند وجود داشته باشد. دو سوم هر موجودی را آب تشکیل می دهد. اهمیت آب برای عملکرد صحیح همه سیستم ها و اندام ها بسیار مهم است.

در طول زندگی، فرد هر روز با آب در تماس است و از آن برای نوشیدن و غذا، اقدامات بهداشتی، تفریح ​​و گرمایش استفاده می کند. در زمین یافت نشد
یک ماده طبیعی با ارزش تر، حیاتی و غیر قابل جایگزینی مانند آب. بدون غذا برای مدت زمان طولانی، فرد حتی 8 روز بدون آب زندگی نمی کند، زیرا در 8٪ وزن بدن فرد شروع به غش می کند، 10٪ باعث توهم می شود و 20٪ ناگزیر باعث مرگ می شود.

چرا آب برای انسان مهم است؟ به نظر می رسد که آب تمام فرآیندهای اساسی زندگی را تنظیم می کند:

• رطوبت اکسیژن را عادی می کند و جذب آن را افزایش می دهد.
• تنظیم حرارت بدن را انجام می دهد.
• مواد مغذی را حل می کند و به بدن کمک می کند آنها را جذب کند.
• مرطوب کننده و ایجاد محافظت برای اندام های حیاتی؛
• یک روان کننده محافظ برای مفاصل تشکیل می دهد.
• فرآیندهای متابولیک را در عملکرد سیستم های بدن بهبود می بخشد.
• باعث تخلیه زباله از بدن می شود.

چگونه هیدراته بمانیم

به طور متوسط، یک فرد 2-3 لیتر آب در روز از دست می دهد. در شرایط شدیدتر مانند گرما، رطوبت زیاد و فعالیت بدنی، اتلاف آب افزایش می یابد. برای حفظ تعادل آب فیزیولوژیکی طبیعی بدن، لازم است مصرف آب با حذف آن از طریق مناسب متعادل شود.

بیایید کمی محاسبات انجام دهیم. با توجه به اینکه نیاز روزانه فرد به آب 30 تا 40 گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن است و حدود 40 درصد از کل نیاز بدن از طریق غذا تامین می شود، مابقی باید به صورت نوشیدنی مصرف شود. در تابستان، مصرف روزانه آب معادل 2-2.5 لیتر است. مناطق گرم سیاره نیاز خود را دیکته می کنند - 3.5-5.0 لیتر و در شرایط بسیار گرم تا 6.0-6.5 لیتر آب. بدن نباید کم آب شود. علائم هشدار دهنده این مشکل خشکی پوست همراه با خارش، خستگی، کاهش شدید تمرکز، فشار خون، سردرد و کسالت عمومی است.

اثر مفید

جالب است که آب با درگیر شدن مستقیم در فرآیندهای متابولیک باعث کاهش وزن می شود. یک تصور غلط رایج وجود دارد که افرادی که می خواهند وزن کم کنند، باید آب کمتری بنوشند، زیرا بدن آب را در خود نگه می دارد، آسیب قابل توجهی به همراه دارد. شما نمی توانید بدن خود را با خارج کردن آن از تبادل آب معمولی، وارد استرس بیشتری کنید. علاوه بر این، رطوبت، به عنوان یک ادرارآور طبیعی، کلیه ها را تقویت می کند و باعث کاهش وزن می شود.

با دریافت بهینه آب، انسان قدرت، انرژی و استقامت پیدا می کند. کنترل وزن برای او آسان تر است، زیرا حتی ناراحتی روانی ناشی از تغییرات اجباری هنگام کاهش رژیم غذایی معمولش راحت تر است. تحقیقات علمی ثابت کرده است که مصرف روزانه مقادیر کافی آب تمیز به مبارزه با بیماری های جدی کمک می کند - به تسکین کمردرد، میگرن، کاهش سطح قند خون و کلسترول و فشار خون کمک می کند. علاوه بر این، آب با تقویت کلیه ها از تشکیل سنگ جلوگیری می کند. ثابت شده است که افراد با رگه های خلاقانه تمایل زیادی به نوشیدن دارند و هنرمندان بزرگ برای خلق شاهکارها تحت فشار قرار گرفتند.

تبادل آب گیاه

درست مانند انسان، هر گیاهی به آب نیاز دارد. در گیاهان مختلف 70 تا 95 درصد جرم را تشکیل می دهد و تمام فرآیندهای در حال انجام را کنترل می کند. متابولیسم در گیاه تنها با رطوبت زیاد امکان پذیر است، بنابراین بی شک اهمیت آب برای گیاهان بسیار زیاد است. آب با حل کردن مواد معدنی در خاک، آنها را به گیاه می رساند و جریان مداوم آنها را تضمین می کند. بدون آب، دانه ها جوانه نمی زنند و فرآیند فتوسنتز در برگ های سبز رخ نمی دهد. پر کردن آب زنده ماندن و حفظ شکل خاصی را تضمین می کند.

مهم ترین شرط برای حمایت از حیات موجودات گیاهی، توانایی جذب آب از بیرون است. این گیاه با دریافت آب عمدتاً از خاک به کمک ریشه، آن را به قسمت های بالای زمینی گیاه می رساند و در آنجا برگ ها آن را تبخیر می کنند. چنین تبادل آب در هر سیستم آلی وجود دارد - آب، با ورود به آن، تبخیر یا آزاد می شود، و سپس دوباره، غنی شده با مواد مفید، وارد بدن می شود.

راه شگفت‌انگیز دیگری که آب به سلول‌های زنده نفوذ می‌کند، جذب اسمزی آن است، یعنی توانایی آب برای انباشته شدن از بیرون در محلول‌های سلولی و افزایش حجم مایع در سلول.

هنر مصرف آب

مصرف مداوم آب تمیز فعالیت ذهنی مغز و هماهنگی حرکت را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد و از این رو اهمیت آب برای حیات سلول های مغز بسیار ارزشمند است. بنابراین، یک فرد سالم نباید خود را به نوشیدن الکل محدود کند، بلکه باید برخی از قوانین را رعایت کرد:

• کم اما اغلب بنوشید؛
• نباید به یکباره مقدار زیادی آب بنوشید، زیرا مایعات بیش از حد در خون فشارهای غیرضروری به قلب و کلیه ها وارد می کند.

بنابراین، اهمیت آب برای موجودات زنده بسیار زیاد است. بنابراین، ایجاد شرایط برای حفظ تعادل آب خود برای هر فرد ضروری است.

آب شرط لازم برای وجود همه موجودات زنده روی زمین است. اهمیت آب در فرآیندهای زندگی با این واقعیت مشخص می شود که این محیط اصلی در سلول است که در آن فرآیندهای متابولیکی انجام می شود و به عنوان مهم ترین محصول اولیه، میانی یا نهایی واکنش های بیوشیمیایی عمل می کند. نقش ویژه آب برای موجودات زمینی (به ویژه گیاهان) نیاز به دوباره پر کردن مداوم به دلیل تلفات ناشی از تبخیر است. بنابراین، کل تکامل موجودات زمینی در جهت سازگاری با استخراج فعال و استفاده اقتصادی از رطوبت پیش رفت. در نهایت، برای بسیاری از گونه های گیاهی، جانوری، قارچ ها و میکروارگانیسم ها، آب زیستگاه بلافصل آنهاست.

رطوبت یک زیستگاه و در نتیجه کمبود آب برای موجودات زمینی در درجه اول به میزان بارش، توزیع آن در فصول، وجود مخازن، سطح آب زیرزمینی، ذخایر رطوبت خاک و غیره بستگی دارد. رطوبت بر توزیع تأثیر می گذارد. گیاهان و جانوران هم در قلمرو محدود، و هم در مقیاس جغرافیایی وسیع، پهنه بندی آنها را تعیین می کند (تغییر جنگل ها توسط استپ ها، استپ ها توسط نیمه بیابان ها و بیابان ها).

هنگام مطالعه نقش اکولوژیکی آب، نه تنها میزان بارندگی در نظر گرفته می شود، بلکه نسبت بزرگی و تبخیر آن نیز در نظر گرفته می شود. به مناطقی که تبخیر بیش از بارندگی سالانه است گفته می شود خشک(خشک، خشک). در مناطق خشک، گیاهان در بیشتر فصل رشد، کمبود رطوبت را تجربه می کنند. که در مرطوبمناطق (مرطوب) گیاهان با آب کافی تامین می شوند.

گروه های اکولوژیکی گیاهان در رابطه با رطوبت و سازگاری آنها با رژیم آبی. گیاهان زمینی بالاتر که یک سبک زندگی وابسته را پیش می برند، تا حد زیادی نسبت به حیوانات، به تامین بستر و هوا با رطوبت بستگی دارند. بر اساس میل آنها به زیستگاه هایی با شرایط رطوبتی مختلف و ایجاد سازگاری های مناسب، سه گروه اصلی اکولوژیکی در بین گیاهان خشکی زی متمایز می شوند: هیگروفیت ها، مزوفیت ها و گزروفیت ها. شرایط تامین آب به طور قابل توجهی بر ظاهر و ساختار داخلی آنها تأثیر می گذارد.

هیگروفیت ها- گیاهان زیستگاه های بیش از حد مرطوب با رطوبت زیاد هوا و خاک. آنها با عدم وجود وسایلی که مصرف آب را محدود می کنند و ناتوانی در تحمل خسارات جزئی مشخص می شوند. معمولی‌ترین هیگروفیت‌ها گیاهان علفی و اپی‌فیت‌های جنگل‌های بارانی استوایی و لایه‌های زیرین جنگل‌های مرطوب در مناطق مختلف آب و هوایی (سلاندین بزرگ، ایمپاتینس vulgare، ترشک معمولی چوب، و غیره)، گونه‌های ساحلی (گل همیشه بهار باتلاقی، علف‌های گریان، دم گربه‌ای، نی) هستند. ، نی) ، گیاهان مراتع مرطوب و مرطوب، باتلاق ها (سنکفویل مردابی، سنک باتلاقی، سِدِم سه برگی، سج)، برخی گیاهان زراعی.

ویژگی های ساختاری مشخصه هیگروفیت ها تیغه های برگ نازک با تعداد کمی روزنه های باز، بافت برگ شل با فضاهای بین سلولی بزرگ، توسعه ضعیف سیستم رسانای آب ( آوند چوبی)، ریشه های نازک و ضعیف شاخه، اغلب بدون کرک ریشه است. سازگاری‌های فیزیولوژیکی هیگروفیت‌ها شامل فشار اسمزی کم شیره سلولی، ظرفیت نگهداری کم آب و در نتیجه، شدت بالای transniration است که تفاوت کمی با تبخیر فیزیکی دارد. رطوبت اضافی نیز توسط روده شدن- ترشح آب از طریق سلولهای دفعی مخصوص واقع در امتداد لبه برگ. رطوبت بیش از حد هوادهی و در نتیجه فعالیت تنفس و مکش ریشه ها را پیچیده می کند، بنابراین حذف رطوبت اضافی نشان دهنده مبارزه بین گیاهان برای دسترسی به هوا است.

زیرافیت ها - گیاهان زیستگاه های خشک که می توانند خشکی طولانی مدت را تحمل کنند و در عین حال از نظر فیزیولوژیکی فعال هستند. اینها گیاهان بیابانی، استپ های خشک، ساوانا، نیمه گرمسیری خشک، تپه های شنی و شیب های خشک و بسیار گرم هستند.

ویژگی های ساختاری و فیزیولوژیکی گزروفیت ها با هدف غلبه بر کمبود دائمی یا موقتی رطوبت در خاک یا هوا است. این مشکل به سه طریق حل می شود: 1) استخراج (مکش) کارآمد آب، 2) استفاده اقتصادی از آن، 3) توانایی تحمل تلفات زیاد آب.

استخراج شدید آب از خاک توسط زروفیت ها به لطف سیستم ریشه ای به خوبی توسعه یافته به دست می آید. از نظر جرم کل، سیستم ریشه خشکوفیت ها تقریباً 10 برابر و گاهی 300-400 برابر بزرگتر از قسمت های روی زمین است. طول ریشه ها می تواند به 10-15 متر برسد و برای ساکسال سیاه - 30-40 متر، که به گیاهان اجازه می دهد از رطوبت افق های عمیق خاک و در برخی موارد از آب های زیرزمینی استفاده کنند. همچنین سیستم‌های ریشه‌ای سطحی و توسعه‌یافته‌ای وجود دارد که برای جذب بارش‌های اندک جوی سازگار هستند و فقط افق‌های بالایی خاک را آبیاری می‌کنند.

مصرف اقتصادی رطوبت توسط خشکوفیت ها با این واقعیت تضمین می شود که برگ های آنها کوچک، باریک، سخت، با کوتیکول ضخیم، با اپیدرم دیواره ضخیم چند لایه، با تعداد زیادی بافت مکانیکی است، بنابراین حتی با یک کوتیکول بزرگ. از دست دادن آب، برگها خاصیت ارتجاعی و تورور خود را از دست نمی دهند. سلول های برگ کوچک و متراکم هستند، به همین دلیل سطح تبخیر داخلی بسیار کاهش می یابد. علاوه بر این، گزروفیت ها فشار اسمزی شیره سلولی را افزایش داده اند، به همین دلیل می توانند آب را حتی با نیروهای حذف آب زیاد خاک جذب کنند.

سازگاری های فیزیولوژیکی همچنین شامل ظرفیت بالای نگهداری آب سلول ها و بافت ها، به دلیل ویسکوزیته و الاستیسیته بالا سیتوپلاسم، نسبت قابل توجهی از آب محدود در کل منبع آب و غیره است. این به خشکی ها اجازه می دهد تا کم آبی عمیق بافت ها را تحمل کنند تا 75 درصد از کل تامین آب) بدون از دست دادن قابلیت حیات. علاوه بر این، یکی از پایه های بیوشیمیایی مقاومت به خشکی گیاهان، حفظ فعالیت آنزیم در طول کم آبی عمیق است.

زیرافیت ها با برجسته ترین ویژگی های ساختاری گزرومورفیک برگ های ذکر شده در بالا ظاهر منحصر به فردی دارند که به همین دلیل نام خود را دریافت کردند. اسکلروفیت ها

گروه گزروفیت ها شامل ساکولنت ها- گیاهانی با برگ‌ها یا ساقه‌های آبدار و گوشتی حاوی بافت آبزی بسیار توسعه‌یافته. ساکولنت‌های برگ (آگاو، آلوئه، جوان، سدوم) و ساقه‌ای وجود دارند که در آن‌ها برگ‌ها کاهش می‌یابد و قسمت‌های روی زمین با ساقه‌های گوشتی (کاکتوس‌ها، برخی علف‌های شیری، لغزنده و غیره) نشان داده می‌شوند. فتوسنتز در ساکولنت های ساقه توسط لایه محیطی پارانشیم ساقه حاوی کلروفیل انجام می شود. آنها با انباشتن آب در بافت های آبزی، اتصال آن با کلوئیدهای سلولی و استفاده اقتصادی از آن بر دوره های خشک طولانی غلبه می کنند، که این امر با محافظت از اپیدرم گیاهان با پوشش مومی شکل، غوطه ور در بافت برگ یا ساقه توسط تعدادی بسته تضمین می شود. روزنه در طول روز در نتیجه تعرق در ساکولنت ها بسیار کم است: در بیابان ها، کاکتوس های جنس Camegia تنها 1-3 میلی گرم آب به ازای هر 1 گرم وزن مرطوب در روز تعرق می کنند.

سیستم ریشه سطحی است، ضعیف است، طراحی شده برای جذب آب از لایه های بالایی خاک، مرطوب شده توسط باران های نادر. در طول خشکسالی، ریشه ها ممکن است بمیرند، اما پس از باران، ریشه های جدید به سرعت رشد می کنند (در 2-4 روز).

ساکولنت ها عمدتاً به مناطق خشک آمریکای مرکزی، آفریقای جنوبی و مدیترانه محدود می شوند.

مزوفیت هایک موقعیت میانی بین هیگروفیت ها و خشکوفیت ها را اشغال می کند. آنها در مناطق نسبتا مرطوب با شرایط نسبتاً گرم و منبع تغذیه نسبتاً خوبی از مواد معدنی رایج هستند. مزوفیت‌ها شامل گیاهان چمنزار، جنگل‌های علفی، درختان برگ‌ریز و درختچه‌های مناطقی با آب و هوای معتدل مرطوب و همچنین بیشتر گیاهان و علف‌های هرز هستند. مزوفیت ها با انعطاف پذیری اکولوژیکی بالا مشخص می شوند و به آنها اجازه می دهد با شرایط محیطی در حال تغییر سازگار شوند.

روش های خاص تنظیم تبادل آب به گیاهان اجازه می دهد تا مناطقی را با شرایط محیطی گوناگون اشغال کنند. بنابراین تنوع روش های سازگاری زمینه ساز توزیع گیاهان روی زمین است، جایی که کمبود رطوبت یکی از مشکلات اصلی سازگاری اکولوژیکی است.

سازگاری حیوانات با رژیم آب.روش های تنظیم تعادل آب در حیوانات نسبت به گیاهان متنوع تر است. آنها را می توان به رفتاری، مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی تقسیم کرد.

به شماره سازگاری های رفتاریشامل جستجوی توده های آبی، انتخاب زیستگاه، حفر چاله ها و غیره می شود. در چاله ها، رطوبت هوا به 100% می رسد که تبخیر از طریق پوشش را کاهش می دهد و رطوبت را در بدن ذخیره می کند.

به روش های ریخت شناسیحفظ تعادل آب طبیعی شامل تشکیلاتی است که باعث حفظ آب در بدن می شود. اینها پوسته نرم تنان زمینی، عدم وجود غدد پوست و کراتینه شدن پوشش خزندگان، کوتیکول کیتین شده حشرات و غیره هستند.

سازگاری های فیزیولوژیکیتنظیم متابولیسم آب را می توان به سه گروه تقسیم کرد: 1) توانایی تعدادی از گونه ها برای تشکیل آب متابولیک و ارضا شدن با رطوبت تامین شده با غذا (بسیاری از حشرات، جوندگان کوچک بیابانی). 2) توانایی صرفه جویی در رطوبت در دستگاه گوارش به دلیل جذب آب توسط دیواره های روده و همچنین تشکیل ادرار بسیار غلیظ (گوسفند، jerboas). 3) توسعه استقامت در برابر کم آبی بدن به دلیل ویژگی های سیستم گردش خون، تنظیم حرارت موثر با تعریق و آزاد شدن آب از غشاهای مخاطی حفره دهان (شتر، گوسفند، سگ).

در عین حال، حتی حیوانات گرمازا نیز نمی توانند از تلفات آب مرتبط با تبخیر جلوگیری کنند، بنابراین راه اصلی برای حفظ تعادل آب هنگام زندگی در بیابان، اجتناب از بارهای گرمایی بیش از حد است.

آب اساس زندگی همه موجودات زنده است. نقش حیاتی در زندگی و رشد موجودات دارد:

- آب اساس بدن موجودات زنده را تشکیل می دهد.

- آب یک محیط و شرکت کننده در واکنش های بیوشیمیایی است که در بدن موجودات زنده رخ می دهد.

- آب محیطی است که موجودات زنده بسیاری از مواد مورد نیاز خود را دریافت کرده و از شر محصولات متابولیک (سموم) خلاص می شوند.

- در گیاهان، آب در فتوسنتز نقش دارد - 5٪ از کل آبی که مصرف می کنند صرف آن می شود و 95٪ آن صرف تعرق (تبخیر توسط برگ ها که باعث ایجاد جریان نمک های معدنی به سمت بالا می شود) و حفظ تورگور می شود. کشش) بافت ها؛

- آب محیط زندگی موجودات آبزی است.

- ظرفیت گرمایی بالای آب به حیوانات خونگرم اجازه می دهد دمای بدن خود را ثابت نگه دارند.

- گرم شدن آهسته و سرد شدن آهسته آب نوسانات دما را نرم می کند، به همین دلیل است که آب و هوای سواحل را "معتدل" یا دریایی می نامند.

- دمای بالای تبخیر آب به ارگانیسم ها اجازه می دهد تا از گرمای اضافی خلاص شوند.

- سایر عملکردهای مهم

به دلیل اهمیت عملکردهای بیولوژیکی آب، اغلب یک عامل محدود کننده است و به همراه دما و ترکیب خاک، تعیین کننده انواع اکوسیستم ها (استپ، ساوانا، جنگل های خشک، جنگل های مرطوب) است.

بیشترین میزان بارندگی در منطقه گرمسیری است. این با حداکثر عرضه انرژی خورشیدی در آنجا توضیح داده می شود. هوای گرمسیری به دلیل دمای بالا، آب بسیار بیشتری نسبت به هوای خنک در عرض های جغرافیایی بالاتر جذب می کند. بنابراین آب و هوای مرطوب مناطق استوایی به دلیل انرژی زیاد خورشید است.

میزان بارش تحت تأثیر نسبت مناطق خشکی و دریایی است: در نیمکره جنوبی، جایی که وسعت اقیانوس ها بزرگتر و مساحت قاره ها کوچکتر است، بارش بیشتر از نیمکره شمالی است.

نه تنها مقدار کل بارش در یک منطقه مهم است، بلکه شدت و توزیع آن در طول زمان نیز مهم است.

باران های بسیار شدید به ویژه در نبود پوشش گیاهی باعث فرسایش خاک و مرگ نهال های گیاهان و حیوانات کوچک می شود. بارش به شکل تگرگ که اندازه ذرات آن می تواند به اندازه یک تخم مرغ باشد، قوی ترین اثر مخرب را دارد. دوره های طولانی نم نم باران برای حشرات و پرندگان حشره خوار نامطلوب است، به خصوص زمانی که آنها به جوجه های خود غذا می دهند. در غیاب بارندگی، موجودات زنده باید دوره های طولانی خشکسالی را تحمل کنند.

در منطقه گرمسیری، الگوهای بارش به عنوان عاملی عمل می کند که فعالیت فصلی موجودات را تعیین می کند - ریتم بیولوژیکی آنها. در عرض های جغرافیایی معتدل، سیگنال های اصلی تغییر فصول سال، طول ساعات نور روز (دوره نوری) و رژیم دما است.

رطوبت هوا

نشانگر رطوبت هوا درجه اشباع آن با بخار آب را مشخص می کند.

رطوبت مطلقهوا به مقدار بخار آب در واحد جرم آن گفته می شود و نسبی عبارت است از نسبت مقدار بخار آب موجود به حداکثر ممکن در دمای معین (بر حسب درصد).

رطوبت هوا از اهمیت زیست محیطی بالایی برخوردار است.

شدت تبخیر آن از سطوح موجودات به میزان رطوبت موجود در هوا بستگی دارد. در رطوبت کم، تبخیر بسیار قوی است و می تواند منجر به کم آبی بدن(کم آبی) موجودات. برای محافظت در برابر کم آبی، بسیاری از آنها سازگاری های ویژه ای را به دست آوردند:

- گیاهان - کوتیکول ضخیم، توانایی ریزش برگ در فصل خشک، توانایی غلتاندن برگ ها، از بین رفتن (کاهش) برگ ها، بلوغ و پوشش مومی روی برگ ها، روزنه های غوطه ور در بافت برگ - سوراخ هایی که آب از طریق آن تبخیر می شود.

- حیوانات - فلس های شاخی، پوشش های کیتینی و غیره.

خواص خشک کردن هوا به این بستگی دارد کمبوداشباع آن با بخار آب - تفاوت بین رطوبت مطلق و حداکثر ممکن در یک دمای معین.

سازگاری موجودات زنده با سطوح مختلف هیدراتاسیون

سازگاری های گیاهی. بسته به نیاز به آب، همه گیاهان به سه گروه اکولوژیکی تقسیم می شوند.

1. هیدروفیت ها(از یونانی hydor - آب، رطوبت) - گیاهان رطوبت دوست، آنها عبارتند از:

- گیاهان کاملاً در آب - elodea.

- گیاهانی که در آنها فقط ریشه ها در آب غوطه ور هستند - نی، کتیل، گیلاس، پاپیروس.

- گیاهانی که در مکان های مرطوب رشد می کنند - خزه، سرخس، خزه و غیره.

2. مزوفیت ها(از یونانی mesos - متوسط، متوسط) - گیاهان مکان های نسبتا مرطوب (مزارع، جنگل ها، مراتع) دارای دستگاه هایی برای به دست آوردن آب هستند - یک سیستم ریشه توسعه یافته، بافت های پوششی و رسانا، مکانیسم هایی برای تنظیم سطح تبخیر.

3. زیرافیت ها(از یونانی xeros - خشک) - گیاهان مکان های خشک (استپ های خشک، ساوانا، نیمه بیابان ها، بیابان ها) قادر به تحمل کمبود رطوبت هستند.

زیرافیت ها بر کمبود رطوبت به روش های زیر غلبه می کنند:

- افزایش جذب آن از طریق توسعه قدرتمند سیستم های ریشه: در برخی از گیاهان بیابانی جرم ریشه ها 9-10 برابر جرم اندام های زمینی است.

- کاهش اتلاف آب با کاهش تبخیر توسط برگها.

- تجمع آب در ساقه‌های گوشتی (کاکتوس‌ها و گل‌های آفریقایی) یا در برگ‌ها (آلوئه، آگاو).

- ایجاد مکانیسم هایی برای تحمل کمبود آب.

گیاهانی که آب را در ساقه ها یا برگ های گوشتی جمع می کنند، ساکولنت های ساقه و برگ (از لاتین succulentus - ساکولنت) نامیده می شوند. برای محافظت در برابر تبخیر، آنها دارای بافت پوششی ضخیم هستند و کاکتوس ها دارای روزنه (سوراخ هایی که تبخیر از طریق آنها انجام می شود)، عمیقاً در بافت برگ فرو می روند و فقط در شب هنگام کاهش دمای هوا باز می شوند. در عین حال، سیستم ریشه ساکولنت ها ضعیف است، زیرا آنها در مناطقی با بارندگی نادر اما فراوان رشد می کنند.

گیاهانی که رطوبت را جمع نمی کنند، اما آن را از اعماق زیاد استخراج می کنند و ساختاری برای به حداقل رساندن تبخیر دارند، اسکلروفیت (از یونانی skleros - سخت، سخت) نامیده می شوند. اسکلروفیت ها دارای ساقه های سخت و خشک و برگ های کوچک و سخت هستند که اغلب در فصل خشک می ریزند. در بسیاری از اسکلروفیت ها، برگها کوچک شده (ساکسول) یا دارای خار هستند.

سازگاری با حیوانات. سه نوع سازگاری حیوانات با خشکسالی وجود دارد.

1. رفتاری- مهاجرت به مکان هایی که آب وجود دارد، بازدید از آب خوری ها، سبک زندگی شبانه، پناه گرفتن در گودال ها.

2. مورفولوژیکی- وجود پوشش های محافظ

3. فیزیولوژیکی:

- وجود مکانیسم هایی برای جذب معکوس آب در دستگاه گوارش و دفع.

- دفع ادرار بسیار غلیظ یا جامد؛

- سنتز آب متابولیک؛

- توانایی تحمل کم آبی شدید

فهرست ادبیات پایه

1. Chebyshev N.V., Filippova A.V. مبانی اکولوژی. - مسکو، 2004

2. گزارش ملی در مورد وضعیت محیط زیست در جمهوری قزاقستان، وزارت حفاظت از محیط زیست جمهوری قزاقستان، آلماتی، 2007.

3. V.G.Ignatov، A.V.Kokin. اکولوژی و اقتصاد مدیریت زیست محیطی.، R-on-D، 2003.

4. L.I Gubareva, O.M. چوریلووا اکولوژی انسانی. م.، 2005

5. G.S.Ospanova، G.T.Bozshataeva. بوم شناسی. - آلماتی، 2002

6. تصحیح A.S. Stepanovskikh. اکولوژی عمومی م.، 2001

احتمالاً هر یک از ما این جمله را شنیده ایم که بدن انسان عمدتاً از آب تشکیل شده است. آیا تا به حال فکر کرده اید که چرا اینطور است؟ چرا به این مقدار زیاد مایع نیاز دارید و به طور کلی آب چه عملکردی در بدن انجام می دهد؟

خواص

آب دارای خواص زیر است:

• اول از همه، حلال خوبی است (هم برای مواد مغذی و هم برای مواد سمی).
• سیالیت
• ظرفیت گرمایی و هدایت حرارتی بالایی دارد.
• ممکن است تبخیر شود؛
• قادر به هیدرولیز مواد دیگر است (یعنی مواد در اثر آن تجزیه می شوند یا در آن تجزیه می شوند).

به لطف این ویژگی های اساسی، آب در بدن هر موجود زنده تعدادی کارکرد را انجام می دهد. بیایید نگاهی دقیق تر به آنها بیندازیم.

عملکرد آب در بدن

بدن انسان به طور متوسط ​​75 درصد آب است. این نسبت با افزایش سن متأسفانه به سمت پایین تغییر می کند.

آب به عنوان جزء اصلی تمام مایعات بدن، به ویژه خون که بیش از 90 درصد آن را شامل می شود، وظایف اصلی زیر را انجام می دهد:

• تنظیم دمای بدن؛
• حذف مواد زائد، سموم و.
• حمل و نقل مواد مغذی و اکسیژن؛
• جذب و هضم غذا؛
• عملکرد حمل و نقل؛
• بالشتک سازی مفاصل و جلوگیری از اصطکاک آنها؛
• حفظ ساختارهای سلولی؛
• محافظت از بافت ها و اندام های داخلی؛
• بهبود متابولیسم

عملکرد آب در فرآیندهای تنظیم حرارت، تضمین دمای ثابت بدن در سطح سلولی از طریق تبخیر و تعریق است. به دلیل توانایی حمل مقدار زیادی رطوبت که در بدن انسان گردش می کند، آن را به جایی که بیش از حد است می برد و در جایی که کافی نیست اضافه می کند.

عملکرد جذب شوک آب در بدن به دلیل محتوای بالای آن در مایعات سینوویال مفاصل تضمین می شود. این امر از اصطکاک سطوح مفصلی در هنگام بارگذاری و کار مشترک جلوگیری می کند و همچنین به عنوان یک بافر محافظ خاص در صورت سقوط و صدمات احتمالی عمل می کند.

آب به دلیل حجم زیاد، وظیفه انتقال ترکیبات لازم را انجام می دهد، بنابراین می تواند به همه جا نفوذ کند، حتی در فضاهای بین سلولی، اندام ها و بافت های لازم را تحویل داده و محصولات حیاتی آنها را از بین ببرد.

به طور کلی پذیرفته شده است که سلامت روان به طور مستقیم به مقدار مایعات مصرف شده بستگی دارد کم آبی نه تنها باعث از دست دادن قدرت، انرژی، سردرد و سرگیجه می شود، بلکه باعث کاهش عملکرد، حافظه و توانایی تمرکز بر اطلاعات لازم می شود.

همچنین، با توجه به اینکه با افزایش سن مقدار آب به عنوان جزئی از بدن کاهش می یابد، دانشمندان نوعی رابطه بین میزان مایعات و روند پیری را فرض می کنند. بنابراین، افراد در گروه سنی بالاتر باید مراقب رژیم غذایی آب خود باشند.

در سال های اخیر، عملکرد آب در پیشگیری از بسیاری از بیماری ها، از جمله سرطان، به طور فزاینده ای مورد توجه قرار گرفته است. اعتقاد بر این است که هر چه مایعات بیشتری مصرف کنیم، بیشتر دفع می شود و همراه با آن ارگانیسم های بیماری زا، مواد زائد آنها، سموم، که به طور بالقوه می توانند سکوی پرشی برای توسعه سرطان باشند.

بنابراین، تمام عملکردهای آب برای عملکرد طبیعی همه اندام ها و سیستم ها و برای یک سبک زندگی راحت و سالم مهم هستند.

هرچه آب کمتری از بیرون بیاید، بیشتر در داخل جمع می شود. این بدان معنی است که اگر مایعات را به طور نامنظم و در مقادیر ناکافی بنوشید، دفعه بعد که آن را دریافت می کنید، بدن آب را نگه می دارد و آن را به عنوان ذخیره ذخیره می کند. بنابراین، فرد نه تنها خود را در معرض تعدادی از بیماری ها قرار می دهد، بلکه اضافه وزن نیز به دست می آورد.

اولین سیگنالی که بدن شما می دهد که آب کافی دریافت نمی کند، خستگی شناخته شده است. اگر از دست دادن مایعات فیزیولوژیکی برای مدت طولانی جبران نشود، فرد شروع به احساس درد مفاصل و ناراحتی در ستون فقرات می کند. سموم در بدن جمع می شوند، ایمنی کاهش می یابد و فرد مستعد ابتلا به بیماری ها، به ویژه بیماری های عفونی می شود.

مهم!

شما باید روزانه 1.5-2 لیتر مایعات بنوشید. مصرف منظم آب با کیفیت بالا به شما احساس قدرت و انرژی می دهد، فرآیندهای هضم بهبود می یابد، سردرد و سایر ناراحتی ها دیگر شما را آزار نمی دهند. نه تنها احساس بهتری خواهید داشت، بلکه قطعا ظاهر بهتری خواهید داشت.

نتیجه

عملکرد آب در بدن انسان متنوع و متعدد است. بنابراین، نباید از چنین جزء مهم رژیم غذایی خود غافل شوید. به مقدار لازم آب بنوشید و سالم باشید!