jenis pelajaran - gabungan

Metode: sebagian eksplorasi, presentasi masalah, reproduksi, penjelasan-ilustratif.

Target:

Kesadaran siswa akan pentingnya semua masalah yang dibahas, kemampuan untuk membangun hubungannya dengan alam dan masyarakat berdasarkan rasa hormat terhadap kehidupan, untuk semua makhluk hidup sebagai bagian biosfer yang unik dan tak ternilai;

Tugas:

pendidikan: untuk menunjukkan banyaknya faktor yang bekerja pada organisme di alam, relativitas konsep "faktor yang merugikan dan menguntungkan", keragaman kehidupan di planet Bumi dan pilihan untuk menyesuaikan makhluk hidup dengan berbagai kondisi lingkungan.

Mengembangkan: mengembangkan keterampilan komunikasi, kemampuan untuk memperoleh pengetahuan secara mandiri dan merangsang aktivitas kognitif mereka; kemampuan menganalisis informasi, menyoroti hal utama dalam materi yang dipelajari.

Pendidikan:

Untuk menumbuhkan budaya perilaku di alam, kualitas orang yang toleran, untuk menanamkan minat dan cinta untuk satwa liar, untuk membentuk sikap positif yang stabil terhadap setiap organisme hidup di Bumi, untuk membentuk kemampuan untuk melihat keindahan.

Pribadi: minat kognitif dalam ekologi Memahami perlunya memperoleh pengetahuan tentang keragaman hubungan biotik dalam komunitas alami untuk melestarikan biocenosis alami. Kemampuan untuk memilih target dan pengaturan semantik dalam tindakan dan perbuatan mereka dalam kaitannya dengan satwa liar. Perlunya evaluasi yang adil atas pekerjaan sendiri dan pekerjaan teman sekelas

kognitif: kemampuan untuk bekerja dengan berbagai sumber informasi, mengubahnya dari satu bentuk ke bentuk lain, membandingkan dan menganalisis informasi, menarik kesimpulan, menyiapkan pesan dan presentasi.

Peraturan: kemampuan untuk mengatur secara mandiri pelaksanaan tugas, mengevaluasi kebenaran pekerjaan, refleksi dari kegiatan mereka.

Komunikatif: berpartisipasi dalam dialog di kelas; menjawab pertanyaan dari guru, teman sekelas, berbicara kepada audiens menggunakan peralatan multimedia atau cara demonstrasi lainnya

Hasil yang direncanakan

Subjek: tahu - konsep "habitat", "ekologi", "faktor lingkungan" pengaruhnya terhadap organisme hidup, "hubungan hidup dan tidak hidup";. Mampu - mendefinisikan konsep "faktor biotik"; ciri-ciri faktor biotik, berikan contohnya.

Pribadi: membuat penilaian, mencari dan memilih informasi; menganalisis koneksi, membandingkan, menemukan jawaban atas pertanyaan yang bermasalah

Metasubjek: hubungan dengan disiplin ilmu seperti biologi, kimia, fisika, geografi. Rencana tindakan dengan tujuan yang ditetapkan; menemukan informasi yang diperlukan dalam buku teks dan literatur referensi; melakukan analisis terhadap objek-objek alam; menarik kesimpulan; merumuskan pendapat Anda sendiri.

Bentuk organisasi kegiatan pendidikan - individu, kelompok

Metode pengajaran: visual dan ilustratif, penjelasan dan ilustrasi, sebagian eksplorasi, karya independen dengan literatur tambahan dan buku teks, dengan DER.

Resepsi: analisis, sintesis, kesimpulan, transfer informasi dari satu jenis ke jenis lainnya, generalisasi.

Mempelajari materi baru

Lingkungan darat-udara

Organisme yang hidup di permukaan bumi dikelilingi oleh lingkungan gas yang ditandai dengan kelembaban, kepadatan dan tekanan yang rendah, serta kandungan oksigen yang tinggi. Faktor lingkungan yang beroperasi di lingkungan darat-udara berbeda dalam sejumlah fitur spesifik: dibandingkan dengan lingkungan lain, cahaya di sini lebih intens, suhu mengalami fluktuasi yang lebih kuat, dan kelembapan bervariasi secara signifikan tergantung pada lokasi geografis, musim, dan waktu. hari. Dampak dari hampir semua faktor ini terkait erat dengan pergerakan massa udara - angin.

Dalam perjalanan evolusi, penghuni lingkungan darat-udara telah mengembangkan adaptasi anatomi, morfologi, fisiologis, perilaku, dan lainnya yang spesifik. Mereka memiliki organ yang menyediakan asimilasi langsung udara atmosfer dalam proses pernapasan (stomata tanaman, paru-paru dan trakea hewan); formasi kerangka yang menopang tubuh dalam kondisi kepadatan sedang yang rendah telah menerima perkembangan yang kuat

(jaringan mekanik dan pendukung tumbuhan, kerangka hewan); Anda telah melakukan adaptasi kompleks untuk perlindungan terhadap faktor-faktor yang merugikan (periodisitas dan ritme siklus hidup, struktur kompleks integumen, mekanisme termoregulasi, dll.); hubungan yang lebih dekat dengan tanah (akar tanaman) telah terbentuk; Anda-melakukan mobilitas hewan yang hebat untuk mencari makanan; hewan terbang dan buah-buahan, biji-bijian, serbuk sari tanaman muncul di udara.

Mari kita perhatikan faktor abiotik utama di lingkungan kehidupan darat-udara.

Udara.

Udara kering di permukaan laut terdiri (berdasarkan volume) dari 78% nitrogen, 21% oksigen, 0,03% karbon dioksida; setidaknya 1% dicatat oleh gas inert.

Oksigen diperlukan untuk respirasi sebagian besar organisme, karbon dioksida digunakan oleh tanaman selama fotosintesis. Pergerakan massa udara (angin) mengubah suhu dan kelembaban udara, memiliki efek mekanis pada organisme. Angin menyebabkan terjadinya perubahan transpirasi pada tumbuhan. Ini terutama diucapkan selama angin kering, yang mengeringkan udara dan sering menyebabkan kematian tanaman. Angin memainkan peran penting dalam penyerbukan anemophiles - tanaman yang diserbuki angin. Angin menentukan arah migrasi serangga seperti ngengat padang rumput, belalang gurun, nyamuk malaria.

Pengendapan.

Curah hujan dalam bentuk hujan, salju atau hujan es mengubah kelembaban udara dan tanah, menyediakan kelembaban yang tersedia untuk tanaman, dan menyediakan air minum untuk hewan. Hujan deras dapat menyebabkan banjir, untuk sementara membanjiri suatu wilayah tertentu. Hujan, dan terutama hujan es, sering menyebabkan kerusakan mekanis pada organ vegetatif tanaman.

Yang sangat penting bagi rezim air adalah waktu curah hujan, frekuensi dan durasinya. Sifat hujan juga penting. Saat hujan deras, tanah tidak punya waktu untuk menyerap air. Air ini mengalir dengan cepat, dan arusnya yang kuat sering membawa sebagian dari lapisan tanah yang subur ke sungai dan danau, dan bersamanya tanaman berakar lemah, dan kadang-kadang hewan kecil. Hujan gerimis, sebaliknya, membasahi tanah dengan baik, tetapi jika berlarut-larut, genangan air terjadi.

Curah hujan dalam bentuk salju memiliki efek menguntungkan pada organisme di musim dingin. Menjadi insulator yang baik, salju melindungi tanah dan vegetasi dari pembekuan (lapisan salju 20 cm melindungi tanaman pada suhu udara -25 ° C), dan berfungsi sebagai tempat berlindung bagi hewan kecil, tempat mereka mencari makanan dan banyak lagi. kondisi suhu yang sesuai. Dalam salju yang parah, belibis hitam, ayam hutan, belibis hazel bersembunyi di bawah salju. Namun, selama musim dingin bersalju, ada kematian massal beberapa hewan, misalnya rusa roe dan babi hutan: dengan lapisan salju yang tebal, sulit bagi mereka untuk bergerak dan mendapatkan makanan.

Kelembaban tanah.

Air tanah merupakan salah satu sumber utama kelembapan bagi tanaman. Menurut keadaan fisik, mobilitas, ketersediaan dan signifikansinya bagi tanaman, air tanah dibagi menjadi bebas, kapiler, terikat secara kimia dan fisik.

Variasi utama air bebas adalah air gravitasi. Ini mengisi celah lebar antara partikel tanah dan, di bawah pengaruh gravitasi, terus-menerus masuk ke lapisan yang lebih dalam sampai mencapai lapisan kedap air. Tanaman dengan mudah mengasimilasinya saat berada di zona sistem akar.

Air kapiler mengisi celah tertipis antara partikel tanah, juga diserap dengan baik oleh tanaman. Itu diadakan di kapiler oleh kohesi. Di bawah pengaruh penguapan dari permukaan tanah, air kapiler membentuk arus ke atas, berbeda dengan air gravitasi, yang dicirikan oleh arus ke bawah. Pergerakan air ini, konsumsinya bergantung pada suhu udara, fitur relief, sifat tanah, tutupan vegetasi, kekuatan angin, dan faktor lainnya. Air kapiler dan air gravitasi disebut air yang tersedia untuk tanaman.

Tanah juga mengandung air terikat secara kimia dan fisik yang terkandung dalam beberapa mineral tanah (opal, gipsum, montrilonit, hidromika, dll.) Semua air ini sama sekali tidak dapat diakses oleh tanaman, meskipun di beberapa tanah (tanah liat, gambut) kandungannya sangat besar.

♦ Ekoklimat.

Setiap habitat dicirikan oleh iklim ekologis tertentu - ekoklimat, yaitu, iklim lapisan permukaan udara. Vegetasi memiliki pengaruh besar pada faktor iklim. Di bawah kanopi hutan, misalnya, kelembaban udara selalu lebih tinggi, dan fluktuasi suhu lebih rendah daripada di rawa. Rezim cahaya tempat-tempat ini juga berbeda. Dalam asosiasi tanaman yang berbeda, rezim kelembaban, suhu, dan cahaya mereka sendiri terbentuk. Kemudian mereka berbicara tentang fitoklimat.

Kondisi kehidupan di sekitar larva serangga yang hidup di bawah kulit pohon berbeda dengan di hutan tempat pohon ini tumbuh. Dalam hal ini, suhu sisi selatan batang bisa 10-15°C lebih tinggi dari suhu sisi utaranya. Daerah habitat yang kecil seperti itu memiliki iklim mikronya sendiri. Kondisi iklim mikro khusus diciptakan tidak hanya oleh tumbuhan, tetapi juga oleh hewan. Iklim mikro yang stabil dimiliki oleh liang hewan yang dihuni, lubang pohon, dan gua.

Untuk lingkungan darat-udara, serta untuk air, zonasi yang jelas adalah karakteristiknya. Ada zona alami latitudinal dan meridional, atau longitudinal. Peregangan pertama dari barat ke timur, yang kedua - dari utara ke selatan.

Pertanyaan dan tugas

1. Jelaskan faktor abiotik utama dari lingkungan darat-udara.

2. Berikan contoh penghuni lingkungan darat-udara.

Yang dimaksud dengan "lingkungan" adalah segala sesuatu yang mengelilingi tubuh dan dalam satu atau lain cara mempengaruhinya. Dengan kata lain, lingkungan hidup dicirikan oleh seperangkat faktor lingkungan tertentu. Rabu- lingkungan hidup - lingkungan akuatik - lingkungan tanah-udara - lingkungan tanah - organisme sebagai lingkungan hidup - konsep kunci.

definisi yang diterima secara umum lingkungan adalah definisi Nikolai Pavlovich Naumov: " Rabu- segala sesuatu yang mengelilingi organisme secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi kondisi, perkembangan, kelangsungan hidup, dan reproduksi mereka. "Di Bumi, ada empat lingkungan hidup yang berbeda secara kualitatif yang memiliki serangkaian faktor lingkungan spesifik: - darat-air (darat); - air; - tanah; - organisme lain.

darat-udara Lingkungan dicirikan oleh berbagai macam kondisi kehidupan, relung ekologis, dan organisme yang menghuninya. Organisme memainkan peran utama dalam membentuk kondisi lingkungan kehidupan darat-udara, dan di atas segalanya - komposisi gas atmosfer. Hampir semua oksigen di atmosfer bumi berasal dari biogenik. Fitur utama dari lingkungan darat-udara adalah

Perubahan besar dalam faktor lingkungan,

Heterogenitas lingkungan,

Aksi gaya gravitasi

Kepadatan udara rendah.

Kompleksnya faktor fisik, geografis, dan iklim yang terkait dengan zona alami tertentu mengarah pada adaptasi organisme untuk hidup dalam kondisi ini, keanekaragaman bentuk kehidupan. Kandungan oksigen yang tinggi di atmosfer (sekitar 21%) menentukan kemungkinan pembentukan tingkat metabolisme (energi) yang tinggi. Udara atmosfer dicirikan oleh kelembaban yang rendah dan bervariasi. Keadaan ini sebagian besar membatasi kemungkinan menguasai lingkungan darat-udara.

Suasana(dari atmos Yunani - uap dan sphaira - bola), cangkang gas bumi. Batas atas atmosfer bumi yang tepat tidak dapat ditentukan. Atmosfer memiliki struktur berlapis yang jelas. Lapisan utama atmosfer:

1)Troposfer- tinggi 8 - 17 km. semua uap air dan 4/5 massa atmosfer terkonsentrasi di dalamnya, dan semua fenomena cuaca berkembang.

2)Stratosfir- lapisan di atas troposfer hingga 40 km. Hal ini ditandai dengan invariabilitas suhu yang hampir lengkap. Di bagian atas stratosfer, konsentrasi maksimum ozon diamati, yang menyerap sejumlah besar radiasi ultraviolet dari matahari.

3) Mesosfer- lapisan antara 40 dan 80 km; di bagian bawahnya, suhu naik dari +20 menjadi +30 derajat, di bagian atas turun hampir -100 derajat.

4) Termosfer(ionosfer) - lapisan antara 80 - 1000 km, yang memiliki peningkatan ionisasi molekul gas (di bawah pengaruh radiasi kosmik yang menembus secara bebas).

5) Eksosfer(bola hamburan) - lapisan di atas 800 - 1000 km, dari mana molekul gas tersebar ke luar angkasa. Atmosfer mentransmisikan 3/4 radiasi matahari, sehingga meningkatkan jumlah total panas yang digunakan untuk pengembangan proses alami di Bumi.

Lingkungan kehidupan air. Hidrosfer (dari hidro ... dan bola), cangkang air bumi yang berselang-seling, terletak di antara atmosfer dan kerak bumi yang padat (litosfer). Mewakili totalitas lautan, laut, danau, sungai, rawa, dan air tanah. Hidrosfer menutupi sekitar 71% permukaan bumi. Komposisi kimia hidrosfer mendekati komposisi rata-rata air laut.

Jumlah air tawar adalah 2,5% dari semua air di planet ini; 85% - air laut. Cadangan air tawar didistribusikan sangat tidak merata: 72,2% - es; 22,4% - air tanah; 0,35% - atmosfer; 5.05% - aliran sungai dan air danau yang berkelanjutan. Bagian air yang dapat kita gunakan hanya menyumbang 10-12% dari semua air tawar di Bumi.

Lingkungan primer kehidupan tepatnya lingkungan akuatik. Pertama-tama, sebagian besar organisme tidak mampu hidup aktif tanpa air masuk ke dalam tubuh atau tanpa mempertahankan kandungan cairan tertentu di dalam tubuh. Fitur utama dari lingkungan perairan adalah: fluktuasi suhu harian dan musiman. Sangat besar signifikansi lingkungan, memiliki densitas dan viskositas air yang tinggi. Berat jenis air sepadan dengan berat badan organisme hidup. Kepadatan air sekitar 1000 kali lipat dari udara. Oleh karena itu, organisme akuatik (terutama yang aktif bergerak) menghadapi kekuatan yang lebih besar dari resistensi hidrodinamik. Kepadatan air yang tinggi adalah alasan getaran mekanis (getaran) merambat dengan baik di lingkungan perairan. Ini sangat penting untuk indera, orientasi dalam ruang dan antara penghuni akuatik. Kecepatan suara di lingkungan akuatik memiliki frekuensi sinyal ekolokasi yang lebih tinggi. Lebih besar dari di udara, empat kali lipat. Oleh karena itu, ada seluruh kelompok organisme air (baik tumbuhan dan hewan) yang ada tanpa hubungan wajib dengan dasar atau substrat lain, "mengambang" di kolom air.

Benda mati dan hidup yang mengelilingi tumbuhan, hewan dan manusia disebut habitat (living environment, external environment). Menurut definisi N.P. Naumov (1963), lingkungan adalah “segala sesuatu yang mengelilingi organisme dan secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi keadaan, perkembangan, kelangsungan hidup dan reproduksi mereka.” Dari habitat, organisme menerima semua yang diperlukan untuk kehidupan dan melepaskan produk metabolisme mereka ke dalamnya.

Organisme dapat hidup dalam satu atau lebih lingkungan hidup. Misalnya, manusia, sebagian besar burung, mamalia, tumbuhan berbiji, lumut kerak hanya merupakan penghuni lingkungan darat-udara; kebanyakan ikan hanya hidup di lingkungan perairan; capung menghabiskan satu fase di air, dan fase lainnya - di udara.

Lingkungan kehidupan air

Lingkungan akuatik dicirikan oleh orisinalitas yang besar dari sifat fisikokimia organisme yang menguntungkan bagi kehidupan. Diantaranya: transparansi, konduktivitas termal yang tinggi, kepadatan tinggi (sekitar 800 kali kepadatan udara) dan viskositas, pemuaian pada pembekuan, kemampuan untuk melarutkan banyak mineral dan senyawa organik, mobilitas tinggi (fluiditas), tidak adanya fluktuasi suhu yang tajam ( baik harian maupun musiman), kemampuan untuk dengan mudah mendukung organisme yang berbeda secara signifikan dalam massa.

Sifat-sifat lingkungan akuatik yang tidak menguntungkan adalah: penurunan tekanan yang kuat, aerasi yang buruk (kandungan oksigen di lingkungan akuatik setidaknya 20 kali lebih rendah daripada di atmosfer), kurangnya cahaya (terutama sedikit di kedalaman badan air) , kekurangan nitrat dan fosfat (diperlukan untuk sintesis makhluk hidup).

Bedakan antara air tawar dan air laut, yang berbeda dalam komposisi dan jumlah mineral terlarut. Air laut kaya akan ion natrium, magnesium, klorida dan sulfat, sedangkan air tawar didominasi oleh ion kalsium dan karbonat.

Organisme yang hidup di lingkungan kehidupan akuatik merupakan satu kelompok biologis - hidrobion.

Di waduk, dua habitat khusus secara ekologis (biotop) biasanya dibedakan: kolom air (pelagial) dan dasar (benthal). Organisme yang hidup di sana disebut pelagos dan benthos.

Di antara pelago, bentuk organisme berikut dibedakan: plankton - perwakilan kecil yang mengambang secara pasif (fitoplankton dan zooplankton); nekton - aktif berenang dalam bentuk besar (ikan, kura-kura, cumi); neuston - penghuni mikroskopis dan kecil dari lapisan permukaan air. Di badan air tawar (danau, kolam, sungai, rawa, dll.), zonasi ekologis seperti itu tidak diungkapkan dengan sangat jelas. Batas bawah kehidupan di pelagial ditentukan oleh kedalaman penetrasi sinar matahari yang cukup untuk fotosintesis dan jarang mencapai kedalaman lebih dari 2000 m.

Di Bentali, zona kehidupan ekologis khusus juga dibedakan: zona penurunan tanah secara bertahap (hingga kedalaman 200-2200 m); zona lereng curam, dasar samudera (dengan kedalaman rata-rata 2800-6000 m); depresi dasar samudera (hingga 10.000 m); tepi pantai yang tergenang air pasang (littoral). Penghuni pesisir hidup dalam kondisi sinar matahari yang melimpah pada tekanan rendah, dengan fluktuasi suhu yang sering dan signifikan. Penghuni zona dasar laut, sebaliknya, hidup dalam kegelapan total, pada suhu yang terus-menerus rendah, kekurangan oksigen dan di bawah tekanan besar, mencapai hampir seribu atmosfer.

Lingkungan kehidupan darat-udara

Lingkungan kehidupan darat-udara adalah yang paling kompleks dari segi kondisi ekologis dan memiliki habitat yang sangat beragam. Hal ini menyebabkan keragaman terbesar organisme darat. Sebagian besar hewan di lingkungan ini bergerak di permukaan padat - tanah, dan tanaman berakar di atasnya. Organisme lingkungan hidup ini disebut aerobion (terrabion, dari bahasa Latin terra - bumi).

Ciri khas lingkungan yang dipertimbangkan adalah bahwa organisme yang hidup di sini secara signifikan mempengaruhi lingkungan hidup dan dalam banyak hal menciptakannya sendiri.

Karakteristik lingkungan yang menguntungkan bagi organisme ini adalah banyaknya udara dengan kandungan oksigen dan sinar matahari yang tinggi. Fitur yang tidak menguntungkan meliputi: fluktuasi tajam dalam suhu, kelembaban dan pencahayaan (tergantung pada musim, waktu hari dan lokasi geografis), kekurangan kelembaban yang konstan dan keberadaannya dalam bentuk uap atau tetesan, salju atau es, angin, perubahan musim, fitur relief medan, dll.

Semua organisme di lingkungan kehidupan darat-udara dicirikan oleh sistem penggunaan air yang ekonomis, berbagai mekanisme termoregulasi, efisiensi tinggi proses oksidatif, organ khusus untuk asimilasi oksigen atmosfer, formasi kerangka yang kuat yang memungkinkan tubuh dipertahankan dalam kondisi kepadatan lingkungan yang rendah, dan berbagai adaptasi untuk perlindungan terhadap fluktuasi suhu yang tiba-tiba. .

Lingkungan darat-udara dalam hal karakteristik fisik dan kimianya dianggap cukup parah dalam kaitannya dengan semua makhluk hidup. Namun, meskipun demikian, kehidupan di darat telah mencapai tingkat yang sangat tinggi, baik dari segi massa total bahan organik maupun dalam keanekaragaman bentuk materi hidup.

Tanah

Lingkungan tanah menempati posisi perantara antara lingkungan air dan udara tanah. Rezim suhu, kandungan oksigen rendah, saturasi kelembaban, keberadaan sejumlah besar garam dan bahan organik membawa tanah lebih dekat ke lingkungan perairan. Dan perubahan tajam dalam rezim suhu, pengeringan, saturasi dengan udara, termasuk oksigen, membawa tanah lebih dekat ke lingkungan kehidupan darat-udara.

Tanah adalah lapisan permukaan tanah yang lepas, yang merupakan campuran zat mineral yang diperoleh dari pelapukan batuan di bawah pengaruh agen fisik dan kimia, dan zat organik khusus yang dihasilkan dari penguraian sisa-sisa tumbuhan dan hewan oleh agen biologis. Di lapisan permukaan tanah, tempat masuknya bahan organik mati segar, banyak organisme penghancur hidup - bakteri, jamur, cacing, artropoda terkecil, dll. Aktivitas mereka memastikan perkembangan tanah dari atas, sementara penghancuran fisik dan kimia batuan dasar berkontribusi pada pembentukan tanah dari bawah.

Sebagai lingkungan hidup, tanah dibedakan oleh sejumlah fitur: kepadatan tinggi, kurangnya cahaya, berkurangnya amplitudo fluktuasi suhu, kekurangan oksigen, dan kandungan karbon dioksida yang relatif tinggi. Selain itu, tanah dicirikan oleh struktur substrat yang gembur (berpori). Rongga yang ada diisi dengan campuran gas dan larutan berair, yang menentukan berbagai kondisi kehidupan banyak organisme. Rata-rata, ada lebih dari 100 miliar sel protozoa, jutaan rotifera dan tardigrades, puluhan juta nematoda, ratusan ribu artropoda, puluhan dan ratusan cacing tanah, moluska dan invertebrata lainnya, ratusan juta bakteri, jamur mikroskopis. (actinomycetes), alga dan mikroorganisme lainnya. Seluruh populasi tanah - edaphobionts (edaphobius, dari bahasa Yunani edaphos - tanah, bios - kehidupan) berinteraksi satu sama lain, membentuk semacam kompleks biocenotic, secara aktif berpartisipasi dalam penciptaan lingkungan kehidupan tanah itu sendiri dan memastikan kesuburannya. Spesies yang menghuni lingkungan tanah kehidupan juga disebut pedobionts (dari bahasa Yunani paidos - seorang anak, yaitu, melewati tahap larva dalam perkembangannya).

Perwakilan edafobius dalam proses evolusi mengembangkan fitur anatomi dan morfologi yang aneh. Misalnya, hewan memiliki bentuk tubuh yang gagah, ukuran kecil, integumen yang relatif kuat, respirasi kulit, pengurangan mata, integumen tidak berwarna, saprophagy (kemampuan untuk memakan sisa-sisa organisme lain). Selain itu, bersama dengan aerobik, anaerobik (kemampuan untuk eksis tanpa adanya oksigen bebas) secara luas diwakili.

Tubuh sebagai lingkungan hidup

Sebagai lingkungan hidup, organisme bagi penghuninya dicirikan oleh ciri-ciri positif seperti: makanan yang mudah dicerna; keteguhan suhu, garam dan rezim osmotik; tidak ada risiko mengering; perlindungan dari musuh. Masalah bagi penghuni organisme disebabkan oleh faktor-faktor seperti: kekurangan oksigen dan cahaya; ruang hidup terbatas; kebutuhan untuk mengatasi reaksi protektif tuan rumah; menyebar dari satu host ke host lain. Selain itu, lingkungan ini selalu dibatasi waktu oleh kehidupan inangnya.

Lingkungan kehidupan darat-udara adalah yang paling sulit ditinjau dari kondisi lingkungan. Dalam perjalanan evolusi, itu dikuasai jauh lebih lambat daripada air. Kehidupan di darat membutuhkan adaptasi seperti itu, yang menjadi mungkin hanya dengan tingkat organisasi organisme yang cukup tinggi. Lingkungan darat-udara dicirikan oleh kepadatan udara yang rendah, fluktuasi suhu dan kelembaban yang besar, intensitas radiasi matahari yang lebih tinggi dibandingkan dengan media lain, dan mobilitas atmosfer.

Kepadatan dan mobilitas udara rendah menentukan gaya angkat yang rendah dan dukungan yang tidak signifikan. Organisme lingkungan terestrial harus memiliki sistem pendukung yang mendukung tubuh: tumbuhan - jaringan mekanis, hewan - kerangka padat atau hidrostatik.

Kecilnya gaya angkat udara menentukan massa dan ukuran organisme terestrial yang membatasi. Hewan darat terbesar jauh lebih kecil daripada raksasa lingkungan air - paus. Hewan seukuran dan massa paus modern tidak dapat hidup di darat, karena mereka akan dihancurkan oleh beratnya sendiri.

Kepadatan udara yang rendah menyebabkan resistensi yang rendah terhadap gerakan. Oleh karena itu, banyak hewan memperoleh kemampuan untuk terbang: burung, serangga, beberapa mamalia dan reptil.

Karena mobilitas udara, penerbangan pasif dari beberapa spesies organisme, serta serbuk sari, spora, buah-buahan dan biji-bijian tanaman, dimungkinkan. Pengendapan dengan bantuan aliran udara disebut anemochoria. Organisme pasif di udara disebut aeroplankton. Mereka dicirikan oleh ukuran tubuh yang sangat kecil, adanya pertumbuhan dan pembedahan yang kuat, penggunaan sarang laba-laba, dll. Biji dan buah tanaman anemochora juga memiliki ukuran yang sangat kecil (biji anggrek, fireweed, dll) atau berbagai pelengkap berbentuk sayap (maple, abu) dan berbentuk parasut (dandelion, coltsfoot).

Di banyak tanaman, transfer serbuk sari dilakukan dengan bantuan angin, misalnya, di gymnospermae, beech, birch, elm, sereal, dll. Metode penyerbukan tanaman dengan bantuan angin disebut anemofilia. Tanaman yang diserbuki angin memiliki banyak adaptasi untuk memastikan efisiensi penyerbukan.

Angin yang bertiup dengan kekuatan besar (badai, angin topan) mematahkan pohon, sering kali membuat pohon terbalik. Angin yang terus-menerus bertiup ke arah yang sama menyebabkan berbagai deformasi pada pertumbuhan pohon dan menyebabkan pembentukan mahkota berbentuk bendera.

Di daerah di mana angin kencang terus-menerus bertiup, sebagai aturan, komposisi spesies hewan terbang kecil buruk, karena mereka tidak mampu menahan arus udara yang kuat. Jadi, di pulau-pulau samudera dengan angin kencang yang konstan, burung dan serangga yang kehilangan kemampuan untuk terbang mendominasi. Angin meningkatkan hilangnya kelembaban dan panas oleh organisme, di bawah pengaruhnya pengeringan dan pendinginan organisme terjadi lebih cepat.

Kepadatan udara yang rendah menyebabkan tekanan yang relatif rendah di darat (760 mm Hg). Dengan meningkatnya ketinggian, tekanan berkurang, yang dapat membatasi distribusi spesies di pegunungan. Penurunan tekanan menyebabkan penurunan suplai oksigen dan dehidrasi hewan karena peningkatan laju pernapasan. Oleh karena itu, untuk sebagian besar vertebrata dan tumbuhan tingkat tinggi, batas atas kehidupan adalah sekitar 6000 m.

Komposisi gas udara di lapisan permukaan atmosfer cukup homogen. Ini mengandung nitrogen - 78,1%, oksigen - 21%, argon - 0,9%, karbon dioksida - 0,03%. Selain gas-gas ini, atmosfer mengandung sejumlah kecil neon, kripton, xenon, hidrogen, helium, serta berbagai sekresi tanaman aromatik dan berbagai kotoran: sulfur dioksida, oksida karbon, nitrogen, dan kotoran fisik. Kandungan oksigen yang tinggi di atmosfer berkontribusi pada peningkatan metabolisme organisme darat dan munculnya hewan berdarah panas (homeotermik). Kekurangan oksigen dapat terjadi pada akumulasi sisa tanaman yang membusuk, stok biji-bijian, dan sistem akar tanaman pada tanah yang tergenang air atau terlalu padat dapat mengalami kekurangan oksigen.

Kandungan karbon dioksida dapat bervariasi di area tertentu dari lapisan permukaan udara dalam batas yang cukup signifikan. Dengan tidak adanya angin di kota-kota besar, konsentrasinya dapat meningkat sepuluh kali lipat. Perubahan harian dan musiman yang teratur dalam kandungan karbon dioksida di lapisan permukaan udara, karena perubahan intensitas fotosintesis dan respirasi organisme. Pada konsentrasi tinggi, karbon dioksida bersifat racun, dan kandungannya yang rendah mengurangi laju fotosintesis.

Nitrogen udara untuk sebagian besar organisme di lingkungan terestrial adalah gas inert, tetapi banyak organisme prokariotik (bakteri nodul, Azotobacter, clostridia, cyanobacteria, dll.) memiliki kemampuan untuk mengikatnya dan melibatkannya dalam siklus biologis.

Banyak polutan yang masuk ke udara terutama sebagai akibat dari aktivitas manusia dapat mempengaruhi organisme secara signifikan. Sebagai contoh, sulfur oksida bersifat racun bagi tanaman bahkan dalam konsentrasi yang sangat rendah, menyebabkan rusaknya klorofil, merusak struktur kloroplas, menghambat proses fotosintesis dan respirasi. Kerusakan tanaman oleh gas beracun bervariasi dan tergantung pada karakteristik anatomi, morfologi, fisiologis, biologis, dan lainnya. Misalnya, lumut, cemara, pinus, ek, larch sangat sensitif terhadap gas industri. Poplar Kanada, poplar balsam, maple berdaun abu, thuja, elderberry merah dan beberapa lainnya paling tahan.

Modus cahaya. Radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi merupakan sumber energi utama untuk menjaga keseimbangan panas planet, metabolisme air organisme, penciptaan bahan organik oleh tumbuhan, yang pada akhirnya memungkinkan terbentuknya lingkungan yang mampu memenuhi kebutuhan vital organisme. Komposisi radiasi matahari yang mencapai permukaan bumi meliputi sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 290-380 nm, sinar tampak - 380-750 nm dan sinar inframerah dengan panjang gelombang 750-4000 nm. Sinar ultraviolet sangat reaktif dan berbahaya bagi organisme dalam dosis besar. Dalam dosis sedang dalam kisaran 300-380 nm, mereka merangsang pembelahan dan pertumbuhan sel, mempromosikan sintesis vitamin, antibiotik, pigmen (misalnya, pada manusia - terbakar sinar matahari, pada ikan dan amfibi - kaviar gelap), meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit. Sinar inframerah memiliki efek termal. Bakteri fotosintetik (hijau, ungu) mampu menyerap sinar inframerah dalam kisaran 800-1100 nm dan hanya ada dengan biaya mereka. Sekitar 50% radiasi matahari berasal dari cahaya tampak, yang memiliki signifikansi ekologis yang berbeda dalam kehidupan organisme autotrofik dan heterotrofik. Tumbuhan hijau membutuhkan cahaya untuk proses fotosintesis, pembentukan klorofil, dan pembentukan struktur kloroplas. Ini mempengaruhi pertukaran gas dan transpirasi, struktur organ dan jaringan, dan pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Untuk hewan, cahaya tampak diperlukan untuk orientasi di lingkungan. Pada beberapa hewan, persepsi visual meluas ke bagian spektrum ultraviolet dan inframerah dekat.

Rezim cahaya dari setiap habitat ditentukan oleh intensitas cahaya langsung dan tersebar, jumlahnya, komposisi spektral, dan juga reflektifitas permukaan tempat cahaya jatuh. Unsur-unsur rezim cahaya ini sangat bervariasi dan tergantung pada garis lintang geografis daerah tersebut, ketinggian matahari di atas cakrawala, panjang hari, keadaan atmosfer, sifat permukaan bumi, relief, waktu. hari dan musim. Dalam hal ini, organisme terestrial telah mengembangkan berbagai adaptasi terhadap rezim cahaya habitat selama proses evolusi yang panjang.

Adaptasi tanaman. Sehubungan dengan kondisi pencahayaan, tiga kelompok ekologi utama tanaman dibedakan: fotofil (heliofita); pecinta naungan (sciophytes); tahan naungan.

Heliophyta- tanaman dari habitat terbuka yang cukup terang. Mereka tidak mentolerir naungan. Contohnya adalah tanaman stepa dan padang rumput dari komunitas tingkat atas, jenis gurun, padang rumput alpine, dll.

sciophyta- jangan mentolerir pencahayaan yang kuat di bawah sinar matahari langsung. Ini adalah tanaman dari tingkat bawah hutan rindang, gua, celah batu, dll.

tahan naungan Tumbuhan memiliki valensi ekologi yang luas terhadap cahaya. Mereka tumbuh lebih baik pada intensitas cahaya tinggi, tetapi mereka juga mentolerir naungan dengan baik, beradaptasi dengan perubahan kondisi cahaya lebih mudah daripada tanaman lain.

Setiap kelompok tanaman yang dipertimbangkan dicirikan oleh adaptasi anatomi, morfologi, fisiologis, dan musiman tertentu terhadap kondisi rezim cahaya.

Salah satu perbedaan paling jelas dalam penampilan luar tanaman yang menyukai cahaya dan menyukai naungan adalah ukuran daun yang tidak sama. Pada heliophytes, mereka biasanya kecil atau dengan bilah daun yang dibedah. Hal ini terutama terlihat ketika membandingkan spesies terkait yang tumbuh di bawah kondisi pencahayaan yang berbeda (ungu ladang dan violet hutan, penyebaran bluebell yang tumbuh di padang rumput, dan bluebell hutan, dll.). Kecenderungan peningkatan ukuran daun dalam kaitannya dengan seluruh volume tanaman dinyatakan dengan jelas pada tanaman herba di hutan cemara: coklat kemerah-merahan biasa, maynik berdaun ganda, mata gagak, dll.

Pada tanaman fotofil, untuk mengurangi asupan radiasi matahari, daun disusun secara vertikal atau pada sudut lancip terhadap bidang horizontal. Pada tanaman yang menyukai naungan, daunnya terletak terutama secara horizontal, yang memungkinkan mereka untuk menerima jumlah maksimum cahaya datang. Permukaan daun banyak heliophytes mengkilap, berkontribusi pada refleksi sinar, ditutupi dengan lapisan lilin, kutikula tebal atau puber padat.

Daun tanaman yang menyukai naungan dan menyukai cahaya juga berbeda dalam struktur anatomi. Daun muda memiliki lebih banyak jaringan mekanis, bilah daun lebih tebal daripada daun bayangan. Sel mesofil kecil, padat, kloroplas di dalamnya kecil dan ringan, menempati posisi ramping. Mesofil daun dibedakan menjadi jaringan kolumnar dan jaringan bunga karang.

Pada sciophyta, daunnya lebih tipis, kutikula tidak ada atau kurang berkembang. Mesofil tidak dibedakan menjadi jaringan kolumnar dan spons. Ada lebih sedikit elemen jaringan mekanik dan kloroplas di daun bayangan, tetapi mereka lebih besar daripada di heliophyta. Tunas tanaman yang menyukai cahaya sering memiliki ruas pendek, bercabang kuat, sering berbentuk roset.

Adaptasi fisiologis tanaman terhadap cahaya dimanifestasikan dalam perubahan proses pertumbuhan, intensitas fotosintesis, respirasi, transpirasi, komposisi dan jumlah pigmen. Diketahui bahwa pada tanaman yang menyukai cahaya, dengan kekurangan cahaya, batang diregangkan. Daun tanaman yang menyukai naungan mengandung lebih banyak klorofil daripada yang menyukai cahaya, sehingga memiliki warna hijau tua yang lebih jenuh. Intensitas fotosintesis pada heliophyta maksimum pada pencahayaan tinggi (dalam 500–1000 lux dan lebih banyak), dan pada sciophyta, pada jumlah cahaya rendah (50–200 lux).

Salah satu bentuk adaptasi fisiologis tanaman terhadap kekurangan cahaya adalah transisi beberapa spesies ke nutrisi heterotrofik. Contoh tanaman tersebut adalah jenis hutan cemara teduh - gudayera merayap, bersarang nyata, podelnik umum. Mereka hidup dari bahan organik mati, mis. adalah saprofit.

Adaptasi musiman tanaman terhadap kondisi cahaya dimanifestasikan di habitat di mana rezim cahaya berubah secara berkala. Dalam hal ini, tanaman di musim yang berbeda dapat memanifestasikan dirinya sebagai pecinta cahaya atau toleran naungan. Misalnya, pada musim semi di hutan gugur, pucuk daun goutweed biasa memiliki struktur ringan dan ditandai dengan intensitas fotosintesis yang tinggi. Daun pucuk goutweed musim panas, yang berkembang setelah daun pohon dan semak, memiliki struktur bayangan yang khas. Sikap terhadap rezim cahaya pada tanaman dapat berubah dalam proses ontogeni dan sebagai akibat dari pengaruh kompleks faktor lingkungan. Bibit dan tanaman muda dari banyak spesies padang rumput dan hutan lebih toleran terhadap naungan daripada orang dewasa. Persyaratan untuk rezim cahaya terkadang berubah pada tanaman ketika mereka menemukan diri mereka dalam kondisi iklim dan edafik yang berbeda. Misalnya, spesies taiga hutan - blueberry, jagung berdaun ganda - di hutan-tundra dan tundra tumbuh dengan baik di habitat terbuka.

Salah satu faktor yang mengatur perkembangan musiman organisme adalah panjang hari. Kemampuan tumbuhan dan hewan untuk merespon panjang hari disebut reaksi fotoperiodik(FPR), dan rentang fenomena yang diatur oleh panjang hari disebut fotoperiodisme. Menurut jenis reaksi fotoperiodik, kelompok utama tumbuhan berikut dibedakan:

1. tanaman hari pendek, yang membutuhkan kurang dari 12 jam cahaya per hari untuk transisi ke berbunga. Biasanya, ini adalah orang-orang dari wilayah selatan (krisan, dahlia, aster, tembakau, dll.).

2. tanaman hari panjang- untuk berbunga mereka membutuhkan panjang hari 12 jam atau lebih (rami, gandum, kentang, lobak).

3. Netral untuk panjang hari tanaman. Bagi mereka, panjang hari itu acuh tak acuh, pembungaan terjadi berapa lama (dandelion, tomat, mustard, dll.).

Panjang hari tidak hanya mempengaruhi perjalanan fase generatif oleh tanaman, tetapi juga produktivitas dan ketahanannya terhadap penyakit menular. Ini juga memainkan peran penting dalam distribusi geografis tanaman dan pengaturan perkembangan musiman mereka. Spesies yang tersebar di lintang utara sebagian besar merupakan spesies hari panjang, sedangkan di daerah tropis dan subtropis mereka terutama hari pendek atau netral. Namun, pola ini tidak mutlak. Jadi, di pegunungan zona tropis dan subtropis, spesies hari panjang ditemukan. Banyak varietas gandum, rami, barley dan tanaman budidaya lainnya yang berasal dari daerah selatan memiliki FPR hari panjang. Penelitian telah menunjukkan bahwa ketika suhu turun, tanaman hari panjang dapat berkembang secara normal dalam kondisi hari pendek.

Cahaya dalam kehidupan hewan. Hewan membutuhkan cahaya untuk orientasi di ruang angkasa, itu juga mempengaruhi proses metabolisme, perilaku, dan siklus hidup. Kelengkapan persepsi visual lingkungan tergantung pada tingkat perkembangan evolusioner. Banyak invertebrata hanya memiliki sel peka cahaya yang dikelilingi oleh pigmen, sedangkan yang uniseluler memiliki area sitoplasma yang peka cahaya. Mata paling sempurna dari vertebrata, cumi dan serangga. Mereka memungkinkan Anda untuk melihat bentuk dan ukuran objek, warna, menentukan jarak. Penglihatan tiga dimensi adalah karakteristik manusia, primata, dan beberapa burung (elang, elang, burung hantu). Perkembangan penglihatan dan fitur-fiturnya juga tergantung pada kondisi ekologis dan gaya hidup spesies tertentu. Pada penghuni gua, mata dapat dikurangi seluruhnya atau sebagian, seperti, misalnya, pada kumbang buta, kumbang tanah, Proteus, dll.

Berbagai jenis hewan mampu menahan pencahayaan dengan komposisi, durasi, dan kekuatan spektral tertentu. Bedakan pecinta cahaya dan pecinta naungan, euryphotic dan stenofonik jenis. Mamalia nokturnal dan senja (tikus, tikus, dll.) bertahan di bawah sinar matahari langsung hanya selama 5–30 menit, sementara mamalia siang hari bertahan selama beberapa jam. Namun, di bawah sinar matahari yang cerah, bahkan spesies kadal gurun tidak dapat menahan radiasi untuk waktu yang lama, karena dalam 5-10 menit suhu tubuh mereka naik menjadi + 50-56ºС dan hewan-hewan mati. Penerangan telur banyak serangga mempercepat perkembangannya, tetapi hingga batas tertentu (tidak sama untuk spesies yang berbeda), setelah itu perkembangannya berhenti. Adaptasi untuk melindungi dari radiasi matahari yang berlebihan adalah integumen berpigmen dari beberapa organ: pada reptil - rongga perut, organ reproduksi, dll. Hewan menghindari paparan berlebihan dengan pergi ke tempat perlindungan, bersembunyi di tempat teduh, dll.

Perubahan harian dan musiman dalam rezim cahaya tidak hanya menentukan perubahan aktivitas, tetapi juga periode reproduksi, migrasi, dan molting. Munculnya serangga nokturnal dan menghilangnya serangga diurnal pada pagi atau sore hari terjadi pada kecerahan penerangan tertentu untuk masing-masing jenis. Misalnya, kumbang marmer muncul 5-6 menit setelah matahari terbenam. Waktu kebangkitan burung penyanyi bervariasi di musim yang berbeda. Tempat berburu burung berubah tergantung pada pencahayaan. Jadi, pelatuk, payudara, penangkap lalat berburu di kedalaman hutan di siang hari, dan di pagi dan sore hari - di tempat terbuka. Hewan bernavigasi dengan bantuan penglihatan selama penerbangan dan migrasi. Burung dengan akurasi luar biasa memilih arah penerbangan, dipandu oleh matahari dan bintang. Kemampuan bawaan mereka ini diciptakan oleh seleksi alam sebagai sistem naluri. Kemampuan orientasi seperti itu juga merupakan ciri hewan lain, seperti lebah. Lebah yang menemukan nektar menyampaikan informasi kepada orang lain tentang ke mana harus terbang untuk mendapatkan suap, menggunakan matahari sebagai panduan.

Rezim cahaya membatasi distribusi geografis beberapa hewan. Jadi, hari yang panjang selama bulan-bulan musim panas di Kutub Utara dan zona beriklim sedang menarik burung dan beberapa mamalia di sana, karena memungkinkan mereka untuk mendapatkan jumlah makanan yang tepat (payudara, nuthatches, waxwings, dll.), dan di musim gugur mereka bermigrasi ke selatan. Efek sebaliknya diberikan oleh rezim cahaya pada distribusi hewan nokturnal. Di utara mereka jarang, dan di selatan mereka bahkan menang atas spesies diurnal.

Rezim suhu. Intensitas semua reaksi kimia yang membentuk metabolisme tergantung pada kondisi suhu. Oleh karena itu, batas keberadaan kehidupan adalah suhu di mana fungsi normal protein dimungkinkan, rata-rata dari 0 hingga + 50ºС. Namun, ambang batas ini tidak sama untuk berbagai jenis organisme. Karena adanya sistem enzim khusus, beberapa organisme telah beradaptasi untuk hidup pada suhu di luar batas ini. Spesies yang beradaptasi dengan kehidupan dalam kondisi dingin termasuk dalam kelompok ekologi kriofilia. Mereka telah mengembangkan adaptasi biokimia yang memungkinkan mereka untuk mempertahankan metabolisme sel pada suhu rendah, serta melawan atau meningkatkan ketahanan terhadap pembekuan. Untuk menahan pembekuan membantu akumulasi dalam sel-sel zat khusus - antibeku, yang mencegah pembentukan kristal es di dalam tubuh. Adaptasi semacam itu telah ditemukan pada beberapa ikan Arktik dari keluarga Nototheniidae, cod, yang berenang di perairan Samudra Arktik, dengan suhu tubuh -1,86ºС.

Suhu yang sangat rendah di mana aktivitas sel masih memungkinkan telah dicatat dalam mikroorganisme - hingga –10–12ºС. Resistensi pembekuan pada beberapa spesies dikaitkan dengan akumulasi zat organik dalam tubuh mereka, seperti gliserol, manitol, sorbitol, yang mencegah kristalisasi larutan intraseluler, yang memungkinkan mereka bertahan dalam periode beku kritis dalam keadaan tidak aktif (stupor, kriptobiosis) . Jadi, beberapa serangga di negara bagian ini dapat bertahan di musim dingin hingga -47-50ºС. Cryophiles termasuk banyak bakteri, lumut, jamur, lumut, artropoda, dll.

Spesies, yang kehidupan optimalnya terbatas pada area bersuhu tinggi, termasuk dalam kelompok ekologi termofil.

Bakteri paling tahan terhadap suhu tinggi, banyak di antaranya dapat tumbuh dan berkembang biak pada +60–75ºС. Beberapa bakteri yang hidup di sumber air panas tumbuh pada suhu +85-90ºС, dan salah satu jenis archaebacteria ditemukan dapat tumbuh dan membelah pada suhu melebihi +110ºС. Bakteri pembentuk spora dapat bertahan +200ºС dalam keadaan tidak aktif selama puluhan menit. Ada juga spesies termofilik di antara jamur, protozoa, tumbuhan dan hewan, tetapi tingkat ketahanannya terhadap suhu tinggi lebih rendah daripada bakteri. Tanaman stepa dan gurun yang lebih tinggi dapat mentolerir pemanasan jangka pendek hingga +50–60ºС, tetapi fotosintesis mereka sudah dihambat oleh suhu yang melebihi +40ºС. Pada suhu tubuh +42–43ºС, pada sebagian besar hewan, kematian termal terjadi.

Rezim suhu di lingkungan terestrial sangat bervariasi dan tergantung pada banyak faktor: garis lintang, ketinggian, kedekatan dengan badan air, waktu tahun dan hari, kondisi atmosfer, tutupan vegetasi, dll. Dalam perjalanan evolusi organisme, berbagai adaptasi telah dikembangkan untuk mengatur metabolisme ketika suhu lingkungan berubah. Hal ini dicapai dengan dua cara: 1) penataan ulang biokimia dan fisiologis; 2) menjaga suhu tubuh pada tingkat yang lebih stabil daripada suhu lingkungan. Aktivitas vital sebagian besar spesies bergantung pada panas yang datang dari luar, dan suhu tubuh bergantung pada perjalanan suhu eksternal. Organisme seperti itu disebut poikilotermik. Ini termasuk semua mikroorganisme, tumbuhan, jamur, invertebrata dan sebagian besar chordata. Hanya burung dan mamalia yang mampu mempertahankan suhu tubuh yang konstan terlepas dari suhu lingkungan. Mereka disebut homeotermik.

Adaptasi tanaman terhadap suhu. Ketahanan tanaman terhadap perubahan suhu lingkungan berbeda dan tergantung pada habitat spesifik tempat mereka tinggal. Tumbuhan yang lebih tinggi dari zona yang cukup hangat dan cukup dingin eurythermal. Dalam keadaan aktif, mereka mentolerir fluktuasi suhu dari -5 hingga + 55ºС. Pada saat yang sama, ada spesies yang memiliki valensi ekologis yang sangat sempit dalam kaitannya dengan suhu, yaitu. adalah stenotermik. Misalnya, tanaman hutan tropis bahkan tidak dapat mentolerir suhu +5–+8ºС. Beberapa ganggang di salju dan es hanya hidup pada 0ºС. Artinya, kebutuhan panas pada spesies tanaman yang berbeda tidak sama dan bervariasi dalam rentang yang cukup luas.

Spesies yang hidup di tempat dengan suhu tinggi yang konstan, dalam proses evolusi, telah memperoleh adaptasi anatomis, morfologis, dan fisiologis yang bertujuan untuk mencegah panas berlebih.

Adaptasi anatomi dan morfologi utama meliputi: pubertas daun yang lebat, permukaan daun yang mengkilap, yang berkontribusi pada pantulan sinar matahari; pengurangan luas daun, posisi vertikalnya, melipat menjadi tabung, dll. Beberapa spesies mampu mengeluarkan garam, dari mana kristal terbentuk di permukaan tanaman, memantulkan sinar matahari yang jatuh ke atasnya . Dalam kondisi kelembaban yang cukup, transpirasi stomata adalah obat yang efektif untuk panas berlebih. Di antara spesies termofilik, tergantung pada tingkat ketahanannya terhadap suhu tinggi, orang dapat membedakan

1) tidak tahan panas tanaman sudah rusak pada + 30–40ºС;

2) tahan panas- mentolerir pemanasan setengah jam hingga + 50–60ºС (tanaman gurun, stepa, subtropis kering, dll.).

Tanaman di sabana dan hutan kayu kering secara teratur terkena kebakaran ketika suhu bisa naik hingga ratusan derajat. Tumbuhan tahan api disebut pyrophytes. Mereka memiliki kerak tebal pada batangnya, diresapi dengan zat tahan api. Buah dan bijinya memiliki integumen yang tebal dan sering mengalami lignifikasi.

Banyak tanaman hidup pada suhu rendah. Menurut tingkat adaptasi tanaman terhadap kondisi kekurangan panas yang ekstrem, kelompok-kelompok berikut dapat dibedakan:

1) tidak tahan dingin tanaman rusak parah atau mati pada suhu di bawah titik beku air. Ini termasuk tanaman daerah tropis;

2) tidak tahan beku tanaman - mentolerir suhu rendah, tetapi mati segera setelah es mulai terbentuk di jaringan (beberapa tanaman subtropis hijau).

3) tanaman tahan beku tumbuh di daerah dengan musim dingin.

Adaptasi morfologis tanaman seperti perawakan pendek dan bentuk pertumbuhan khusus - merayap, berbentuk bantal, yang memungkinkan penggunaan iklim mikro lapisan udara permukaan di musim panas dan dilindungi oleh lapisan salju di musim dingin, meningkatkan ketahanan terhadap suhu rendah.

Yang lebih penting bagi tanaman adalah mekanisme adaptasi fisiologis yang meningkatkan ketahanannya terhadap dingin: gugurnya daun, kematian pucuk di atas tanah, akumulasi antibeku dalam sel, penurunan kadar air dalam sel, dll. Pada tanaman tahan beku , dalam proses persiapan untuk musim dingin, gula, protein, minyak, kadar air dalam sitoplasma berkurang dan viskositasnya meningkat. Semua perubahan ini menurunkan titik beku jaringan.

Banyak tanaman dapat tetap hidup dalam keadaan beku, misalnya, alpine violet, lobak arktik, kutu kayu, daisy, ephemeroids awal musim semi di zona hutan, dll.

Lumut dan lumut kerak mampu mentolerir pembekuan yang berkepanjangan dalam keadaan mati suri. Yang sangat penting dalam adaptasi tanaman terhadap suhu rendah adalah kemungkinan mempertahankan aktivitas vital normal dengan mengurangi suhu optimum proses fisiologis dan batas suhu yang lebih rendah di mana proses ini dimungkinkan.

Di lintang sedang dan tinggi, karena perubahan musim dalam kondisi iklim, tanaman dalam siklus perkembangan tahunan bergantian antara fase aktif dan tidak aktif. Tanaman tahunan setelah akhir musim tanam bertahan di musim dingin dalam bentuk biji, dan tanaman keras menjadi tidak aktif. Membedakan dalam dan terpaksa perdamaian. Tanaman yang berada dalam keadaan dormansi yang dalam tidak merespons kondisi termal yang menguntungkan. Setelah akhir dormansi yang dalam, tanaman siap untuk memulai kembali perkembangan, tetapi di alam di musim dingin tidak mungkin karena suhu rendah. Oleh karena itu, fase ini disebut istirahat paksa.

Adaptasi hewan terhadap suhu. Dibandingkan dengan tumbuhan, hewan memiliki kemampuan yang lebih bervariasi untuk mengatur suhu tubuh mereka karena kemampuan untuk bergerak di ruang angkasa dan menghasilkan lebih banyak panas internal mereka sendiri.

Cara utama adaptasi hewan:

1) termoregulasi kimia- ini adalah peningkatan refleks dalam produksi panas sebagai respons terhadap penurunan suhu lingkungan, berdasarkan tingkat metabolisme yang tinggi;

2) termoregulasi fisik- dilakukan karena kemampuan menahan panas karena fitur khusus struktur (adanya penutup rambut dan bulu, distribusi cadangan lemak, dll.) dan perubahan tingkat perpindahan panas;

3) termoregulasi perilaku- ini adalah pencarian habitat yang menguntungkan, perubahan postur, pembangunan tempat perlindungan, sarang, dll.

Untuk hewan poikilothermic, cara utama untuk mengatur suhu tubuh adalah perilaku. Dalam panas yang ekstrem, hewan bersembunyi di tempat teduh, liang. Saat musim dingin mendekat, mereka mencari perlindungan, membangun sarang, dan mengurangi aktivitas mereka. Beberapa spesies mampu mempertahankan suhu tubuh yang optimal karena kerja otot. Misalnya, lebah menghangatkan tubuh dengan kontraksi otot khusus, yang memungkinkan mereka makan dalam cuaca dingin. Beberapa hewan poikilothermic menghindari panas berlebih dengan meningkatkan kehilangan panas melalui penguapan. Misalnya, katak, kadal dalam cuaca panas mulai bernapas berat atau membuka mulutnya, meningkatkan penguapan air melalui selaput lendir.

Hewan homeotermik dicirikan oleh pengaturan masukan dan keluaran panas yang sangat efisien, yang memungkinkan mereka mempertahankan suhu tubuh optimal yang konstan. Mekanisme termoregulasi mereka sangat beragam. Mereka cenderung termoregulasi kimia, ditandai dengan tingkat metabolisme yang tinggi dan produksi sejumlah besar panas. Tidak seperti hewan poikilothermic, pada hewan berdarah panas, di bawah aksi dingin, proses oksidatif tidak melemah, tetapi meningkat. Pada banyak hewan, panas tambahan dihasilkan karena otot dan jaringan adiposa. Mamalia memiliki jaringan adiposa coklat khusus, di mana semua energi yang dilepaskan digunakan untuk memanaskan tubuh. Ini paling berkembang pada hewan dari iklim dingin. Mempertahankan suhu tubuh dengan meningkatkan produksi panas membutuhkan pengeluaran energi yang besar, sehingga hewan dengan peningkatan regulasi kimia membutuhkan makanan dalam jumlah besar atau menghabiskan banyak cadangan lemak. Oleh karena itu, penguatan regulasi kimia memiliki batasan karena kemungkinan memperoleh makanan. Dengan kurangnya makanan di musim dingin, cara termoregulasi ini secara ekologis tidak menguntungkan.

Termoregulasi fisik lingkungan lebih menguntungkan, karena adaptasi terhadap dingin dilakukan dengan mempertahankan panas dalam tubuh hewan. Faktornya adalah kulit, bulu tebal mamalia, bulu dan bulu unggas, lemak tubuh, penguapan air melalui keringat atau melalui selaput lendir rongga mulut dan saluran pernapasan bagian atas, ukuran dan bentuk tubuh hewan. Untuk mengurangi perpindahan panas, ukuran tubuh yang besar lebih menguntungkan (semakin besar tubuh, semakin kecil permukaannya per satuan massa, dan, akibatnya, perpindahan panas, dan sebaliknya). Untuk alasan ini, individu dari spesies hewan berdarah panas yang berkerabat dekat yang hidup dalam kondisi dingin lebih besar daripada yang umum di iklim hangat. Pola ini diberi nama Aturan Bergman. Pengaturan suhu juga dilakukan melalui bagian tubuh yang menonjol - daun telinga, anggota badan, ekor, organ penciuman. Di daerah dingin, mereka cenderung lebih kecil daripada di daerah yang lebih hangat ( aturan Allen). Untuk organisme homoiothermic, itu juga penting metode perilaku termoregulasi, yang sangat beragam - mulai dari perubahan postur dan pencarian shelter hingga pembangunan shelter kompleks, sarang, dan penerapan migrasi dekat dan jauh. Beberapa hewan berdarah panas menggunakan perilaku kelompok. Misalnya, penguin dalam cuaca beku yang parah berkerumun bersama dalam tumpukan yang padat. Di dalam cluster seperti itu, suhu dipertahankan sekitar + 37ºС bahkan di salju yang paling parah. Unta di gurun dalam panas yang ekstrim juga berkerumun, tetapi ini dicapai dengan mencegah pemanasan yang kuat dari permukaan tubuh.

Kombinasi berbagai metode termoregulasi kimia, fisik, dan perilaku memungkinkan hewan berdarah panas untuk mempertahankan suhu tubuh yang konstan dalam berbagai fluktuasi suhu lingkungan.

rezim air. Fungsi normal tubuh hanya dimungkinkan dengan suplai air yang cukup. Mode kelembaban di lingkungan darat-udara sangat beragam - dari saturasi penuh udara dengan uap air di daerah tropis lembab hingga hampir tidak adanya kelembaban di udara dan di tanah gurun. Misalnya, di gurun Sinai, curah hujan tahunan adalah 10-15 mm, dan di gurun Libya (di Aswan) tidak terjadi sama sekali. Pasokan air organisme terestrial tergantung pada mode presipitasi, ketersediaan cadangan kelembaban tanah, reservoir, tingkat air tanah, medan, fitur sirkulasi atmosfer, dll. Ini telah menyebabkan pengembangan banyak adaptasi organisme terestrial terhadap berbagai kelembaban habitat. rezim.

Adaptasi tanaman terhadap rezim air. Tumbuhan dataran rendah menyerap air dari substrat oleh bagian thallus atau rizoid yang terbenam di dalamnya, dan kelembaban dari atmosfer - oleh seluruh permukaan tubuh.

Di antara tumbuhan tingkat tinggi, lumut menyerap air dari tanah dengan rizoid atau batang bawah (sphagnum mosses), dan sebagian besar lainnya dengan akar. Aliran air ke dalam tanaman tergantung pada besarnya daya hisap sel-sel akar, derajat percabangan sistem akar, dan kedalaman penetrasi akar ke dalam tanah. Sistem akar sangat plastis dan bereaksi terhadap perubahan kondisi, terutama kelembaban.

Dengan kurangnya kelembaban di cakrawala permukaan tanah, banyak tanaman memiliki sistem akar yang menembus jauh ke dalam tanah, tetapi bercabang lemah, seperti, misalnya, di saxaul, duri unta, pinus Skotlandia, bunga jagung kasar, dll. sereal, sebaliknya, sistem akar bercabang kuat dan tumbuh di lapisan permukaan tanah (dalam gandum hitam, gandum, rumput bulu, dll.). Air yang masuk ke dalam tumbuhan dibawa melalui xilem ke seluruh organ tubuh dimana air tersebut digunakan untuk proses kehidupan. Rata-rata, 0,5% digunakan untuk fotosintesis, dan sisanya - untuk mengisi kembali kehilangan akibat penguapan dan mempertahankan turgor. Neraca air tanaman tetap seimbang jika penyerapan air, konduksi dan pengeluarannya dikoordinasikan secara harmonis satu sama lain. Tergantung pada kemampuan mengatur keseimbangan air tubuhnya, tumbuhan darat dibagi menjadi: poikilohidrida dan homoiohidrida.

tumbuhan poikilohidrid tidak dapat secara aktif mengatur keseimbangan air mereka. Mereka tidak memiliki perangkat yang membantu menahan air di jaringan. Kandungan air dalam sel ditentukan oleh kelembaban udara dan tergantung pada fluktuasinya. Tanaman poikilohydrid termasuk ganggang darat, lumut, beberapa lumut, dan pakis hutan hujan. Selama periode kering, tanaman ini mengering hampir kering, tetapi setelah hujan mereka “hidup kembali” dan berubah menjadi hijau.

Tumbuhan homoyohidrid mampu mempertahankan kadar air yang relatif konstan di dalam sel. Ini termasuk sebagian besar tanaman dataran tinggi. Mereka memiliki vakuola sentral yang besar di dalam selnya, sehingga selalu ada persediaan air. Selain itu, transpirasi diatur oleh alat stomata, dan pucuk ditutupi dengan epidermis dengan kutikula yang tidak permeabel terhadap air.

Namun, kemampuan tanaman untuk mengatur metabolisme airnya tidak sama. Tergantung pada kemampuan beradaptasi mereka terhadap kondisi kelembaban habitat, tiga kelompok ekologi utama dibedakan: hygrophytes, xerophytes dan mesophytes.

higrofit- ini adalah tanaman habitat basah: rawa, padang rumput dan hutan lembab, tepi waduk. Mereka tidak tahan kekurangan air, mereka bereaksi terhadap penurunan kelembaban tanah dan udara dengan layu cepat atau penghambatan pertumbuhan. Bilah daunnya lebar, tanpa kutikula yang tebal. Sel mesofil terletak longgar, di antara mereka ada ruang antar sel yang besar. Stomata hygrophytes biasanya terbuka lebar dan sering terletak di kedua sisi helaian daun. Akibatnya, tingkat transpirasi mereka sangat tinggi. Pada beberapa tanaman di habitat yang sangat lembab, kelebihan air dihilangkan melalui hidatoda (stomata air) yang terletak di sepanjang tepi daun. Kelembaban tanah yang berlebihan menyebabkan penurunan kandungan oksigen di dalamnya, yang membuat pernapasan dan fungsi hisap akar menjadi sulit. Oleh karena itu, akar higrofit terletak di cakrawala permukaan tanah, bercabang lemah, dan hanya ada sedikit bulu akar di atasnya. Organ banyak higrofit herba memiliki sistem ruang antar sel yang berkembang dengan baik melalui mana udara atmosfer masuk. Pada tanaman yang hidup di tanah yang sangat tergenang air, secara berkala dibanjiri air, akar pernapasan khusus terbentuk, seperti, misalnya, di cemara rawa, atau yang mendukung, seperti pada tanaman kayu bakau.

Xerofit mampu mentolerir kekeringan berkepanjangan yang signifikan dari udara dan tanah dalam keadaan aktif. Mereka didistribusikan secara luas di stepa, gurun, subtropis kering, dll. Di zona iklim sedang, mereka menetap di tanah berpasir kering dan berpasir, di daerah relief yang tinggi. Kemampuan xerophytes untuk mentolerir kurangnya kelembaban adalah karena fitur anatomi, morfologi dan fisiologisnya. Atas dasar ini, mereka dibagi menjadi dua kelompok: sukulen dan sclerofit.

sukulen- tanaman tahunan dengan daun atau batang berdaging sukulen, di mana jaringan penyimpanan air sangat berkembang. Ada sukulen daun - lidah buaya, agave, stonecrop, muda dan batang, di mana daunnya berkurang, dan bagian tanah diwakili oleh batang berdaging (kaktus, beberapa taji). Ciri khas sukulen adalah kemampuan untuk menyimpan sejumlah besar air dan menggunakannya dengan sangat hemat. Laju transpirasi mereka sangat rendah, karena hanya ada sedikit stomata, mereka sering terbenam dalam jaringan daun atau batang dan biasanya tertutup pada siang hari, yang membantu mereka membatasi konsumsi air. Menutup stomata pada siang hari menyebabkan kesulitan dalam proses fotosintesis dan pertukaran gas, oleh karena itu, sukulen telah mengembangkan cara fotosintesis khusus, di mana karbon dioksida yang dilepaskan selama respirasi sebagian digunakan. Dalam hal ini, intensitas fotosintesis di dalamnya rendah, yang dikaitkan dengan pertumbuhan yang lambat dan daya saing yang agak rendah. Sukulen dicirikan oleh tekanan osmotik yang rendah dari getah sel, dengan pengecualian yang tumbuh di tanah salin. Sistem akar mereka dangkal, sangat bercabang dan tumbuh cepat.

Sclerophytes adalah tanaman yang keras dan tampak kering karena sejumlah besar jaringan mekanis dan penyiraman daun dan batang yang rendah. Daun banyak spesies kecil, sempit atau berkurang menjadi sisik, duri; sering memiliki puber padat (cakar kucing, cinquefoil perak, banyak apsintus, dll.) atau lapisan lilin (bunga jagung Rusia, dll.). Sistem akarnya berkembang dengan baik dan seringkali massa totalnya berkali-kali lebih besar daripada bagian tanaman di atas tanah. Berbagai adaptasi fisiologis juga membantu sclerophytes berhasil menahan kekurangan kelembaban: tekanan osmotik yang tinggi dari getah sel, ketahanan terhadap dehidrasi jaringan, kapasitas penyimpanan air yang tinggi dari jaringan dan sel, karena viskositas sitoplasma yang tinggi. Banyak sclerophytes menggunakan periode yang paling menguntungkan dalam setahun untuk vegetasi, dan ketika kekeringan terjadi, mereka secara tajam mengurangi proses vital. Semua sifat xerophytes di atas berkontribusi pada toleransi kekeringannya.

Mesofit tumbuh dalam kondisi kelembaban sedang. Mereka lebih menuntut kelembaban daripada xerophytes, dan kurang dari hygrophytes. Jaringan daun mesofit dibedakan menjadi parenkim kolumnar dan parenkim bunga karang. Jaringan integumen mungkin memiliki beberapa fitur xeromorfik (pubertas jarang, lapisan kutikula menebal). Tetapi mereka kurang menonjol daripada di xerophytes. Sistem akar dapat menembus jauh ke dalam tanah atau terletak di cakrawala permukaan. dalam hal kebutuhan ekologi mereka, mesofit adalah kelompok yang sangat beragam. Jadi, di antara mesofit padang rumput dan hutan, ada spesies dengan cinta kelembaban yang meningkat, yang dicirikan oleh kandungan air yang tinggi dalam jaringan dan kemampuan menahan air yang agak lemah. Ini adalah ekor rubah padang rumput, bluegrass rawa, padang rumput soddy, golokuchnik Linnaeus dan banyak lainnya.

Di habitat dengan kekurangan kelembaban secara berkala atau konstan (sedikit), mesofit memiliki tanda-tanda organisasi xeromorfik dan peningkatan ketahanan fisiologis terhadap kekeringan. Contoh tanaman tersebut adalah oak bertangkai, semanggi gunung, pisang raja sedang, alfalfa sabit, dll.

Adaptasi hewan. Sehubungan dengan rezim air di antara hewan, higrofil (menyukai kelembaban), xerofil (menyukai kering) dan mesofil (lebih menyukai kondisi kelembaban rata-rata) dapat dibedakan. Contoh higrofil adalah kutu kayu, nyamuk, springtail, capung, dll. Semuanya tidak mentolerir defisit air yang signifikan dan bahkan tidak mentolerir kekeringan jangka pendek. Biawak, unta, belalang gurun, kumbang hitam, dll. bersifat xerophilous.Mereka mendiami habitat yang paling gersang.

Hewan memperoleh air melalui minum, makanan, dan melalui oksidasi bahan organik. Banyak mamalia dan burung (gajah, singa, hyena, burung layang-layang, burung walet, dll.) membutuhkan air minum. Spesies gurun seperti jerboa, gerbil Afrika, dan tikus kanguru Amerika dapat hidup tanpa air minum. Ulat ngengat pakaian, lumbung dan bonggol padi dan banyak lainnya hidup semata-mata karena metabolisme air.

Hewan dicirikan oleh cara mengatur keseimbangan air: morfologis, fisiologis, perilaku.

Ke secara morfologi metode menjaga keseimbangan air termasuk formasi yang membantu menahan air dalam tubuh: cangkang siput darat, integumen reptil yang terkeratinisasi, permeabilitas air yang buruk pada integumen pada serangga, dll. Hal ini menunjukkan bahwa permeabilitas integumen serangga tidak tergantung pada struktur kitin, tetapi ditentukan oleh lapisan lilin tertipis yang menutupi permukaannya. Penghancuran lapisan ini secara dramatis meningkatkan penguapan melalui penutup.

Ke fisiologis Adaptasi untuk pengaturan metabolisme air meliputi kemampuan untuk membentuk kelembaban metabolik, menghemat air saat mengeluarkan urin dan feses, ketahanan terhadap dehidrasi, perubahan keringat dan kehilangan air melalui selaput lendir. Konservasi air dalam saluran pencernaan dicapai dengan penyerapan air oleh usus dan pembentukan feses yang hampir dehidrasi. Pada burung dan reptil, produk akhir metabolisme nitrogen adalah asam urat, yang pembuangannya praktis tidak menggunakan air. Regulasi aktif dari keringat dan penguapan kelembaban dari permukaan saluran pernapasan banyak digunakan oleh hewan homeotermik. Misalnya, pada unta, dalam kasus kekurangan kelembaban yang paling ekstrem, keringat berhenti dan penguapan dari saluran pernapasan berkurang tajam, yang menyebabkan retensi air dalam tubuh. Penguapan yang terkait dengan kebutuhan termoregulasi dapat menyebabkan dehidrasi tubuh, sehingga banyak hewan kecil berdarah panas di iklim kering dan panas menghindari paparan panas dan menghemat kelembapan dengan bersembunyi di bawah tanah.

Pada hewan poikilothermic, peningkatan suhu tubuh setelah pemanasan udara menghindari kehilangan air yang berlebihan, tetapi mereka tidak dapat sepenuhnya menghindari kehilangan melalui penguapan. Oleh karena itu, untuk hewan berdarah dingin, cara utama untuk menjaga keseimbangan air selama hidup dalam kondisi kering adalah dengan menghindari beban panas yang berlebihan. Oleh karena itu, dalam kompleks adaptasi terhadap rezim air lingkungan terestrial, cara berperilaku pengaturan keseimbangan air. Ini termasuk bentuk perilaku khusus: menggali lubang, mencari badan air, memilih habitat, dll. Ini sangat penting untuk hewan herbivora dan granivora. Bagi banyak dari mereka, keberadaan badan air merupakan prasyarat untuk menetap di daerah kering. Misalnya, persebaran spesies di gurun pasir seperti kerbau Cape, waterbuck, dan beberapa antelop sepenuhnya bergantung pada ketersediaan tempat berair. Banyak reptil dan mamalia kecil hidup di liang di mana suhu yang relatif rendah dan kelembaban yang tinggi mendorong pertukaran air. Burung sering menggunakan lubang, mahkota pohon yang rindang, dll.

Kehidupan di darat membutuhkan adaptasi yang hanya mungkin terjadi pada organisme hidup yang sangat terorganisir. Lingkungan darat-udara lebih sulit untuk kehidupan, ditandai dengan kandungan oksigen yang tinggi, sejumlah kecil uap air, kepadatan rendah, dll. Ini sangat mengubah kondisi respirasi, pertukaran air dan pergerakan makhluk hidup.

Kepadatan udara yang rendah menentukan gaya angkat yang rendah dan daya dukung yang tidak signifikan. Organisme udara harus memiliki sistem pendukungnya sendiri yang menopang tubuh: tumbuhan - berbagai jaringan mekanis, hewan - kerangka padat atau hidrostatik. Selain itu, semua penghuni lingkungan udara terkait erat dengan permukaan bumi, yang berfungsi untuk melekat dan menopang mereka.

Kepadatan udara yang rendah memberikan resistensi gerakan yang rendah. Oleh karena itu, banyak hewan darat memperoleh kemampuan untuk terbang. 75% dari semua makhluk darat, terutama serangga dan burung, telah beradaptasi dengan penerbangan aktif.

Karena mobilitas udara, aliran massa udara vertikal dan horizontal yang ada di lapisan bawah atmosfer, penerbangan pasif organisme dimungkinkan. Dalam hal ini, banyak spesies telah mengembangkan anemochory - pemukiman kembali dengan bantuan arus udara. Anemochory adalah karakteristik spora, biji dan buah tanaman, kista protozoa, serangga kecil, laba-laba, dll. Organisme yang secara pasif diangkut oleh arus udara secara kolektif disebut aeroplankton.

Organisme terestrial ada dalam kondisi tekanan yang relatif rendah karena kepadatan udara yang rendah. Biasanya, itu sama dengan 760 mm Hg. Ketika ketinggian meningkat, tekanan berkurang. Tekanan rendah dapat membatasi distribusi spesies di pegunungan. Untuk vertebrata, batas atas kehidupan adalah sekitar 60 mm. Penurunan tekanan menyebabkan penurunan suplai oksigen dan dehidrasi hewan karena peningkatan laju pernapasan. Kira-kira sama batas muka di pegunungan memiliki tanaman yang lebih tinggi. Yang lebih kuat adalah artropoda yang dapat ditemukan di gletser di atas garis vegetasi.

Komposisi gas udara. Selain sifat fisik lingkungan udara, sifat kimianya sangat penting bagi keberadaan organisme darat. Komposisi gas udara di lapisan permukaan atmosfer cukup homogen dalam hal kandungan komponen utama (nitrogen - 78,1%, oksigen - 21,0%, argon - 0,9%, karbon dioksida - 0,003% volume).

Kandungan oksigen yang tinggi berkontribusi pada peningkatan metabolisme organisme darat dibandingkan dengan organisme akuatik primer. Di lingkungan terestrial, atas dasar efisiensi tinggi proses oksidatif dalam tubuh, homeotermia hewan muncul. Oksigen, karena kandungannya yang tinggi dan konstan di udara, bukan merupakan faktor pembatas bagi kehidupan di lingkungan terestrial.

Kandungan karbon dioksida dapat bervariasi di area tertentu dari lapisan permukaan udara dalam batas yang cukup signifikan. Peningkatan saturasi udara dengan CO? terjadi di zona aktivitas vulkanik, dekat mata air panas dan outlet bawah tanah lainnya dari gas ini. Dalam konsentrasi tinggi, karbon dioksida beracun. Di alam, konsentrasi seperti itu jarang terjadi. Kandungan CO2 yang rendah menghambat proses fotosintesis. Dalam kondisi dalam ruangan, Anda dapat meningkatkan laju fotosintesis dengan meningkatkan konsentrasi karbon dioksida. Ini digunakan dalam praktik rumah kaca dan rumah kaca.

Nitrogen udara bagi sebagian besar penghuni lingkungan terestrial adalah gas inert, tetapi mikroorganisme individu (bakteri nodul, bakteri nitrogen, ganggang biru-hijau, dll.) memiliki kemampuan untuk mengikatnya dan melibatkannya dalam siklus biologis zat.

Kekurangan kelembaban adalah salah satu fitur penting dari lingkungan tanah-udara kehidupan. Seluruh evolusi organisme terestrial berada di bawah tanda adaptasi terhadap ekstraksi dan konservasi kelembaban. Mode kelembaban lingkungan di darat sangat beragam - dari kejenuhan udara yang lengkap dan konstan dengan uap air di beberapa daerah tropis hingga hampir tidak ada sama sekali di udara kering gurun. Variabilitas harian dan musiman kandungan uap air di atmosfer juga signifikan. Pasokan air organisme terestrial juga tergantung pada mode presipitasi, keberadaan reservoir, cadangan kelembaban tanah, kedekatan air tanah, dan sebagainya.

Ini mengarah pada pengembangan adaptasi organisme darat ke berbagai rezim pasokan air.

Rezim suhu. Ciri pembeda berikutnya dari lingkungan udara-tanah adalah fluktuasi suhu yang signifikan. Di sebagian besar wilayah daratan, amplitudo suhu harian dan tahunan adalah puluhan derajat. Ketahanan terhadap perubahan suhu di lingkungan penghuni terestrial sangat berbeda, tergantung pada habitat tertentu tempat mereka tinggal. Namun, secara umum, organisme terestrial jauh lebih eurythermic daripada organisme akuatik.

Kondisi kehidupan di lingkungan darat-udara rumit, di samping itu, dengan adanya perubahan cuaca. Cuaca - keadaan atmosfer yang terus berubah di dekat permukaan yang dipinjam, hingga ketinggian sekitar 20 km (batas troposfer). Variabilitas cuaca dimanifestasikan dalam variasi konstan dari kombinasi faktor lingkungan seperti suhu, kelembaban udara, kekeruhan, curah hujan, kekuatan dan arah angin, dll. Rezim cuaca jangka panjang mencirikan iklim daerah tersebut. Konsep "Iklim" tidak hanya mencakup nilai rata-rata fenomena meteorologi, tetapi juga perjalanan tahunan dan hariannya, penyimpangannya dan frekuensinya. Iklim ditentukan oleh kondisi geografis daerah tersebut. Faktor iklim utama - suhu dan kelembaban - diukur dengan jumlah curah hujan dan saturasi udara dengan uap air.

Bagi sebagian besar organisme terestrial, terutama yang kecil, iklim daerah tidak begitu penting seperti kondisi habitat langsung mereka. Sangat sering, elemen lingkungan lokal (relief, eksposisi, vegetasi, dll.) Mengubah rezim suhu, kelembaban, cahaya, pergerakan udara di area tertentu sedemikian rupa sehingga berbeda secara signifikan dari kondisi iklim daerah tersebut. Modifikasi iklim seperti itu, yang terbentuk di lapisan permukaan udara, disebut iklim mikro. Di setiap zona, iklim mikro sangat beragam. Iklim mikro daerah yang sangat kecil dapat dibedakan.

Rezim cahaya lingkungan darat-udara juga memiliki beberapa fitur. Intensitas dan jumlah cahaya di sini adalah yang terbesar dan praktis tidak membatasi kehidupan tanaman hijau, seperti di air atau tanah. Di darat, keberadaan spesies yang sangat fotofil adalah mungkin. Untuk sebagian besar hewan darat dengan aktivitas diurnal dan bahkan nokturnal, penglihatan adalah salah satu cara orientasi utama. Pada hewan darat, penglihatan sangat penting untuk menemukan mangsa, dan banyak spesies bahkan memiliki penglihatan warna. Dalam hal ini, para korban mengembangkan fitur adaptif seperti reaksi defensif, penyamaran dan warna peringatan, mimikri, dll. Dalam kehidupan akuatik, adaptasi semacam itu kurang berkembang. Munculnya bunga berwarna cerah dari tanaman tingkat tinggi juga dikaitkan dengan kekhasan alat penyerbuk dan, pada akhirnya, dengan rezim cahaya lingkungan.

Relief medan dan sifat-sifat tanah juga merupakan kondisi bagi kehidupan organisme darat dan, pertama-tama, tanaman. Sifat-sifat permukaan bumi yang memiliki dampak ekologis pada penghuninya disatukan oleh "faktor lingkungan edafis" (dari bahasa Yunani "edafos" - "tanah").

Sehubungan dengan sifat-sifat tanah yang berbeda, sejumlah kelompok ekologi tumbuhan dapat dibedakan. Jadi, menurut reaksi keasaman tanah, mereka membedakan:

1) spesies acidophilic - tumbuh di tanah asam dengan pH minimal 6,7 (tanaman sphagnum bogs);

2) neutrofilik - cenderung tumbuh pada tanah dengan pH 6,7–7,0 (kebanyakan tanaman budidaya);

3) basifilik - tumbuh pada pH lebih dari 7,0 (mordovnik, anemon hutan);

4) acuh tak acuh - dapat tumbuh di tanah dengan nilai pH yang berbeda (lili lembah).

Tanaman juga berbeda dalam kaitannya dengan kelembaban tanah. Spesies tertentu terbatas pada substrat yang berbeda, misalnya, petrofit tumbuh di tanah berbatu, dan pasmophytes menghuni pasir yang mengalir bebas.

Medan dan sifat tanah memengaruhi kekhasan pergerakan hewan: misalnya, ungulata, burung unta, bustard yang hidup di ruang terbuka, tanah keras, untuk meningkatkan tolakan saat berlari. Pada kadal yang hidup di pasir lepas, jari-jarinya dibatasi oleh sisik bertanduk yang meningkatkan dukungan. Bagi penduduk terestrial yang menggali lubang, tanah yang padat tidak menguntungkan. Sifat tanah dalam kasus-kasus tertentu mempengaruhi distribusi hewan darat yang menggali lubang atau menggali ke dalam tanah, atau bertelur di dalam tanah, dll.