გაკვეთილის ტიპი -კომბინირებული

მეთოდები:ნაწილობრივ ძიებითი, პრობლემის პრეზენტაცია, რეპროდუქციული, ახსნა-საილუსტრაციო.

სამიზნე:

სტუდენტების ცნობიერება ყველა განხილული საკითხის მნიშვნელობის შესახებ, ბუნებასთან და საზოგადოებასთან ურთიერთობის დამყარების უნარი სიცოცხლის პატივისცემაზე, ყველა ცოცხალი არსების, როგორც ბიოსფეროს უნიკალური და ფასდაუდებელი ნაწილის მიმართ;

Დავალებები:

საგანმანათლებლო: ბუნებაში ორგანიზმებზე მოქმედი ფაქტორების სიმრავლის ჩვენება, "მავნე და სასარგებლო ფაქტორების" კონცეფციის ფარდობითობა, პლანეტა დედამიწაზე სიცოცხლის მრავალფეროვნება და ცოცხალი არსებების ადაპტაციის ვარიანტები გარემო პირობების მთელ სპექტრთან.

განვითარება:განუვითარდებათ კომუნიკაციის უნარები, ცოდნის დამოუკიდებლად შეძენის და მათი შემეცნებითი აქტივობის სტიმულირების უნარი; ინფორმაციის გაანალიზების, შესწავლილ მასალაში მთავარის გამოკვეთის უნარი.

საგანმანათლებლო:

ბუნებაში ქცევის კულტურის, ტოლერანტული ადამიანის თვისებების, ველური ბუნებისადმი ინტერესისა და სიყვარულის გაღვივება, დედამიწაზე ყველა ცოცხალი ორგანიზმის მიმართ სტაბილური პოზიტიური დამოკიდებულების ჩამოყალიბება, სილამაზის დანახვის უნარის ჩამოყალიბება.

პირადი: კოგნიტური ინტერესი ეკოლოგიით.. ბუნებრივი ბიოცენოზის შენარჩუნების მიზნით ცოდნის მიღების აუცილებლობის გააზრება ბუნებრივ თემებში ბიოტური ურთიერთობების მრავალფეროვნების შესახებ. სამიზნე და სემანტიკური პარამეტრების არჩევის შესაძლებლობა მათ ქმედებებში და საქმეებში ველურ ბუნებასთან მიმართებაში. საკუთარი და თანაკლასელების მუშაობის სამართლიანი შეფასების აუცილებლობა

შემეცნებითი: ინფორმაციის სხვადასხვა წყაროსთან მუშაობის, ერთი ფორმიდან მეორეში გადაქცევის, ინფორმაციის შედარებისა და ანალიზის, დასკვნების გამოტანის, მესიჯებისა და პრეზენტაციების მომზადების უნარი.

მარეგულირებელი:დავალებების შესრულების დამოუკიდებლად ორგანიზების უნარი, სამუშაოს სისწორის შეფასება, მათი საქმიანობის ასახვა.

კომუნიკაბელური: მონაწილეობა მიიღოს საკლასო ოთახში დიალოგში; უპასუხეთ მასწავლებლის, თანაკლასელების კითხვებს, ისაუბრეთ აუდიტორიასთან მულტიმედიური აღჭურვილობის ან სხვა საჩვენებელი საშუალებების გამოყენებით

დაგეგმილი შედეგები

თემა:იცოდე - ცნებები "ჰაბიტატი", "ეკოლოგია", "გარემოს ფაქტორები" მათი გავლენა ცოცხალ ორგანიზმებზე, "ცოცხალი და არაცოცხალი კავშირები";. შეძლოს - განსაზღვროს „ბიოტური ფაქტორების“ ცნება; დაახასიათეთ ბიოტიკური ფაქტორები, მოიყვანეთ მაგალითები.

პირადი:განაჩენის გამოტანა, ინფორმაციის მოძიება და შერჩევა, კავშირების ანალიზი, შედარება, პრობლემურ კითხვაზე პასუხის პოვნა

მეტასაგანი: კავშირი ისეთ აკადემიურ დისციპლინებთან, როგორიცაა ბიოლოგია, ქიმია, ფიზიკა, გეოგრაფია. დაგეგმეთ მოქმედებები დასახული მიზნით; მოიძიოს საჭირო ინფორმაცია სახელმძღვანელოსა და საცნობარო ლიტერატურაში; განახორციელოს ბუნების ობიექტების ანალიზი; დასკვნების გამოტანა; ჩამოაყალიბეთ საკუთარი აზრი.

საგანმანათლებლო საქმიანობის ორგანიზების ფორმა -ინდივიდუალური, ჯგუფური

სწავლების მეთოდები:ვიზუალური და საილუსტრაციო, ახსნა-განმარტებითი და საილუსტრაციო, ნაწილობრივ ძიებითი, დამოუკიდებელი სამუშაო დამატებითი ლიტერატურით და სახელმძღვანელოთი, DER-თან.

მიღებები:ანალიზი, სინთეზი, დასკვნა, ინფორმაციის გადაცემა ერთი ტიპიდან მეორეზე, განზოგადება.

ახალი მასალის სწავლა

სახმელეთო ჰაერის გარემო

დედამიწის ზედაპირზე მცხოვრები ორგანიზმები გარშემორტყმულია აირისებრი გარემოთი, რომელიც ხასიათდება დაბალი ტენიანობით, სიმკვრივით და წნევით, ასევე ჟანგბადის მაღალი შემცველობით. სახმელეთო-ჰაერის გარემოში მოქმედი გარემო ფაქტორები განსხვავდება რამდენიმე სპეციფიკური მახასიათებლით: სხვა გარემოებთან შედარებით, აქ სინათლე უფრო ინტენსიურია, ტემპერატურა განიცდის ძლიერ რყევებს, ხოლო ტენიანობა მნიშვნელოვნად იცვლება გეოგრაფიული მდებარეობის, სეზონისა და დროის მიხედვით. დღის. თითქმის ყველა ამ ფაქტორის ზემოქმედება მჭიდროდ არის დაკავშირებული ჰაერის მასების მოძრაობასთან – ქარებთან.

ევოლუციის პროცესში სახმელეთო-ჰაერის გარემოს მცხოვრებლებმა განავითარეს სპეციფიკური ანატომიური, მორფოლოგიური, ფიზიოლოგიური, ქცევითი და სხვა ადაპტაციები. მათ აქვთ ორგანოები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ატმოსფერული ჰაერის უშუალო შეთვისებას სუნთქვის პროცესში (მცენარის ნაწლავები, ფილტვები და ცხოველების ტრაქეა); ჩონჩხის წარმონაქმნები, რომლებიც მხარს უჭერენ სხეულს საშუალო დაბალი სიმკვრივის პირობებში, მიიღეს ძლიერი განვითარება

(მცენარეთა მექანიკური და დამხმარე ქსოვილები, ცხოველთა ჩონჩხი); თქვენ შეიმუშავეთ რთული ადაპტაციები არასასურველი ფაქტორებისგან დასაცავად (სასიცოცხლო ციკლის პერიოდულობა და რიტმი, მთლიანობის რთული სტრუქტურა, თერმორეგულაციის მექანიზმები და ა.შ.); დამყარდა უფრო მჭიდრო კავშირი ნიადაგთან (მცენარის ფესვებთან); თქვენ იმუშავეთ ცხოველების დიდი მობილურობით საკვების საძიებლად; გამოჩნდა მფრინავი ცხოველები და ჰაეროვანი ხილი, თესლი, მცენარეების მტვერი.

განვიხილოთ ძირითადი აბიოტური ფაქტორები მიწისქვეშა-ჰაერის ცხოვრების გარემოში.

Საჰაერო.

მშრალი ჰაერი ზღვის დონეზე შედგება (მოცულობით) 78% აზოტი, 21% ჟანგბადი, 0,03% ნახშირორჟანგი; სულ მცირე 1% შეადგენს ინერტულ აირებს.

ჟანგბადი აუცილებელია ორგანიზმების დიდი უმრავლესობის სუნთქვისთვის, ნახშირორჟანგს მცენარეები იყენებენ ფოტოსინთეზის დროს. ჰაერის მასების მოძრაობა (ქარი) ცვლის ჰაერის ტემპერატურასა და ტენიანობას, ახდენს მექანიკურ გავლენას ორგანიზმებზე. ქარი იწვევს მცენარეებში ტრანსპირაციის ცვლილებას. ეს განსაკუთრებით გამოხატულია მშრალი ქარის დროს, რომელიც აშრობს ჰაერს და ხშირად იწვევს მცენარეების სიკვდილს. ქარი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ანემოფილების - ქარით დამტვერავი მცენარეების დამტვერვაში. ქარები განსაზღვრავს ისეთი მწერების მიგრაციის მიმართულებას, როგორიცაა მდელოს თივა, უდაბნოს კალია, მალარიული კოღოები.

ნალექები.

წვიმის, თოვლის ან სეტყვის სახით ნალექი ცვლის ჰაერისა და ნიადაგის ტენიანობას, უზრუნველყოფს მცენარეების ხელმისაწვდომ ტენიანობას და ცხოველებს სასმელ წყალს. ძლიერმა წვიმამ შეიძლება გამოიწვიოს წყალდიდობა, დროებით დატბოროს კონკრეტული ტერიტორია. წვიმა და განსაკუთრებით სეტყვა ხშირად იწვევს მცენარეთა ვეგეტატიური ორგანოების მექანიკურ დაზიანებას.

წყლის რეჟიმისთვის დიდი მნიშვნელობა აქვს ნალექის ვადებს, მათ სიხშირეს და ხანგრძლივობას. ასევე მნიშვნელოვანია წვიმის ბუნება. ძლიერი წვიმის დროს ნიადაგს წყლის შთანთქმის დრო არ აქვს. ეს წყალი სწრაფად იშლება და მისი ძლიერი დინებები ხშირად ატარებენ ნიადაგის ნაყოფიერი ფენის ნაწილს მდინარეებსა და ტბებში და მასთან ერთად სუსტ ფესვიან მცენარეებს და ზოგჯერ პატარა ცხოველებს. ნალექი, პირიქით, კარგად ატენიანებს ნიადაგს, თუმცა, თუ გაჭიანურდება, ხდება წყალდიდობა.

თოვლის სახით ნალექი ზამთარში ორგანიზმებზე სასარგებლო გავლენას ახდენს. როგორც კარგი იზოლატორი, თოვლი იცავს ნიადაგს და მცენარეულობას გაყინვისგან (თოვლის ფენა 20 სმ იცავს მცენარეს ჰაერის ტემპერატურაზე -25 ° C) და ემსახურება როგორც თავშესაფარს პატარა ცხოველებისთვის, სადაც ისინი პოულობენ საკვებს და სხვა. შესაფერისი ტემპერატურის პირობები. ძლიერ ყინვებში თოვლის ქვეშ იმალება შავი როჭო, თხილი, თხილის როჭო. თუმცა, თოვლიან ზამთარში ხდება ზოგიერთი ცხოველის მასობრივი სიკვდილი, მაგალითად, შველი და გარეული ღორი: სქელი თოვლის საფარით უჭირთ გადაადგილება და საკვების მიღება.

Მიწის ტენიანობა.

ნიადაგის წყალი მცენარეებისთვის ტენიანობის ერთ-ერთი მთავარი წყაროა. ფიზიკური მდგომარეობის, მობილურობის, ხელმისაწვდომობისა და მცენარეებისთვის მნიშვნელობის მიხედვით ნიადაგის წყალი იყოფა თავისუფალ, კაპილარულ, ქიმიურად და ფიზიკურად შებოჭილდ.

თავისუფალი წყლის ძირითადი ჯიშია გრავიტაციული წყალი. იგი ავსებს ნიადაგის ნაწილაკებს შორის არსებულ ფართო უფსკრულის და გრავიტაციის გავლენის ქვეშ მუდმივად გადადის ღრმა ფენებში, სანამ არ მიაღწევს წყალგაუმტარ ფენას. მცენარეები ადვილად ითვისებენ მას ფესვთა სისტემის ზონაში ყოფნისას.

კაპილარული წყალი ავსებს ნიადაგის ნაწილაკებს შორის უწვრილეს ხარვეზებს, ის ასევე კარგად შეიწოვება მცენარეთა მიერ. იგი კაპილარებში იმართება შეკრულობით. ნიადაგის ზედაპირიდან აორთქლების გავლენით კაპილარული წყალი წარმოქმნის აღმავალ დენს, განსხვავებით გრავიტაციული წყლისგან, რომელიც ხასიათდება დაღმავალი დინებით. წყლის ეს მოძრაობა, მისი მოხმარება დამოკიდებულია ჰაერის ტემპერატურაზე, რელიეფის მახასიათებლებზე, ნიადაგის თვისებებზე, მცენარეულ საფარზე, ქარის სიძლიერეზე და სხვა ფაქტორებზე. როგორც კაპილარული, ისე გრავიტაციული წყალი არის ეგრეთ წოდებული მცენარეებისთვის ხელმისაწვდომი წყალი.

ნიადაგი ასევე შეიცავს ქიმიურად და ფიზიკურად შეკრულ წყალს, რომელიც შეიცავს ნიადაგის ზოგიერთ მინერალს (ოპალი, თაბაშირი, მონტრილონიტი, ჰიდრომიკა და ა.შ.) მთელი ეს წყალი მცენარეებისთვის აბსოლუტურად მიუწვდომელია, თუმცა ზოგიერთ ნიადაგში (თიხა, ტორფი) მისი შემცველობა ძალიან დიდია.

♦ ეკოკლიმატი.

თითოეულ ჰაბიტატს ახასიათებს გარკვეული ეკოლოგიური კლიმატი - ეკოკლიმატი,ანუ ჰაერის ზედაპირული ფენის კლიმატი. მცენარეულობა დიდ გავლენას ახდენს კლიმატურ ფაქტორებზე. მაგალითად, ტყის ტილოების ქვეშ, ჰაერის ტენიანობა ყოველთვის უფრო მაღალია, ხოლო ტემპერატურის მერყეობა ნაკლებია, ვიდრე გალავანებში. განსხვავებულია ამ ადგილების განათების რეჟიმიც. მცენარეთა სხვადასხვა გაერთიანებებში ყალიბდება ტენიანობის, ტემპერატურისა და სინათლის საკუთარი რეჟიმი. შემდეგ საუბრობენ ფიტოკლიმატზე.

ხის ქერქის ქვეშ მცხოვრები მწერების ლარვების ირგვლივ არსებული საცხოვრებელი პირობები განსხვავდება ტყეში, სადაც ეს ხე იზრდება. ამ შემთხვევაში ღეროს სამხრეთ მხარის ტემპერატურა შეიძლება იყოს 10-15°C-ით უფრო მაღალი ვიდრე მისი ჩრდილოეთი მხარის ტემპერატურა. ჰაბიტატის ასეთ მცირე უბნებს აქვს საკუთარი მიკროკლიმატი. განსაკუთრებულ მიკროკლიმატურ პირობებს ქმნის არა მარტო მცენარეები, არამედ ცხოველებიც. სტაბილური მიკროკლიმატი ფლობს დასახლებულ ცხოველთა ბურუსებს, ხეების ღრუებსა და გამოქვაბულებს.

მიწა-ჰაერის გარემოსთვის, ისევე როგორც წყლისთვის, დამახასიათებელია მკაფიოდ განსაზღვრული ზონირება. არსებობს გრძივი და მერიდიონალური, ანუ გრძივი ბუნებრივი ზონები. პირველი გადაჭიმულია დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ, მეორე - ჩრდილოეთიდან სამხრეთისაკენ.

კითხვები და ამოცანები

1. აღწერეთ მიწა-ჰაერის გარემოს ძირითადი აბიოტური ფაქტორები.

2. მოიყვანეთ სახმელეთო ჰაერის გარემოს ბინადართა მაგალითები.

„გარემოში“ იგულისხმება ყველაფერი, რაც გარს აკრავს სხეულს და ასე თუ ისე მოქმედებს მასზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, საცხოვრებელი გარემო ხასიათდება გარემო ფაქტორების გარკვეული ნაკრებით. ოთხშაბათი- საცხოვრებელი გარემო - წყლის გარემო - მიწა-ჰაერი გარემო - ნიადაგის გარემო - ორგანიზმი, როგორც საცხოვრებელი გარემო - ძირითადი ცნებები.

ზოგადად მიღებული განმარტება გარემოარის ნიკოლაი პავლოვიჩ ნაუმოვის განმარტება: ” ოთხშაბათი- ყველაფერი, რაც აკრავს ორგანიზმებს, პირდაპირ თუ ირიბად მოქმედებს მათ მდგომარეობაზე, განვითარებაზე, გადარჩენასა და გამრავლებაზე. ”დედამიწაზე არსებობს ოთხი თვისობრივად განსხვავებული საცხოვრებელი გარემო, რომელსაც აქვს სპეციფიკური გარემო ფაქტორების ნაკრები: - მიწა-წყალი (მიწა); - წყალი; - ნიადაგი; - სხვა ორგანიზმები.

მიწა-ჰაერიგარემო ხასიათდება საცხოვრებელი პირობების უზარმაზარი მრავალფეროვნებით, ეკოლოგიური ნიშებით და მათში მობინადრე ორგანიზმებით. ორგანიზმები უმთავრეს როლს ასრულებენ სიცოცხლის სახმელეთო-ჰაერის პირობების ფორმირებაში და უპირველეს ყოვლისა - ატმოსფეროს აირის შემადგენლობის ფორმირებაში. დედამიწის ატმოსფეროში თითქმის მთელი ჟანგბადი ბიოგენური წარმოშობისაა. მიწა-ჰაერული გარემოს ძირითადი მახასიათებლებია

გარემო ფაქტორების დიდი ცვლილებები,

გარემოს ჰეტეროგენულობა,

მიზიდულობის ძალების მოქმედება

ჰაერის დაბალი სიმკვრივე.

გარკვეულ ბუნებრივ ზონასთან დაკავშირებული ფიზიკური, გეოგრაფიული და კლიმატური ფაქტორების კომპლექსი იწვევს ორგანიზმების ადაპტაციას ამ პირობებში სიცოცხლესთან, ცხოვრების ფორმების მრავალფეროვნებას. ატმოსფეროში ჟანგბადის მაღალი შემცველობა (დაახლოებით 21%) განსაზღვრავს მეტაბოლიზმის მაღალი (ენერგეტიკული) დონის ფორმირების შესაძლებლობას. ატმოსფერული ჰაერი ხასიათდება დაბალი და ცვალებადი ტენიანობით. ეს გარემოება დიდწილად ზღუდავდა სახმელეთო ჰაერის გარემოს დაუფლების შესაძლებლობებს.

ატმოსფერო(ბერძნული ატმოსიდან - ორთქლი და სფაირა - ბურთი), დედამიწის აირისებრი გარსი. დედამიწის ატმოსფეროს ზედა საზღვრის ზუსტი დაზუსტება შეუძლებელია. ატმოსფეროს აქვს გამოხატული ფენოვანი სტრუქტურა. ატმოსფეროს ძირითადი ფენები:

1)ტროპოსფერო- სიმაღლე 8 - 17 კმ. მასში კონცენტრირებულია მთელი წყლის ორთქლი და ატმოსფეროს მასის 4/5 და ვითარდება ამინდის ყველა ფენომენი.

2)სტრატოსფერო- ტროპოსფეროს ზემოთ ფენა 40 კმ-მდე. იგი ხასიათდება სიმაღლის ტემპერატურის თითქმის სრული უცვლელობით. სტრატოსფეროს ზედა ნაწილში შეინიშნება ოზონის მაქსიმალური კონცენტრაცია, რომელიც შთანთქავს მზის დიდი რაოდენობით ულტრაიისფერ გამოსხივებას.

3) მეზოსფერო- ფენა 40-დან 80 კმ-მდე; მის ქვედა ნახევარში ტემპერატურა +20-დან +30 გრადუსამდე იზრდება, ზედა ნახევარში კი თითქმის -100 გრადუსამდე ეცემა.

4) თერმოსფერო(იონოსფერო) - ფენა 80 - 1000 კმ მანძილზე, რომელსაც აქვს გაზის მოლეკულების გაზრდილი იონიზაცია (თავისუფლად შეღწევადი კოსმოსური გამოსხივების გავლენით).

5) ეგზოსფერო(გაფანტული სფერო) - ფენა 800 - 1000 კმ-ზე მაღლა, საიდანაც გაზის მოლეკულები იფანტება გარე სივრცეში. ატმოსფერო გადასცემს მზის რადიაციის 3/4-ს, რითაც იზრდება სითბოს მთლიანი რაოდენობა, რომელიც მიდის დედამიწაზე ბუნებრივი პროცესების განვითარებაზე.

წყლის გარემო. ჰიდროსფერო (ჰიდრო ... და სფეროდან), დედამიწის წყვეტილი წყლის გარსი, რომელიც მდებარეობს ატმოსფეროსა და დედამიწის მყარ ქერქს (ლითოსფერო) შორის. წარმოადგენს ოკეანეების, ზღვების, ტბების, მდინარეების, ჭაობებისა და მიწისქვეშა წყლების მთლიანობას. ჰიდროსფერო მოიცავს დედამიწის ზედაპირის დაახლოებით 71%-ს. ჰიდროსფეროს ქიმიური შემადგენლობა უახლოვდება ზღვის წყლის საშუალო შემადგენლობას.

მტკნარი წყლის რაოდენობა შეადგენს პლანეტის მთელი წყლის 2,5%-ს; 85% - ზღვის წყალი. მტკნარი წყლის მარაგი უკიდურესად არათანაბრად ნაწილდება: 72,2% - ყინული; 22,4% - მიწისქვეშა წყლები; 0,35% - ატმოსფერო; 5,05% - მდინარეების და ტბების წყლის მდგრადი დინება. წყლის წილი, რომელიც ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ, შეადგენს დედამიწაზე არსებული მტკნარი წყლის მხოლოდ 10-12%-ს.

პირველადი გარემოსიცოცხლე სწორედ წყლის გარემო იყო. უპირველეს ყოვლისა, ორგანიზმების უმეტესობას არ შეუძლია აქტიური ცხოვრება სხეულში წყლის მოხვედრის ან ორგანიზმში გარკვეული სითხის შემცველობის გარეშე. წყლის გარემოს ძირითადი მახასიათებელია: ყოველდღიური და სეზონური ტემპერატურის მერყეობა. უზარმაზარი გარემოსდაცვითი მნიშვნელობა, აქვთ წყლის მაღალი სიმკვრივე და სიბლანტე. წყლის სპეციფიკური წონა შეესაბამება ცოცხალი ორგანიზმების სხეულის წონას. წყლის სიმკვრივე დაახლოებით 1000-ჯერ აღემატება ჰაერს. ამიტომ, წყლის ორგანიზმებს (განსაკუთრებით აქტიურად მოძრავებს) აწყდებიან ჰიდროდინამიკური წინააღმდეგობის უფრო დიდი ძალა. წყლის მაღალი სიმკვრივე არის მიზეზი იმისა, რომ მექანიკური ვიბრაციები (ვიბრაციები) კარგად ვრცელდება წყლის გარემოში. ეს ძალიან მნიშვნელოვანია გრძნობებისთვის, სივრცეში ორიენტირებისთვის და წყლის ბინადრებს შორის. წყლის გარემოში ხმის სიჩქარეს აქვს ექოლოკაციის სიგნალების უფრო მაღალი სიხშირე. უფრო დიდი ვიდრე ჰაერში, ოთხჯერ. მაშასადამე, არსებობს წყლის ორგანიზმების მთელი ჯგუფი (როგორც მცენარეები, ასევე ცხოველები), რომლებიც არსებობენ ფსკერთან ან სხვა სუბსტრატთან სავალდებულო კავშირის გარეშე, „მცურავი“ წყლის სვეტში.

მცენარეების, ცხოველების და ადამიანების გარშემო არსებულ უსულო და ცოცხალ ბუნებას ჰაბიტატი ეწოდება (საცხოვრებელი გარემო, გარე გარემო). ნ.პ. ნაუმოვის (1963) განმარტებით, გარემო არის „ყველაფერი, რაც გარს აკრავს ორგანიზმებს და პირდაპირ ან ირიბად მოქმედებს მათ მდგომარეობაზე, განვითარებაზე, გადარჩენაზე და რეპროდუქციაზე“. ჰაბიტატიდან ორგანიზმები იღებენ ყველაფერს, რაც აუცილებელია სიცოცხლისთვის და გამოყოფენ მასში მათი მეტაბოლიზმის პროდუქტებს.

ორგანიზმებს შეუძლიათ იცხოვრონ ერთ ან რამდენიმე ცოცხალ გარემოში. მაგალითად, ადამიანი, ფრინველების უმეტესობა, ძუძუმწოვრები, თესლი მცენარეები, ლიქენები მხოლოდ ხმელეთ-ჰაეროვანი გარემოს ბინადარია; თევზის უმეტესობა ცხოვრობს მხოლოდ წყლის გარემოში; ჭრიჭინები ერთ ფაზას წყალში ატარებენ, მეორეს კი ჰაერში.

წყლის ცხოვრების გარემო

წყლის გარემო ხასიათდება სიცოცხლისათვის ხელსაყრელი ორგანიზმების ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების დიდი ორიგინალურობით. მათ შორის: გამჭვირვალობა, მაღალი თბოგამტარობა, მაღალი სიმკვრივე (დაახლოებით 800-ჯერ მეტი ჰაერის სიმკვრივეზე) და სიბლანტე, გაყინვისას გაფართოება, მრავალი მინერალური და ორგანული ნაერთების დაშლის უნარი, მაღალი მობილურობა (სითხეობა), ტემპერატურის მკვეთრი რყევების არარსებობა ( როგორც ყოველდღიური, ასევე სეზონური), თანაბრად ადვილად მხარდაჭერის უნარი ორგანიზმებს, რომლებიც მნიშვნელოვნად განსხვავდებიან მასით.

წყლის გარემოს არახელსაყრელი თვისებებია: ძლიერი წნევის ვარდნა, ცუდი აერაცია (ჟანგბადის შემცველობა წყლის გარემოში მინიმუმ 20-ჯერ დაბალია, ვიდრე ატმოსფეროში), სინათლის ნაკლებობა (განსაკუთრებით მცირე რაოდენობით წყლის ობიექტების სიღრმეში). ნიტრატებისა და ფოსფატების ნაკლებობა (აუცილებელია ცოცხალი ნივთიერების სინთეზისთვის).

განასხვავებენ სუფთა და ზღვის წყალს, რომლებიც განსხვავდება როგორც შემადგენლობით, ასევე გახსნილი მინერალების რაოდენობით. ზღვის წყალი მდიდარია ნატრიუმის, მაგნიუმის, ქლორიდის და სულფატის იონებით, ხოლო მტკნარ წყალში დომინირებს კალციუმი და კარბონატული იონები.

სიცოცხლის წყლის გარემოში მცხოვრები ორგანიზმები ქმნიან ერთ ბიოლოგიურ ჯგუფს - ჰიდრობიონტებს.

წყალსაცავებში ჩვეულებრივ გამოიყოფა ორი ეკოლოგიურად განსაკუთრებული ჰაბიტატი (ბიოტოპი): წყლის სვეტი (პელაგიალური) და ქვედა (ბენტალი). იქ მცხოვრებ ორგანიზმებს პელაგოსი და ბენთოსი ეწოდება.

პელაგოსებს შორის გამოიყოფა ორგანიზმების შემდეგი ფორმები: პლანქტონი - პასიურად მცურავი მცირე წარმომადგენლები (ფიტოპლანქტონი და ზოოპლანქტონი); ნექტონი - აქტიურად ცურავს დიდი ფორმები (თევზი, კუ, კეფალოპოდები); ნეუსტონი - წყლის ზედაპირის ფირის მიკროსკოპული და პატარა ბინადრები. მტკნარი წყლის ობიექტებში (ტბები, აუზები, მდინარეები, ჭაობები და ა.შ.) ასეთი ეკოლოგიური ზონირება არც თუ ისე მკაფიოდ არის გამოხატული. სიცოცხლის ქვედა ზღვარი პელაგიაში განისაზღვრება მზის სინათლის შეღწევის სიღრმით, რომელიც საკმარისია ფოტოსინთეზისთვის და იშვიათად აღწევს 2000 მ-ზე მეტ სიღრმეს.

ბენტალში ასევე გამოიყოფა სიცოცხლის განსაკუთრებული ეკოლოგიური ზონები: მიწის თანდათანობითი კლების ზონა (200-2200 მ სიღრმემდე); ციცაბო ფერდობის ზონა, ოკეანის ფსკერი (საშუალო სიღრმით 2800-6000 მ); ოკეანის ფსკერის დეპრესიები (10000 მ-მდე); სანაპიროს კიდე, მოქცევით დატბორილი (ზღვისპირა). სანაპიროს მკვიდრნი ცხოვრობენ მზის უხვი შუქის პირობებში დაბალ წნევაზე, ტემპერატურის ხშირი და მნიშვნელოვანი რყევებით. პირიქით, ოკეანის ფსკერის ზონის მკვიდრნი ცხოვრობენ სრულ სიბნელეში, მუდმივად დაბალ ტემპერატურაზე, ჟანგბადის დეფიციტით და უზარმაზარი წნევით, თითქმის ათას ატმოსფეროში.

სიცოცხლის სახმელეთო ჰაერი

სიცოცხლის სახმელეთო-ჰაერის გარემო ეკოლოგიური პირობების თვალსაზრისით ყველაზე რთულია და ჰაბიტატების მრავალფეროვნებაა. ამან განაპირობა მიწის ორგანიზმების უდიდესი მრავალფეროვნება. ცხოველების აბსოლუტური უმრავლესობა ამ გარემოში მოძრაობს მყარ ზედაპირზე - ნიადაგზე, მცენარეები კი მასზე ფესვიანდება. ამ ცოცხალი გარემოს ორგანიზმებს აერობიონტები (ტერაბიონტები, ლათინურიდან terra - დედამიწა) ეწოდება.

განსახილველი გარემოს დამახასიათებელი მახასიათებელია ის, რომ აქ მცხოვრები ორგანიზმები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ საცხოვრებელ გარემოზე და მრავალი თვალსაზრისით თავად ქმნიან მას.

ორგანიზმებისთვის ამ გარემოს ხელსაყრელი მახასიათებლებია ჰაერის სიმრავლე ჟანგბადისა და მზის მაღალი შემცველობით. არახელსაყრელი ნიშნებია: ტემპერატურის, ტენიანობის და განათების მკვეთრი რყევები (დამოკიდებულია სეზონზე, დღის დროზე და გეოგრაფიულ მდებარეობაზე), ტენიანობის მუდმივი დეფიციტი და მისი არსებობა ორთქლის ან წვეთების, თოვლის ან ყინულის, ქარის, სეზონების ცვლაში. რელიეფის მახასიათებლები რელიეფი და ა.შ.

სიცოცხლის ხმელეთ-ჰაეროვანი გარემოს ყველა ორგანიზმს ახასიათებს წყლის ეკონომიური გამოყენების სისტემები, თერმორეგულაციის სხვადასხვა მექანიზმები, ჟანგვითი პროცესების მაღალი ეფექტურობა, ატმოსფერული ჟანგბადის ასიმილაციის სპეციალური ორგანოები, ძლიერი ჩონჩხის წარმონაქმნები, რომლებიც ორგანიზმს შენარჩუნების საშუალებას აძლევს. გარემოს დაბალი სიმკვრივისა და ტემპერატურის უეცარი რყევებისგან დაცვის სხვადასხვა ადაპტაციის პირობებში.

მიწა-ჰაერული გარემო თავისი ფიზიკურ-ქიმიური მახასიათებლებით საკმაოდ მძიმედ ითვლება ყველა ცოცხალ არსებასთან მიმართებაში. მაგრამ, ამის მიუხედავად, ხმელეთზე ცხოვრებამ მიაღწია ძალიან მაღალ დონეს, როგორც ორგანული ნივთიერებების მთლიანი მასის, ასევე ცოცხალი ნივთიერების ფორმების მრავალფეროვნებით.

ნიადაგი

ნიადაგის გარემო იკავებს შუალედურ ადგილს წყალსა და მიწა-ჰაერს შორის. ტემპერატურული რეჟიმი, ჟანგბადის დაბალი შემცველობა, ტენიანობის გაჯერება, მარილების და ორგანული ნივთიერებების მნიშვნელოვანი რაოდენობით არსებობა ნიადაგს აახლოებს წყლის გარემოსთან. ხოლო ტემპერატურის რეჟიმის მკვეთრი ცვლილებები, გამოშრობა, გაჯერება ჰაერით, მათ შორის ჟანგბადით, ნიადაგს აახლოებს სიცოცხლის მიწა-ჰაერულ გარემოსთან.

ნიადაგი არის მიწის ფხვიერი ზედაპირული ფენა, რომელიც წარმოადგენს მინერალური ნივთიერებების ნარევს, რომელიც მიიღება ფიზიკური და ქიმიური აგენტების გავლენის ქვეშ ქანების დაშლისგან და სპეციალური ორგანული ნივთიერებების, რომლებიც წარმოიქმნება ბიოლოგიური აგენტების მიერ მცენარეული და ცხოველური ნაშთების დაშლის შედეგად. ნიადაგის ზედაპირულ ფენებში, სადაც ყველაზე ახალი მკვდარი ორგანული ნივთიერებები შედის, ცხოვრობს მრავალი დამღუპველი ორგანიზმი - ბაქტერიები, სოკოები, ჭიები, უმცირესი ფეხსახსრიანები და ა.შ. მათი აქტივობა უზრუნველყოფს ნიადაგის განვითარებას ზემოდან, ხოლო ფიზიკურ და ქიმიურ განადგურებას. ფსკერი ხელს უწყობს ნიადაგის წარმოქმნას ქვემოდან.

როგორც საცხოვრებელი გარემო, ნიადაგი გამოირჩევა მთელი რიგი მახასიათებლებით: მაღალი სიმკვრივით, სინათლის ნაკლებობით, ტემპერატურის რყევების ამპლიტუდის დაქვეითებით, ჟანგბადის ნაკლებობით და ნახშირორჟანგის შედარებით მაღალი შემცველობით. გარდა ამისა, ნიადაგს ახასიათებს სუბსტრატის ფხვიერი (ფოროვანი) სტრუქტურა. არსებული ღრუები ივსება გაზებისა და წყალხსნარების ნარევით, რაც განსაზღვრავს უამრავ პირობებს მრავალი ორგანიზმის სიცოცხლისთვის. საშუალოდ, არსებობს პროტოზოების 100 მილიარდზე მეტი უჯრედი, მილიონობით როტიფერები და ტარდიგრადები, ათობით მილიონი ნემატოდები, ასობით ათასი ართროპოდი, ათობით და ასობით მიწის ჭია, მოლუსკები და სხვა უხერხემლოები, ასობით მილიონი ბაქტერია, მიკროსკოპული სოკო. (აქტინომიცეტები), წყალმცენარეები და სხვა მიკროორგანიზმები. ნიადაგის მთელი პოპულაცია - ედაფობიონტები (ედაფობიუსი, ბერძნულიდან ედაფოს - ნიადაგი, ბიოს - სიცოცხლე) ურთიერთქმედებს ერთმანეთთან, ქმნის ერთგვარ ბიოცენოტიკურ კომპლექსს, აქტიურად მონაწილეობს თავად ნიადაგის სასიცოცხლო გარემოს შექმნაში და უზრუნველყოფს მის ნაყოფიერებას. სიცოცხლის ნიადაგურ გარემოში მობინადრე სახეობებს ასევე უწოდებენ პედობიონტებს (ბერძნულიდან payos - ბავშვი, ე.ი. გადის ლარვების სტადიაზე მათ განვითარებაში).

ედაფობიუსის წარმომადგენლებს ევოლუციის პროცესში განუვითარდათ თავისებური ანატომიური და მორფოლოგიური მახასიათებლები. მაგალითად, ცხოველებს აქვთ ცვალებადოვანი სხეულის ფორმა, მცირე ზომა, შედარებით ძლიერი მთლიანობა, კანის სუნთქვა, თვალის დაქვეითება, უფერო მთლიანობა, საპროფაგია (სხვა ორგანიზმების ნარჩენებით კვების უნარი). გარდა ამისა, აერობიზმთან ერთად, ფართოდ არის წარმოდგენილი ანაერობულობა (არსებობის უნარი თავისუფალი ჟანგბადის არარსებობისას).

სხეული, როგორც საცხოვრებელი გარემო

როგორც საარსებო გარემო, ორგანიზმი მისი ბინადრებისთვის ხასიათდება ისეთი დადებითი თვისებებით, როგორიცაა: ადვილად ასათვისებელი საკვები; ტემპერატურის, მარილის და ოსმოსური რეჟიმების მუდმივობა; არ არის გაშრობის რისკი; დაცვა მტრებისგან. ორგანიზმების ბინადრებს პრობლემებს უქმნის ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა: ჟანგბადის და სინათლის ნაკლებობა; შეზღუდული საცხოვრებელი ფართი; მასპინძლის დამცავი რეაქციების დაძლევის აუცილებლობა; გავრცელდა ერთი მასპინძლიდან სხვა მასპინძლებზე. გარდა ამისა, ეს გარემო ყოველთვის დროში შეზღუდულია მასპინძლის ცხოვრებით.

სიცოცხლის სახმელეთო-ჰაერი გარემო ყველაზე რთულია გარემო პირობების თვალსაზრისით. ევოლუციის მსვლელობისას იგი წყალზე გაცილებით გვიან აითვისეს. ხმელეთზე ცხოვრება მოითხოვდა ასეთ ადაპტაციას, რაც შესაძლებელი გახდა მხოლოდ ორგანიზმების საკმარისად მაღალი დონის ორგანიზებით. მიწა-ჰაერის გარემო ხასიათდება ჰაერის დაბალი სიმკვრივით, ტემპერატურისა და ტენიანობის დიდი რყევებით, მზის გამოსხივების უფრო მაღალი ინტენსივობით სხვა მედიასთან შედარებით და ატმოსფეროს მობილურობით.

ჰაერის დაბალი სიმკვრივე და მობილურობაგანსაზღვროს მისი დაბალი ამწევი ძალა და უმნიშვნელო საყრდენი. ხმელეთის გარემოს ორგანიზმებს უნდა ჰქონდეთ სხეულის მხარდამჭერი სისტემა: მცენარეები - მექანიკური ქსოვილები, ცხოველები - მყარი ან ჰიდროსტატიკური ჩონჩხი.

ჰაერის მცირე ამწევი ძალა განსაზღვრავს ხმელეთის ორგანიზმების შემზღუდველ მასას და ზომას. ყველაზე დიდი ხმელეთის ცხოველები გაცილებით მცირეა, ვიდრე წყლის გარემოს გიგანტები - ვეშაპები. თანამედროვე ვეშაპის ზომისა და მასის ცხოველებს არ შეეძლოთ ხმელეთზე ცხოვრება, რადგან მათ საკუთარი წონით დაამსხვრევდნენ.

ჰაერის დაბალი სიმკვრივე იწვევს მოძრაობის დაბალ წინააღმდეგობას. ამიტომ ბევრმა ცხოველმა შეიძინა ფრენის უნარი: ფრინველებმა, მწერებმა, ზოგიერთმა ძუძუმწოვარმა და ქვეწარმავლებმა.

ჰაერის მობილურობის გამო შესაძლებელია ზოგიერთი სახეობის ორგანიზმის, ასევე მტვრის, სპორების, ხილისა და მცენარეების თესლის პასიური ფრენა. ჰაერის დინების დახმარებით დასახლება ე.წ ანემოქორია. პასიურად ჰაერში მოხვედრილ ორგანიზმებს უწოდებენ აეროპლანქტონი. მათ ახასიათებთ სხეულის ძალიან მცირე ზომები, გამონაზარდების არსებობა და ძლიერი გაკვეთა, ქოქოსის ქსელის გამოყენება და ა.შ. ანემოქორას მცენარეების თესლსა და ნაყოფს ასევე აქვს ძალიან მცირე ზომის (ორქიდეების თესლები, ბუჩქები და ა.შ.) ან სხვადასხვა ფრთის ფორმის (ნეკერჩხალი, ნაცარი) და პარაშუტის ფორმის (დანდელიონი, კოლტფუტი) დანამატები.

ბევრ მცენარეში ყვავილის მტვრის გადატანა ხდება ქარის დახმარებით, მაგალითად, გიმნოსპერმაში, წიფელში, არყში, თელაში, მარცვლეულებში და სხვ.ქარის დახმარებით მცენარეების დამტვერვის მეთოდს ე.წ. ანემოფილია. ქარის დამტვერიან მცენარეებს აქვთ მრავალი ადაპტაცია დამტვერვის ეფექტურობის უზრუნველსაყოფად.

დიდი ძალის მქონე ქარები (ქარიშხალი, ქარიშხალი) არღვევს ხეებს, ხშირად აბრუნებს მათ თავდაყირა. გამუდმებით ერთი და იმავე მიმართულებით ქრის ქარები იწვევს ხეების ზრდის სხვადასხვა დეფორმაციას და დროშის ფორმის გვირგვინების წარმოქმნას.

იმ ადგილებში, სადაც მუდმივად ქრის ძლიერი ქარი, როგორც წესი, მცირე მფრინავი ცხოველების სახეობრივი შემადგენლობა ცუდია, რადგან მათ არ შეუძლიათ წინააღმდეგობა გაუწიონ ძლიერი ჰაერის ნაკადებს. ასე რომ, მუდმივი ძლიერი ქარის მქონე ოკეანის კუნძულებზე ჭარბობენ ფრინველები და მწერები, რომლებმაც დაკარგეს ფრენის უნარი. ქარი ზრდის ორგანიზმების მიერ ტენისა და სითბოს დაკარგვას, მისი გავლენით ორგანიზმების გაშრობა და გაციება უფრო სწრაფად ხდება.

ჰაერის დაბალი სიმკვრივე იწვევს ხმელეთზე შედარებით დაბალ წნევას (760 მმ Hg). სიმაღლის მატებასთან ერთად წნევა მცირდება, რამაც შესაძლოა შეზღუდოს სახეობების გავრცელება მთებში. წნევის დაქვეითება იწვევს ცხოველების ჟანგბადის მიწოდების შემცირებას და გაუწყლოებას სუნთქვის სიხშირის გაზრდის გამო. ამიტომ ხერხემლიანებისა და უმაღლესი მცენარეების უმეტესობისთვის სიცოცხლის ზედა ზღვარი დაახლოებით 6000 მ-ია.

ჰაერის გაზის შემადგენლობაატმოსფეროს ზედაპირულ ფენაში საკმაოდ ერთგვაროვანია. შეიცავს აზოტს - 78,1%, ჟანგბადს - 21%, არგონს - 0,9%, ნახშირორჟანგს - 0,03%. ამ გაზების გარდა, ატმოსფერო შეიცავს მცირე რაოდენობით ნეონის, კრიპტონს, ქსენონს, წყალბადს, ჰელიუმს, აგრეთვე მცენარეთა არომატულ სეკრეციას და სხვადასხვა მინარევებს: გოგირდის დიოქსიდი, ნახშირბადის ოქსიდები, აზოტი და ფიზიკური მინარევები. ატმოსფეროში ჟანგბადის მაღალმა შემცველობამ ხელი შეუწყო ხმელეთის ორგანიზმების მეტაბოლიზმის ზრდას და თბილსისხლიანი (ჰომეოთერმული) ცხოველების გამოჩენას. ჟანგბადის დეფიციტი შეიძლება მოხდეს მცენარის გაფუჭებული ნარჩენების დაგროვებისას, მარცვლეულის მარაგები და მცენარეთა ფესვთა სისტემა წყალგამდიდრებულ ან ზედმეტად დატკეპნილ ნიადაგებზე შეიძლება განიცადოს ჟანგბადის ნაკლებობა.

ნახშირორჟანგის შემცველობა შეიძლება განსხვავდებოდეს ჰაერის ზედაპირული ფენის გარკვეულ ადგილებში საკმაოდ მნიშვნელოვან საზღვრებში. დიდ ქალაქებში ქარის არარსებობის შემთხვევაში მისი კონცენტრაცია შეიძლება ათჯერ გაიზარდოს. ჰაერის ზედაპირულ ფენაში ნახშირორჟანგის შემცველობის რეგულარული ყოველდღიური და სეზონური ცვლილებები, ორგანიზმების ფოტოსინთეზისა და სუნთქვის ინტენსივობის ცვლილების გამო. მაღალი კონცენტრაციის დროს ნახშირორჟანგი ტოქსიკურია და მისი დაბალი შემცველობა ამცირებს ფოტოსინთეზის სიჩქარეს.

ჰაერის აზოტი ხმელეთის გარემოს ორგანიზმების უმრავლესობისთვის არის ინერტული აირი, მაგრამ ბევრ პროკარიოტურ ორგანიზმს (კვანძოვანი ბაქტერია, აზოტობაქტერია, კლოსტრიდია, ციანობაქტერია და ა.შ.) აქვს მისი შებოჭვის და ბიოლოგიურ ციკლში ჩართვის უნარი.

ბევრმა დამაბინძურებელმა, რომელიც ჰაერში ძირითადად ადამიანის საქმიანობის შედეგად შედის, შეიძლება მნიშვნელოვნად იმოქმედოს ორგანიზმებზე. მაგალითად, გოგირდის ოქსიდი ძალიან დაბალ კონცენტრაციებშიც კი ტოქსიკურია მცენარეებისთვის, იწვევს ქლოროფილის განადგურებას, აზიანებს ქლოროპლასტების სტრუქტურას, აფერხებს ფოტოსინთეზისა და სუნთქვის პროცესებს. ტოქსიკური გაზებით მცენარეების დაზიანება განსხვავებულია და დამოკიდებულია მათ ანატომიურ, მორფოლოგიურ, ფიზიოლოგიურ, ბიოლოგიურ და სხვა მახასიათებლებზე. მაგალითად, ლიქენები, ნაძვი, ფიჭვი, მუხა, ცაცხვი განსაკუთრებით მგრძნობიარეა სამრეწველო აირების მიმართ. ყველაზე მდგრადია კანადური ვერხვი, ბალზამის ვერხვი, ნაცარი ფოთლოვანი ნეკერჩხალი, თუჯა, წითელი ბაბუა და ზოგიერთი სხვა.

სინათლის რეჟიმი.მზის გამოსხივება, რომელიც აღწევს დედამიწის ზედაპირზე, არის ენერგიის მთავარი წყარო პლანეტის სითბოს ბალანსის შესანარჩუნებლად, ორგანიზმების წყლის მეტაბოლიზმის, მცენარეების მიერ ორგანული ნივთიერებების შესაქმნელად, რაც საბოლოო ჯამში შესაძლებელს ხდის შექმნას გარემო, რომელსაც შეუძლია დააკმაყოფილოს ორგანიზმების სასიცოცხლო მოთხოვნილებები. დედამიწის ზედაპირზე მოხვედრილი მზის გამოსხივების შემადგენლობაში შედის ულტრაიისფერი სხივები ტალღის სიგრძით 290-380 ნმ, ხილული სხივები - 380-750 ნმ და ინფრაწითელი სხივები ტალღის სიგრძით 750-4000 ნმ. ულტრაიისფერი სხივები ძალიან რეაქტიულია და დიდი დოზით მავნე ორგანიზმებისთვის. ზომიერი დოზებით 300-380 ნმ დიაპაზონში ისინი ასტიმულირებენ უჯრედების გაყოფას და ზრდას, ხელს უწყობენ ვიტამინების, ანტიბიოტიკების, პიგმენტების სინთეზს (მაგალითად, ადამიანებში - მზის დამწვრობა, თევზებში და ამფიბიებში - მუქი ხიზილალა), ზრდის მცენარის წინააღმდეგობას. დაავადებები. ინფრაწითელ სხივებს აქვს თერმული ეფექტი. ფოტოსინთეზურ ბაქტერიებს (მწვანე, იასამნისფერი) შეუძლიათ ინფრაწითელი სხივების შთანთქმა 800-1100 ნმ დიაპაზონში და არსებობენ მხოლოდ მათი ხარჯებით. მზის გამოსხივების დაახლოებით 50% მოდის ხილულ სინათლეზე, რომელსაც აქვს განსხვავებული ეკოლოგიური მნიშვნელობა ავტოტროფული და ჰეტეროტროფული ორგანიზმების ცხოვრებაში. მწვანე მცენარეებს სჭირდებათ სინათლე ფოტოსინთეზის პროცესისთვის, ქლოროფილის ფორმირებისთვის და ქლოროპლასტების სტრუქტურის ფორმირებისთვის. ის გავლენას ახდენს გაზის გაცვლასა და ტრანსპირაციაზე, ორგანოებისა და ქსოვილების სტრუქტურაზე და მცენარეების ზრდასა და განვითარებაზე.

ცხოველებისთვის ხილული სინათლე აუცილებელია გარემოში ორიენტირებისთვის. ზოგიერთ ცხოველში ვიზუალური აღქმა ვრცელდება სპექტრის ულტრაიისფერ და ინფრაწითელ ნაწილებში.

ნებისმიერი ჰაბიტატის სინათლის რეჟიმი განისაზღვრება პირდაპირი და გაფანტული სინათლის ინტენსივობით, მისი რაოდენობით, სპექტრული შემადგენლობით და ასევე იმ ზედაპირის არეკვლით, რომელზედაც ეცემა შუქი. სინათლის რეჟიმის ეს ელემენტები ძალიან ცვალებადია და დამოკიდებულია ტერიტორიის გეოგრაფიულ განედზე, მზის სიმაღლეზე ჰორიზონტზე, დღის ხანგრძლივობაზე, ატმოსფეროს მდგომარეობაზე, დედამიწის ზედაპირის ბუნებაზე, რელიეფზე, დროს. დღისა და სეზონის. ამასთან დაკავშირებით, ხმელეთის ორგანიზმებმა განავითარეს სხვადასხვა ადაპტაცია ჰაბიტატების მსუბუქი რეჟიმის მიმართ ევოლუციის ხანგრძლივი პროცესის დროს.

მცენარეთა ადაპტაცია.განათების პირობებთან დაკავშირებით გამოიყოფა მცენარეთა სამი ძირითადი ეკოლოგიური ჯგუფი: ფოტოფილური (ჰელიოფიტები); ჩრდილების მოყვარული (სციოფიტები); ჩრდილის ტოლერანტული.

ჰელიოფიტები- ღია კარგად განათებული ჰაბიტატების მცენარეები. ისინი არ მოითმენენ დაჩრდილვას. მათი მაგალითი შეიძლება იყოს თემის ზედა ფენის სტეპური და მინდვრის მცენარეები, უდაბნოების ტიპები, ალპური მდელოები და ა.შ.

სციოფიტები- არ მოითმინოთ ძლიერი განათება მზის პირდაპირ შუქზე. ეს არის დაჩრდილული ტყეების ქვედა იარუსების მცენარეები, გამოქვაბულები, კლდის ნაპრალები და ა.შ.

ჩრდილის ტოლერანტულიმცენარეებს აქვთ ფართო ეკოლოგიური ვალენტობა სინათლის მიმართ. ისინი უკეთესად იზრდებიან მაღალი სინათლის ინტენსივობით, მაგრამ ასევე კარგად მოითმენენ დაჩრდილვას და უფრო ადვილად ეგუებიან სინათლის პირობებს, ვიდრე სხვა მცენარეები.

მცენარეთა თითოეულ განხილულ ჯგუფს ახასიათებს გარკვეული ანატომიური, მორფოლოგიური, ფიზიოლოგიური და სეზონური ადაპტაცია სინათლის რეჟიმის პირობებთან.

სინათლისმოყვარული და ჩრდილისმოყვარე მცენარეების გარეგნული გარეგნობის ერთ-ერთი ყველაზე აშკარა განსხვავებაა ფოთლების არათანაბარი ზომა. ჰელიოფიტებში ისინი, როგორც წესი, პატარები არიან ან ფოთლის დანაწევრებით. ეს განსაკუთრებით თვალსაჩინოა სხვადასხვა განათების პირობებში მზარდი მონათესავე სახეობების შედარებისას (ველის იისფერი და ტყის იისფერი, მდელოებში მზარდი ცისფერი ბელი და ტყის ცისფერი და ა.შ.). ფოთლების ზომის გაზრდის ტენდენცია მცენარეთა მთელ მოცულობასთან მიმართებაში ნათლად არის გამოხატული ნაძვის ტყის ბალახოვან მცენარეებში: ჩვეულებრივი მჟავე, ორფოთლიანი მაინიკი, ყვავის თვალი და ა.შ.

ფოტოფილურ მცენარეებში, მზის რადიაციის მიღების შესამცირებლად, ფოთლები განლაგებულია ვერტიკალურად ან მწვავე კუთხით ჰორიზონტალურ სიბრტყეზე. ჩრდილისმოყვარე მცენარეებში ფოთლები ძირითადად ჰორიზონტალურადაა განლაგებული, რაც მათ საშუალებას აძლევს მიიღონ მაქსიმალური შუქი. მრავალი ჰელიოფიტის ფოთლის ზედაპირი მბზინავია, რაც ხელს უწყობს სხივების ასახვას, დაფარულია ცვილის საფარით, სქელი კუტიკულით ან მკვრივი პუბესცენციით.

ჩრდილისმოყვარე და სინათლის მოყვარული მცენარეების ფოთლები ანატომიური აგებულებითაც განსხვავდება. მსუბუქ ფოთლებს უფრო მეტი მექანიკური ქსოვილი აქვს, ფოთლის პირი უფრო სქელია, ვიდრე ჩრდილოვანი. მეზოფილის უჯრედები პატარაა, მჭიდროდ შეფუთული, ქლოროპლასტები მათში მცირე და მსუბუქია, მჭლე პოზიციას იკავებენ. ფოთლის მეზოფილი დიფერენცირებულია სვეტისებრ და ღრუბლიან ქსოვილებად.

სციოფიტებში ფოთლები უფრო თხელია, კუტიკულა არ არის ან ცუდად განვითარებულია. მეზოფილი არ არის დიფერენცირებული სვეტისებრ და სპონგურ ქსოვილად. ჩრდილოვან ფოთლებში მექანიკური ქსოვილებისა და ქლოროპლასტების ნაკლები ელემენტებია, მაგრამ ისინი უფრო დიდია, ვიდრე ჰელიოფიტებში. სინათლისმოყვარე მცენარეების ყლორტებს ხშირად აქვთ მოკლე კვანძები, ძლიერ განშტოებული, ხშირად ვარდისფერი.

მცენარეების ფიზიოლოგიური ადაპტაცია სინათლეზე ვლინდება ზრდის პროცესების ცვლილებებში, ფოტოსინთეზის ინტენსივობაში, სუნთქვაში, ტრანსპირაციაში, შემადგენლობაში და პიგმენტების რაოდენობაში. ცნობილია, რომ სინათლისმოყვარე მცენარეებში, სინათლის ნაკლებობით, ღეროები იჭიმება. ჩრდილების მოყვარული მცენარეების ფოთლები უფრო მეტ ქლოროფილს შეიცავს, ვიდრე სინათლის მოყვარულებს, ამიტომ მათ აქვთ უფრო გაჯერებული მუქი მწვანე ფერი. ფოტოსინთეზის ინტენსივობა ჰელიოფიტებში მაქსიმალურია მაღალი განათებისას (500-1000 ლუქსი და მეტის ფარგლებში), ხოლო სციოფიტებში სინათლის დაბალ რაოდენობაზე (50-200 ლუქსი).

მცენარეების ფიზიოლოგიური ადაპტაციის ერთ-ერთი ფორმა სინათლის ნაკლებობასთან არის ზოგიერთი სახეობის გადასვლა ჰეტეროტროფიულ კვებაზე. ასეთი მცენარეების მაგალითია ჩრდილოვანი ნაძვის ტყეების სახეობები - მცოცავი გუდაიერა, ნამდვილი ბუდე, ჩვეულებრივი პოდელნიკი. ისინი ცხოვრობენ მკვდარ ორგანულ ნივთიერებებზე, ე.ი. არიან საპროფიტები.

მცენარეთა სეზონური ადაპტაცია სინათლის პირობებთან ვლინდება ჰაბიტატებში, სადაც პერიოდულად იცვლება სინათლის რეჟიმი. ამ შემთხვევაში, მცენარეები სხვადასხვა სეზონში შეიძლება გამოიხატოს როგორც სინათლის მოყვარული, ასევე ჩრდილებისადმი ტოლერანტული. მაგალითად, გაზაფხულზე ფოთლოვან ტყეებში ჩვეულებრივი ჩიყვის გასროლის ფოთლებს აქვს მსუბუქი სტრუქტურა და ხასიათდება ფოტოსინთეზის მაღალი ინტენსივობით. ჩიყვის საზაფხულო ყლორტების ფოთლებს, რომლებიც ვითარდება ხეების და ბუჩქების ფოთლის შემდეგ, აქვთ ტიპიური ჩრდილოვანი სტრუქტურა. მცენარეებში სინათლის რეჟიმისადმი დამოკიდებულება შეიძლება შეიცვალოს ონტოგენეზის პროცესში და გარემო ფაქტორების კომპლექსური გავლენის შედეგად. მდელოსა და ტყის მრავალი სახეობის ნერგები და ახალგაზრდა მცენარეები უფრო ჩრდილების ამტანია, ვიდრე მოზრდილები. განათების რეჟიმის მოთხოვნები ზოგჯერ იცვლება მცენარეებში, როდესაც ისინი აღმოჩნდებიან სხვადასხვა კლიმატურ და ედაფიურ პირობებში. მაგალითად, ტყის ტაიგას სახეობები - მოცვი, ორფოთლიანი სიმინდი - ტყე-ტუნდრასა და ტუნდრაში კარგად იზრდება ღია ჰაბიტატებში.

ორგანიზმების სეზონური განვითარების მარეგულირებელი ერთ-ერთი ფაქტორი დღის ხანგრძლივობაა. მცენარეებისა და ცხოველების უნარს რეაგირება მოახდინონ დღის ხანგრძლივობაზე ფოტოპერიოდული რეაქცია(FPR) და დღის ხანგრძლივობით რეგულირებული ფენომენების დიაპაზონი ეწოდება ფოტოპერიოდიზმი. ფოტოპერიოდული რეაქციის ტიპის მიხედვით განასხვავებენ მცენარეთა შემდეგ ძირითად ჯგუფებს:

1. მოკლე დღის მცენარეები, რომლებიც საჭიროებენ დღეში 12 საათზე ნაკლებ შუქს ყვავილობაზე გადასასვლელად. ესენი არიან, როგორც წესი, სამხრეთ რეგიონების ხალხი (ქრიზანთემები, დალია, ასტერები, თამბაქო და ა.შ.).

2. გრძელი დღის მცენარეები- ყვავილობისთვის მათ სჭირდებათ დღის ხანგრძლივობა 12 საათი ან მეტი (სელი, შვრია, კარტოფილი, ბოლოკი).

3. ნეიტრალურია დღის სიგრძემდემცენარეები. მათთვის დღის ხანგრძლივობა გულგრილია, ყვავილობა ხდება ნებისმიერ სიგრძეზე (დენდელიონი, პომიდორი, მდოგვი და ა.შ.).

დღის ხანგრძლივობა გავლენას ახდენს არა მხოლოდ მცენარის მიერ გენერაციული ფაზების გავლაზე, არამედ მათ პროდუქტიულობასა და ინფექციური დაავადებებისადმი მდგრადობაზე. ის ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მცენარეთა გეოგრაფიულ გავრცელებასა და სეზონური განვითარების რეგულირებაში. ჩრდილოეთ განედებში გავრცელებული სახეობები უპირატესად გრძელდღიანი სახეობებია, ხოლო ტროპიკებსა და სუბტროპიკებში ისინი ძირითადად მოკლედღიანი ან ნეიტრალურია. თუმცა, ეს ნიმუში არ არის აბსოლუტური. ასე რომ, ტროპიკული და სუბტროპიკული ზონების მთებში გვხვდება გრძელდღიანი სახეობები. სამხრეთ რეგიონებიდან წარმოშობილი ხორბლის, სელის, ქერის და სხვა კულტურული მცენარეების მრავალ ჯიშს აქვს ხანგრძლივი FPR. კვლევებმა აჩვენა, რომ როდესაც ტემპერატურა ეცემა, ხანმოკლე მცენარეები ნორმალურად განვითარდებიან მოკლე დღის პირობებში.

სინათლე ცხოველთა ცხოვრებაში.ცხოველებს სინათლე სჭირდებათ სივრცეში ორიენტირებისთვის, ის ასევე გავლენას ახდენს მეტაბოლურ პროცესებზე, ქცევაზე და სასიცოცხლო ციკლზე. გარემოს ვიზუალური აღქმის სისრულე დამოკიდებულია ევოლუციური განვითარების დონეზე. ბევრ უხერხემლო ცხოველს აქვს მხოლოდ სინათლისადმი მგრძნობიარე უჯრედები, რომლებიც გარშემორტყმულია პიგმენტით, ხოლო ერთუჯრედულს აქვს ციტოპლაზმის სინათლისადმი მგრძნობიარე უბანი. ხერხემლიანების, ცეფალოპოდებისა და მწერების ყველაზე სრულყოფილი თვალები. ისინი საშუალებას გაძლევთ აღიქვათ ობიექტების ფორმა და ზომა, ფერი, განსაზღვროთ მანძილი. სამგანზომილებიანი ხედვა დამახასიათებელია ადამიანებისთვის, პრიმატებისთვის და ზოგიერთი ფრინველისთვის (არწივები, ფალკონები, ბუები). მხედველობის განვითარება და მისი მახასიათებლები ასევე დამოკიდებულია კონკრეტული სახეობების ეკოლოგიურ პირობებსა და ცხოვრების წესზე. გამოქვაბულების მაცხოვრებლებში თვალები შეიძლება მთლიანად ან ნაწილობრივ შემცირდეს, მაგალითად, ბრმა ხოჭოებში, მიწის ხოჭოებში, პროტეუსში და ა.შ.

ცხოველთა სხვადასხვა სახეობას შეუძლია გაუძლოს გარკვეული სპექტრული შემადგენლობის, ხანგრძლივობისა და სიძლიერის განათებას. განასხვავებენ სინათლისმოყვარულს და ჩრდილის მოყვარულს, ევრიფოტურიდა სტენოფონიურისახეობები. ღამის და ბინდის ძუძუმწოვრები (ვოლები, თაგვები და ა.შ.) მზის პირდაპირ სხივებს მხოლოდ 5–30 წუთის განმავლობაში უძლებენ, დღისით კი რამდენიმე საათის განმავლობაში. ამასთან, მზის კაშკაშა შუქზე, ხვლიკების უდაბნოს სახეობებიც კი ვერ უძლებენ რადიაციას დიდი ხნის განმავლობაში, რადგან 5-10 წუთში მათი სხეულის ტემპერატურა + 50-56ºС-მდე იზრდება და ცხოველები იღუპებიან. მრავალი მწერის კვერცხების განათება აჩქარებს მათ განვითარებას, მაგრამ გარკვეულ ზღვრამდე (სხვადასხვა სახეობებისთვის იგივე არ არის), რის შემდეგაც განვითარება ჩერდება. მზის გადაჭარბებული გამოსხივებისგან დაცვის ადაპტაცია არის ზოგიერთი ორგანოს პიგმენტური მთლიანობა: ქვეწარმავლებში - მუცლის ღრუ, რეპროდუქციული ორგანოები და ა.შ.

სინათლის რეჟიმის ყოველდღიური და სეზონური ცვლილებები განსაზღვრავს არა მხოლოდ აქტივობის ცვლილებებს, არამედ გამრავლების, მიგრაციისა და დნობის პერიოდებს. ღამის მწერების გამოჩენა და დღიური მწერების გაქრობა დილით ან საღამოს ხდება განათების გარკვეული სიკაშკაშით თითოეული ტიპისთვის. მაგალითად, მარმარილოს ხოჭო ჩნდება მზის ჩასვლიდან 5-6 წუთის შემდეგ. მომღერალი ფრინველების გაღვიძების დრო სხვადასხვა სეზონზე იცვლება. ფრინველების სანადირო ადგილები იცვლება განათების მიხედვით. ასე რომ, კოდალა, ძუძუები, ბუზები ნადირობენ დღის განმავლობაში ტყის სიღრმეში, ხოლო დილით და საღამოს - ღია ადგილებში. ცხოველები ნავიგაციას ახდენენ მხედველობის დახმარებით ფრენებისა და მიგრაციის დროს. ჩიტები საოცარი სიზუსტით ირჩევენ ფრენის მიმართულებას მზის და ვარსკვლავების ხელმძღვანელობით. მათ ამ თანდაყოლილ უნარს ქმნის ბუნებრივი გადარჩევა, როგორც ინსტინქტების სისტემა. ასეთი ორიენტაციის უნარი ახასიათებს სხვა ცხოველებსაც, როგორიცაა ფუტკარი. ფუტკრები, რომლებიც აღმოაჩენენ ნექტარს, სხვებს გადასცემენ ინფორმაციას იმის შესახებ, თუ სად უნდა გაფრინდნენ ქრთამის სანაცვლოდ, მეგზურად მზის გამოყენებით.

სინათლის რეჟიმი ზღუდავს ზოგიერთი ცხოველის გეოგრაფიულ განაწილებას. ასე რომ, ზაფხულის თვეებში გრძელი დღე არქტიკაში და ზომიერ ზონაში იზიდავს ფრინველებს და ზოგიერთ ძუძუმწოვარს, რადგან ეს მათ საშუალებას აძლევს მიიღონ სწორი რაოდენობის საკვები (ძუძუები, თხილი, ცვილი და ა.შ.), ხოლო შემოდგომაზე ისინი მიგრირებენ. სამხრეთით. საპირისპირო ეფექტს ახდენს სინათლის რეჟიმი ღამის ცხოველების გავრცელებაზე. ჩრდილოეთით ისინი იშვიათია, სამხრეთში კი ჭარბობენ დღეღამურ სახეობებს.

ტემპერატურული რეჟიმი.ყველა ქიმიური რეაქციის ინტენსივობა, რომლებიც ქმნიან მეტაბოლიზმს, დამოკიდებულია ტემპერატურის პირობებზე. ამრიგად, სიცოცხლის არსებობის საზღვრები არის ტემპერატურა, რომლითაც შესაძლებელია ცილების ნორმალური ფუნქციონირება, საშუალოდ 0-დან + 50ºС-მდე. თუმცა, ეს ზღურბლები არ არის იგივე სხვადასხვა ტიპის ორგანიზმებისთვის. სპეციალიზებული ფერმენტული სისტემების არსებობის გამო, ზოგიერთი ორგანიზმი ადაპტირდა ამ საზღვრებს მიღმა ტემპერატურებზე საცხოვრებლად. ცივ პირობებში სიცოცხლისთვის ადაპტირებული სახეობები ეკოლოგიურ ჯგუფს მიეკუთვნება კრიოფილები. მათ განავითარეს ბიოქიმიური ადაპტაცია, რაც მათ საშუალებას აძლევს შეინარჩუნონ უჯრედული მეტაბოლიზმი დაბალ ტემპერატურაზე, ასევე გაუძლონ ან გაზარდონ წინააღმდეგობა გაყინვის მიმართ. გაყინვის წინააღმდეგობა ხელს უწყობს უჯრედებში სპეციალური ნივთიერებების - ანტიფრიზის დაგროვებას, რომლებიც ხელს უშლიან ორგანიზმში ყინულის კრისტალების წარმოქმნას. ასეთი ადაპტაცია იქნა ნაპოვნი Nototheniidae ოჯახის ზოგიერთ არქტიკულ თევზში, ვირთევზაში, რომელიც დაცურავს ჩრდილოეთ ყინულოვან ოკეანის წყლებში, სხეულის ტემპერატურა -1,86ºС.

უკიდურესად დაბალი ტემპერატურა, რომლის დროსაც უჯრედის აქტივობა ჯერ კიდევ შესაძლებელია, დაფიქსირდა მიკროორგანიზმებში - -10-12ºС-მდე. ზოგიერთ სახეობაში ყინვაგამძლეობა ასოცირდება მათ სხეულში ორგანული ნივთიერებების დაგროვებასთან, როგორიცაა გლიცეროლი, მანიტოლი, სორბიტოლი, რომლებიც ხელს უშლიან უჯრედშიდა ხსნარების კრისტალიზაციას, რაც მათ საშუალებას აძლევს გადარჩეს კრიტიკულ ყინვაგამძლე პერიოდებში არააქტიურ მდგომარეობაში (სტუპორი, კრიპტობიოზი). . ასე რომ, ზოგიერთი მწერი ამ მდგომარეობაში უძლებს ზამთარში -47-50ºС-მდე. კრიოფილებში შედის მრავალი ბაქტერია, ლიქენი, სოკო, ხავსი, ფეხსახსრია და ა.შ.

სახეობები, რომელთა ოპტიმალური სიცოცხლე შემოიფარგლება მაღალი ტემპერატურის ზონით, მიეკუთვნება ეკოლოგიურ ჯგუფს. თერმოფილები.

ბაქტერიები ყველაზე მდგრადია მაღალი ტემპერატურის მიმართ, რომელთაგან ბევრი შეიძლება გაიზარდოს და გამრავლდეს +60–75ºС-ზე. ზოგიერთი ბაქტერია, რომელიც ცხოვრობს ცხელ წყაროებში, იზრდება +85-90ºС ტემპერატურაზე და აღმოჩნდა, რომ არქებაქტერიების ერთ-ერთ სახეობას შეუძლია გამრავლება და გაყოფა +110ºС-ზე მეტ ტემპერატურაზე. სპორის წარმომქმნელი ბაქტერია უძლებს +200ºС არააქტიურ მდგომარეობაში ათობით წუთის განმავლობაში. ასევე არსებობს თერმოფილური სახეობები სოკოებს, პროტოზოებს, მცენარეებსა და ცხოველებს შორის, მაგრამ მათი გამძლეობის დონე მაღალი ტემპერატურის მიმართ უფრო დაბალია, ვიდრე ბაქტერიების. სტეპებისა და უდაბნოების მაღალ მცენარეებს შეუძლიათ მოითმინონ მოკლევადიანი გათბობა +50-60ºС-მდე, მაგრამ მათი ფოტოსინთეზი უკვე შეფერხებულია +40ºС-ზე მეტი ტემპერატურის გამო. სხეულის ტემპერატურაზე +42–43ºС, უმეტეს ცხოველებში, თერმული სიკვდილი ხდება.

ხმელეთის გარემოში ტემპერატურული რეჟიმი ძალიან განსხვავდება და დამოკიდებულია მრავალ ფაქტორზე: გრძედი, სიმაღლე, წყლის ობიექტებთან სიახლოვე, წელიწადისა და დღის დრო, ატმოსფერული პირობები, მცენარეული საფარი და ა.შ. ორგანიზმების ევოლუციის პროცესში შემუშავდა სხვადასხვა ადაპტაცია მეტაბოლიზმის დასარეგულირებლად, როდესაც გარემო ტემპერატურა იცვლება. ეს მიიღწევა ორი გზით: 1) ბიოქიმიური და ფიზიოლოგიური გადაკეთებები; 2) სხეულის ტემპერატურის შენარჩუნება უფრო სტაბილურ დონეზე, ვიდრე გარემო ტემპერატურა. სახეობების უმეტესობის სასიცოცხლო აქტივობა დამოკიდებულია გარედან მოსულ სითბოზე, ხოლო სხეულის ტემპერატურა დამოკიდებულია გარე ტემპერატურის მიმდინარეობაზე. ასეთ ორგანიზმებს ე.წ პოიკილოთერმული. მათ შორისაა ყველა მიკროორგანიზმები, მცენარეები, სოკოები, უხერხემლოები და აკორდების უმეტესობა. მხოლოდ ფრინველებსა და ძუძუმწოვრებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ სხეულის მუდმივი ტემპერატურა გარემოს ტემპერატურის მიუხედავად. მათ ეძახიან ჰომეოთერმული.

მცენარის ადაპტაცია ტემპერატურასთან.მცენარეების წინააღმდეგობა გარემოს ტემპერატურის ცვლილების მიმართ განსხვავებულია და დამოკიდებულია კონკრეტულ ჰაბიტატზე, სადაც ისინი ცხოვრობენ. ზომიერად თბილი და ზომიერად ცივი ზონების უმაღლესი მცენარეები ევრითერმული. აქტიურ მდგომარეობაში ისინი მოითმენს ტემპერატურის მერყეობას -5-დან +55ºС-მდე. ამასთან, არის სახეობები, რომლებსაც აქვთ ძალიან ვიწრო ეკოლოგიური ვალენტობა ტემპერატურასთან მიმართებაში, ე.ი. არიან სტენოთერმული. მაგალითად, ტროპიკული ტყის მცენარეები ვერ იტანენ +5–+8ºС ტემპერატურასაც. ზოგიერთი წყალმცენარე თოვლზე და ყინულზე ცხოვრობს მხოლოდ 0ºС ტემპერატურაზე. ანუ სითბოს მოთხოვნილება მცენარეთა სხვადასხვა სახეობებში არ არის ერთნაირი და საკმაოდ ფართო დიაპაზონში მერყეობს.

მუდმივად მაღალი ტემპერატურის მქონე ადგილებში მცხოვრებმა სახეობებმა, ევოლუციის პროცესში, შეიძინეს ანატომიური, მორფოლოგიური და ფიზიოლოგიური ადაპტაცია, რომელიც მიმართულია გადახურების თავიდან ასაცილებლად.

ძირითადი ანატომიური და მორფოლოგიური ადაპტაციებია: ფოთლების მკვრივი პუბესცენცია, ფოთლების მბზინავი ზედაპირი, რაც ხელს უწყობს მზის შუქის არეკვლას; ფოთლების ფართობის დაქვეითება, მათი ვერტიკალური მდებარეობა, მილში დაკეცვა და ა.შ. ზოგიერთ სახეობას შეუძლია მარილების გამოყოფა, საიდანაც მცენარეების ზედაპირზე წარმოიქმნება კრისტალები, რომლებიც ასახავს მათზე დაცემული მზის სხივებს. . საკმარისი ტენიანობის პირობებში, სტომატოლოგიური ტრანსპირაცია გადახურების ეფექტური საშუალებაა. თერმოფილურ სახეობებს შორის, მაღალი ტემპერატურისადმი მათი წინააღმდეგობის ხარისხის მიხედვით, შეიძლება გამოირჩეოდეს

1) არ არის სითბოს მდგრადიმცენარეები დაზიანებულია უკვე + 30–40ºС ტემპერატურაზე;

2) სითბოს ტოლერანტული- მოითმენს ნახევარსაათიან გათბობას + 50-60ºС-მდე (უდაბნოების მცენარეები, სტეპები, მშრალი სუბტროპიკები და ა.შ.).

მცენარეები სავანებში და მშრალ ხის ტყეებში რეგულარულად ზიანდება ხანძრის შედეგად, როდესაც ტემპერატურა შეიძლება ასობით გრადუსამდე გაიზარდოს. ცეცხლგამძლე მცენარეებს უწოდებენ პიროფიტები. ღეროებზე აქვთ სქელი ქერქი, გაჟღენთილი ცეცხლგამძლე ნივთიერებებით. მათ ნაყოფს და თესლს აქვს სქელი, ხშირად გაბრწყინებული მთლიანობა.

ბევრი მცენარე ცხოვრობს დაბალ ტემპერატურაზე. მცენარეების ადაპტაციის ხარისხის მიხედვით უკიდურესი სითბოს დეფიციტის პირობებში შეიძლება გამოიყოს შემდეგი ჯგუფები:

1) არაცივი რეზისტენტულიმცენარეები ძლიერ ზიანდება ან კვდება წყლის გაყინვის წერტილზე დაბალ ტემპერატურაზე. მათ შორისაა ტროპიკული რეგიონების მცენარეები;

2) ყინვაგამძლემცენარეები - მოითმენს დაბალ ტემპერატურას, მაგრამ კვდება როგორც კი ქსოვილებში ყინულის წარმოქმნას დაიწყებს (ზოგიერთი მარადმწვანე სუბტროპიკული მცენარე).

3) ყინვაგამძლე მცენარეებიიზრდება ისეთ ადგილებში, სადაც ცივი ზამთარია.

მცენარეების ისეთი მორფოლოგიური ადაპტაციები, როგორიცაა დაბალი სიმაღლე და ზრდის განსაკუთრებული ფორმები - მცოცავი, ბალიშისებური, რაც საშუალებას იძლევა ზაფხულში ზედაპირული ჰაერის ფენის მიკროკლიმატის გამოყენება და ზამთარში თოვლის საფარით დაცვა, ზრდის წინააღმდეგობას დაბალ ტემპერატურაზე.

მცენარეებისთვის უფრო მნიშვნელოვანია ადაპტაციის ფიზიოლოგიური მექანიზმები, რომლებიც ზრდის მათ წინააღმდეგობას სიცივის მიმართ: ფოთლების ცვენა, მიწისზედა ყლორტების კვდომა, უჯრედებში ანტიფრიზის დაგროვება, უჯრედებში წყლის შემცველობის შემცირება და ა.შ. ყინვაგამძლე მცენარეებში. , ზამთრისთვის მომზადების პროცესში ციტოპლაზმაში მცირდება ციტოპლაზმაში შაქარი, ცილები, ზეთი და იზრდება მისი სიბლანტე. ყველა ეს ცვლილება ამცირებს ქსოვილების გაყინვის წერტილს.

ბევრ მცენარეს შეუძლია სიცოცხლისუნარიანი დარჩეს გაყინულ მდგომარეობაში, მაგალითად, ალპური იისფერი, არქტიკული ცხენი, ხის ტილები, გვირილა, ადრე გაზაფხულის ეფემეროიდები ტყის ზონაში და ა.შ.

ხავსები და ლიქენები იტანენ ხანგრძლივ გაყინვას შეჩერებული ანიმაციის მდგომარეობაში. მცენარეთა დაბალ ტემპერატურებთან ადაპტაციაში დიდი მნიშვნელობა აქვს ნორმალური სასიცოცხლო აქტივობის შენარჩუნების შესაძლებლობას ფიზიოლოგიური პროცესების ტემპერატურული ოპტიმუმის შემცირებით და დაბალი ტემპერატურის ლიმიტებით, რომლებშიც შესაძლებელია ეს პროცესები.

ზომიერ და მაღალ განედებში, კლიმატური პირობების სეზონური ცვლილებების გამო, მცენარეები განვითარების წლიურ ციკლში ალტერნატიულ აქტიურ და მიძინებულ ფაზებს ატარებენ. ერთწლოვანი მცენარეები ვეგეტაციის დასრულების შემდეგ ზამთარში გადარჩებიან თესლის სახით და მრავალწლოვანი მცენარეები გადადიან მიძინებულ მდგომარეობაში. გამოარჩევენ ღრმადა იძულებულიმშვიდობა. ღრმა მოსვენების მდგომარეობაში მყოფი მცენარეები არ რეაგირებენ ხელსაყრელ თერმულ პირობებზე. ღრმა მოსვენების დასრულების შემდეგ მცენარეები მზად არიან განვითარების განახლებისთვის, მაგრამ ბუნებაში ზამთარში ეს შეუძლებელია დაბალი ტემპერატურის გამო. ამიტომ ამ ფაზას იძულებითი დასვენება ეწოდება.

ცხოველების ადაპტაცია ტემპერატურაზე.მცენარეებთან შედარებით, ცხოველებს აქვთ სხეულის ტემპერატურის რეგულირების უფრო მრავალფეროვანი უნარი კოსმოსში გადაადგილებისა და ბევრად მეტი საკუთარი შინაგანი სითბოს გამომუშავების უნარის გამო.

ცხოველების ადაპტაციის ძირითადი გზები:

1) ქიმიური თერმორეგულაცია- ეს არის სითბოს წარმოების რეფლექსური მატება გარემოს ტემპერატურის შემცირების საპასუხოდ, მეტაბოლიზმის მაღალ დონეზე დაფუძნებული;

2) ფიზიკური თერმორეგულაცია- ხორციელდება სტრუქტურის განსაკუთრებული მახასიათებლების გამო (თმის და ბუმბულის საფარის არსებობა, ცხიმის მარაგის განაწილება და ა.შ.) და სითბოს გადაცემის დონის ცვლილების გამო სითბოს შენარჩუნების უნარის გამო;

3) ქცევითი თერმორეგულაცია- ეს არის ხელსაყრელი ჰაბიტატების ძიება, პოზის შეცვლა, თავშესაფრების აშენება, ბუდეები და ა.შ.

პოიკილოთერმული ცხოველებისთვის სხეულის ტემპერატურის რეგულირების მთავარი გზა ქცევაა. უკიდურეს სიცხეში ცხოველები იმალებიან ჩრდილში, ბურუსში. ზამთრის მოახლოებასთან ერთად ისინი ეძებენ თავშესაფარს, აშენებენ ბუდეებს და ამცირებენ აქტივობას. ზოგიერთ სახეობას შეუძლია შეინარჩუნოს სხეულის ოპტიმალური ტემპერატურა კუნთების მუშაობის გამო. მაგალითად, ბუმბერაზი სხეულს ათბობს კუნთების სპეციალური შეკუმშვით, რაც შესაძლებელს ხდის გრილ ამინდში იკვებონ. ზოგიერთი პოიკილოთერმული ცხოველი თავიდან აიცილებს გადახურებას აორთქლების გზით სითბოს დაკარგვის გაზრდით. მაგალითად, ბაყაყები, ხვლიკები ცხელ ამინდში იწყებენ მძიმე სუნთქვას ან ინარჩუნებენ პირს ღია, აძლიერებენ წყლის აორთქლებას ლორწოვანი გარსების მეშვეობით.

ჰომეოთერმული ცხოველები ხასიათდებიან სითბოს შეყვანისა და გამომუშავების ძალიან ეფექტური რეგულირებით, რაც მათ საშუალებას აძლევს შეინარჩუნონ სხეულის მუდმივი ოპტიმალური ტემპერატურა. მათი თერმორეგულაციის მექანიზმები ძალიან მრავალფეროვანია. ისინი მიდრეკილნი არიან ქიმიური თერმორეგულაცია, ხასიათდება მეტაბოლიზმის მაღალი მაჩვენებლით და დიდი რაოდენობით სითბოს გამომუშავებით. პოიკილოთერმული ცხოველებისგან განსხვავებით, თბილსისხლიან ცხოველებში, სიცივის ზემოქმედებით, ჟანგვითი პროცესები არ სუსტდება, არამედ ძლიერდება. ბევრ ცხოველში დამატებითი სითბო წარმოიქმნება კუნთოვანი და ცხიმოვანი ქსოვილის გამო. ძუძუმწოვრებს აქვთ სპეციალიზებული ყავისფერი ცხიმოვანი ქსოვილი, რომელშიც მთელი გამოთავისუფლებული ენერგია გამოიყენება სხეულის გასათბობად. ყველაზე მეტად განვითარებულია ცივი კლიმატის ცხოველებში. სხეულის ტემპერატურის შენარჩუნება სითბოს წარმოების გაზრდით მოითხოვს ენერგიის დიდ ხარჯვას, ამიტომ გაზრდილი ქიმიური რეგულაციის მქონე ცხოველებს სჭირდებათ დიდი რაოდენობით საკვები ან ხარჯავენ ცხიმის დიდ მარაგს. ამიტომ, ქიმიური რეგულაციის გაძლიერებას აქვს შეზღუდვები საკვების მიღების შესაძლებლობის გამო. ზამთარში საკვების ნაკლებობით, თერმორეგულაციის ეს გზა ეკოლოგიურად არახელსაყრელია.

ფიზიკური თერმორეგულაციაეკოლოგიურად უფრო მომგებიანი, რადგან სიცივესთან ადაპტაცია ხორციელდება ცხოველის სხეულში სითბოს შენარჩუნებით. მისი ფაქტორებია კანი, ძუძუმწოვრების სქელი ბეწვი, ფრინველის ბუმბული და ქვედა საფარი, სხეულის ცხიმი, წყლის აორთქლება ოფლიანობით ან პირის ღრუს და ზედა სასუნთქი გზების ლორწოვანი გარსებით, ცხოველის სხეულის ზომა და ფორმა. სითბოს გადაცემის შესამცირებლად, სხეულის დიდი ზომები უფრო სასარგებლოა (რაც უფრო დიდია სხეული, მით უფრო მცირეა მისი ზედაპირი ერთეულ მასაზე და, შესაბამისად, სითბოს გადაცემა და პირიქით). ამ მიზეზით, თბილი სისხლიანი ცხოველების მჭიდროდ მონათესავე სახეობების ინდივიდები, რომლებიც ცხოვრობენ ცივ პირობებში, უფრო დიდია, ვიდრე თბილ კლიმატში გავრცელებული. ეს ნიმუში დასახელდა ბერგმანის წესები. ტემპერატურის რეგულირება ასევე ხორციელდება სხეულის ამობურცული ნაწილების - ყურის, კიდურების, კუდების, ყნოსვის ორგანოების მეშვეობით. ცივ რეგიონებში ისინი უფრო მცირეა ვიდრე თბილ რეგიონებში ( ალენის წესი). ჰომოიოთერმული ორგანიზმებისთვის ასევე მნიშვნელოვანია თერმორეგულაციის ქცევითი მეთოდები, რომლებიც ძალიან მრავალფეროვანია - პოზის შეცვლიდან და თავშესაფრების ძიებიდან რთული თავშესაფრების, ბუდეების აგებამდე და ახლო და შორს მიგრაციების განხორციელებამდე. ზოგიერთი თბილსისხლიანი ცხოველი იყენებს ჯგუფური ქცევა. მაგალითად, პინგვინები ძლიერ ყინვაში ხვდებიან მკვრივ გროვაში. ასეთი მტევნის შიგნით ტემპერატურა შენარჩუნებულია დაახლოებით + 37ºС ყველაზე მძიმე ყინვებშიც კი. ექსტრემალურ სიცხეში უდაბნოში მყოფი აქლემები ასევე იკრიბებიან, მაგრამ ეს მიიღწევა სხეულის ზედაპირის ძლიერი გაცხელების თავიდან ასაცილებლად.

ქიმიური, ფიზიკური და ქცევითი თერმორეგულაციის სხვადასხვა მეთოდების ერთობლიობა თბილსისხლიან ცხოველებს საშუალებას აძლევს შეინარჩუნონ სხეულის მუდმივი ტემპერატურა გარემო ტემპერატურის მერყეობის ფართო სპექტრში.

წყლის რეჟიმი.სხეულის ნორმალური ფუნქციონირება შესაძლებელია მხოლოდ საკმარისი წყლის მიწოდებით. ტენიანობის რეჟიმები მიწა-ჰაერის გარემოში ძალიან მრავალფეროვანია - ჰაერის წყლის ორთქლით სრული გაჯერებიდან ნოტიო ტროპიკებში ჰაერში და უდაბნოს ნიადაგში ტენის თითქმის სრულ არარსებობამდე. მაგალითად, სინაის უდაბნოში წლიური ნალექი 10-15 მმ-ია, ლიბიის უდაბნოში (ასვანში) საერთოდ არ ხდება. ხმელეთის ორგანიზმების წყალმომარაგება დამოკიდებულია ნალექების რეჟიმზე, ნიადაგის ტენიანობის რეზერვების ხელმისაწვდომობაზე, რეზერვუარებზე, მიწისქვეშა წყლების დონეებზე, რელიეფზე, ატმოსფერული ცირკულაციის თავისებურებებზე და ა.შ. რეჟიმები.

მცენარეთა ადაპტაცია წყლის რეჟიმთან.ქვედა მიწის მცენარეები შთანთქავენ წყალს სუბსტრატიდან მასში ჩაძირული თალუსის ან რიზოიდების ნაწილებით, ხოლო ტენიანობას ატმოსფეროდან - სხეულის მთელი ზედაპირით.

მაღალ მცენარეებს შორის ხავსები შთანთქავს წყალს ნიადაგიდან რიზოიდებით ან ღეროს ქვედა ნაწილით (სფაგნუმის ხავსები), ხოლო სხვა უმეტესობა ფესვებით. მცენარეში წყლის ნაკადი დამოკიდებულია ფესვთა უჯრედების წოვის ძალის სიდიდეზე, ფესვთა სისტემის განშტოების ხარისხზე და ფესვების ნიადაგში შეღწევის სიღრმეზე. ფესვთა სისტემები ძალიან პლასტიკურია და რეაგირებს ცვალებად პირობებზე, პირველ რიგში ტენიანობაზე.

ნიადაგის ზედაპირულ ჰორიზონტებში ტენიანობის ნაკლებობით, ბევრ მცენარეს აქვს ფესვთა სისტემა, რომელიც ღრმად აღწევს ნიადაგში, მაგრამ სუსტად ტოტდება, მაგალითად, საქსაულში, აქლემის ეკალში, წიწვოვანში, უხეში სიმინდის ყვავილში და ა.შ. მარცვლეული, პირიქით, ფესვთა სისტემები ძლიერ ტოტდება და იზრდება ნიადაგის ზედაპირულ ფენებში (ჭვავის, ხორბლის, ბუმბულის ბალახში და სხვ.). წყალი, რომელიც მცენარეში შედის, ქსილემის მეშვეობით გადადის ყველა ორგანოში, სადაც ის იხარჯება სასიცოცხლო პროცესებზე. საშუალოდ, 0,5% მიდის ფოტოსინთეზზე, ხოლო დანარჩენი - აორთქლების შედეგად დანაკარგების შესავსებად და ტურგორის შესანარჩუნებლად. მცენარის წყლის ბალანსი რჩება დაბალანსებული, თუ წყლის შეწოვა, მისი გამტარობა და ხარჯვა ჰარმონიულად არის კოორდინირებული ერთმანეთთან. მათი სხეულის წყლის ბალანსის რეგულირების უნარიდან გამომდინარე, მიწის მცენარეები იყოფა პოიკილოჰიდრიდი და ჰომოიოჰიდრიდი.

პოიკილოჰიდრიდული მცენარეებივერ ახერხებს წყლის ბალანსის აქტიურ რეგულირებას. მათ არ აქვთ მოწყობილობები, რომლებიც ხელს უწყობენ წყლის შეკავებას ქსოვილებში. უჯრედებში წყლის შემცველობა განისაზღვრება ჰაერის ტენიანობით და დამოკიდებულია მის რყევებზე. პოიკილოჰიდრიდულ მცენარეებს მიეკუთვნება ხმელეთის წყალმცენარეები, ლიქენები, ზოგიერთი ხავსი და ტროპიკული ტყის გვიმრები. მშრალ პერიოდში ეს მცენარეები შრება თითქმის ჰაერ-მშრალ მდგომარეობაში, მაგრამ წვიმის შემდეგ ისევ „ცოცხლდებიან“ და მწვანედ ღებულობენ.

ჰომოიოჰიდრიდური მცენარეებიშეუძლია უჯრედებში წყლის შემცველობის შედარებით მუდმივი დონის შენარჩუნება. ეს მოიცავს უმაღლესი მიწის მცენარეების უმეტესობას. მათ უჯრედებში აქვთ დიდი ცენტრალური ვაკუოლი, ამიტომ ყოველთვის არის წყლის მარაგი. გარდა ამისა, ტრანსპირაცია რეგულირდება სტომატოლოგიური აპარატით, ხოლო ყლორტები დაფარულია ეპიდერმისით წყლისთვის შეუღწევადი კუტიკულით.

თუმცა, მცენარეების უნარი, მოაწესრიგონ წყლის მეტაბოლიზმი, არ არის იგივე. ჰაბიტატების ტენიანობის პირობებთან მათი ადაპტირებიდან გამომდინარე, გამოირჩევა სამი ძირითადი ეკოლოგიური ჯგუფი: ჰიგროფიტები, ქსეროფიტები და მეზოფიტები.

ჰიგიროფიტები- ეს არის სველი ჰაბიტატების მცენარეები: ჭაობები, ნესტიანი მდელოები და ტყეები, წყალსაცავების ნაპირები. ისინი ვერ იტანენ წყლის დეფიციტს, ისინი რეაგირებენ ნიადაგისა და ჰაერის ტენიანობის შემცირებაზე სწრაფი ჭკნობის ან ზრდის დათრგუნვით. მათი ფოთლის პირები ფართოა, სქელი კუტიკულის გარეშე. მეზოფილის უჯრედები განლაგებულია თავისუფლად, მათ შორის არის დიდი უჯრედშორისი სივრცეები. ჰიგიროფიტების სტომატები ჩვეულებრივ ფართოდ ღიაა და ხშირად განლაგებულია ფოთლის ფირფიტის ორივე მხარეს. შედეგად, მათი ტრანსპირაციის მაჩვენებელი ძალიან მაღალია. მაღალ ნოტიო ჰაბიტატებში ზოგიერთ მცენარეში ჭარბი წყალი ამოღებულია ჰიდათოდების (წყლის სტომატების) მეშვეობით, რომლებიც მდებარეობს ფოთლის კიდეზე. ნიადაგის გადაჭარბებული ტენიანობა იწვევს მასში ჟანგბადის შემცველობის შემცირებას, რაც ართულებს სუნთქვას და ფესვების შეწოვის ფუნქციას. მაშასადამე, ჰიგიროფიტების ფესვები განლაგებულია ნიადაგის ზედაპირულ ჰორიზონტებში, ისინი სუსტად ტოტობენ და მათზე ცოტაა ფესვის თმები. მრავალი ბალახოვანი ჰიგიროფიტის ორგანოებს აქვთ უჯრედშორისი სივრცეების კარგად განვითარებული სისტემა, რომლის მეშვეობითაც ატმოსფერული ჰაერი შედის. მცენარეებში, რომლებიც ცხოვრობენ ძლიერ წყალუხვი ნიადაგებზე, პერიოდულად დატბორილია წყლით, წარმოიქმნება სპეციალური სასუნთქი ფესვები, როგორიცაა, მაგალითად, ჭაობის კვიპაროსში, ან დამხმარე, როგორც მანგროს მერქნიან მცენარეებში.

ქსეროფიტებიშეუძლია მოითმინოს ჰაერისა და ნიადაგის მნიშვნელოვანი გახანგრძლივებული სიმშრალე აქტიურ მდგომარეობაში. ისინი ფართოდ არიან გავრცელებული სტეპებში, უდაბნოებში, მშრალ სუბტროპიკებში და სხვ. ზომიერი კლიმატის ზონაში ისინი სახლდებიან მშრალ ქვიშიან და ქვიშიან თიხნარ ნიადაგებზე, რელიეფის ამაღლებულ ადგილებში. ქსეროფიტების უნარი მოითმენს ტენიანობის ნაკლებობას განპირობებულია მათი ანატომიური, მორფოლოგიური და ფიზიოლოგიური მახასიათებლებით. ამ ნიშნით ისინი იყოფა ორ ჯგუფად: სუკულენტებიდა სკლეროფიტები.

სუკულენტები- მრავალწლოვანი მცენარეები წვნიანი ხორციანი ფოთლებით ან ღეროებით, რომლებშიც მაღალგანვითარებულია წყლის შემნახველი ქსოვილი. არის ფოთლოვანი სუკულენტები - ალოე, აგავა, ქვისებრი, ახალგაზრდა და ღერო, რომლებშიც ფოთლები შემცირებულია, ხოლო მიწის ნაწილები წარმოდგენილია ხორციანი ღეროებით (კაქტუსები, ზოგიერთი ღერო). სუკულენტების გამორჩეული თვისებაა დიდი რაოდენობით წყლის შენახვის და უკიდურესად ზომიერად გამოყენების უნარი. მათი ტრანსპირაციის სიჩქარე ძალიან დაბალია, რადგან სტომატები ძალიან ცოტაა, ისინი ხშირად ჩაეფლო ფოთლის ან ღეროს ქსოვილში და ჩვეულებრივ იკეტება დღის განმავლობაში, რაც მათ ეხმარება წყლის მოხმარების შეზღუდვაში. დღის განმავლობაში სტომატების დახურვა იწვევს ფოტოსინთეზისა და გაზის გაცვლის პროცესების გაძნელებას, ამიტომ სუკულენტებმა შეიმუშავეს ფოტოსინთეზის სპეციალური გზა, რომელშიც ნაწილობრივ გამოიყენება სუნთქვის დროს გამოთავისუფლებული ნახშირორჟანგი. ამასთან დაკავშირებით, მათში ფოტოსინთეზის ინტენსივობა დაბალია, რაც დაკავშირებულია ნელ ზრდასთან და საკმაოდ დაბალ კონკურენტუნარიანობასთან. სუკულენტებს ახასიათებთ უჯრედული წვენის დაბალი ოსმოსური წნევით, გარდა იმათ, რომლებიც იზრდება მარილიან ნიადაგებზე. მათი ფესვთა სისტემები ზედაპირულია, ძლიერ განშტოებული და სწრაფად მზარდი.

სკლეროფიტები მყარი, მშრალი გარეგნობის მცენარეებია დიდი რაოდენობით მექანიკური ქსოვილის და ფოთლებისა და ღეროების დაბალი მორწყვის გამო. მრავალი სახეობის ფოთლები პატარაა, ვიწრო ან დაყვანილი ქერცლებმდე, ეკლებად; ხშირად აქვთ მკვრივი პუბესცენცია (კატის თათი, ვერცხლისფერი ცინიკოსი, ბევრი ჭია და ა.შ.) ან ცვილისებრი საფარი (რუსული სიმინდის ყვავილი და ა.შ.). მათი ფესვთა სისტემები კარგად არის განვითარებული და ხშირად მრავალჯერ აღემატება მთლიანი მასით, ვიდრე მცენარეთა მიწისზედა ნაწილები. მრავალფეროვანი ფიზიოლოგიური ადაპტაცია ასევე ეხმარება სკლეროფიტებს წარმატებით გაუძლოს ტენიანობის ნაკლებობას: უჯრედის წვენის მაღალი ოსმოსური წნევა, ქსოვილების გაუწყლოების წინააღმდეგობა, ქსოვილებისა და უჯრედების წყლის შეკავების მაღალი უნარი, ციტოპლაზმის მაღალი სიბლანტის გამო. ბევრი სკლეროფიტი იყენებს წლის ყველაზე ხელსაყრელ პერიოდებს მცენარეულობისთვის და გვალვის დადგომისას მკვეთრად ამცირებს სასიცოცხლო პროცესებს. ქსეროფიტების ყველა ზემოაღნიშნული თვისება ხელს უწყობს მათ გვალვის ტოლერანტობას.

მეზოფიტებიიზრდება საშუალო ტენიანობის პირობებში. ისინი უფრო მომთხოვნი არიან ტენიანობაზე, ვიდრე ქსეროფიტები და ნაკლებად, ვიდრე ჰიგროფიტები. მეზოფიტის ფოთლის ქსოვილები დიფერენცირებულია სვეტოვან და სპონგურ პარენქიმად. შიდა ქსოვილებს შეიძლება ჰქონდეთ გარკვეული ქსერომორფული თვისებები (მწირი პუბესცენცია, გასქელებული კუტიკულის შრე). მაგრამ ისინი ნაკლებად გამოხატულია, ვიდრე ქსეროფიტებში. ფესვთა სისტემებს შეუძლიათ ღრმად შეაღწიონ ნიადაგში ან განლაგდნენ ზედაპირულ ჰორიზონტებში. მათი ეკოლოგიური მოთხოვნილებების თვალსაზრისით, მეზოფიტები ძალიან მრავალფეროვანი ჯგუფია. ამრიგად, მდელოსა და ტყის მეზოფიტებს შორის არის სახეობები გაზრდილი ტენიანობის სიყვარულით, რომლებიც ხასიათდებიან ქსოვილებში წყლის მაღალი შემცველობით და საკმაოდ სუსტი წყლის შეკავებით. ეს არის მდელოს მელა, ჭაობის ბლუგრასი, სველი მდელო, ლინეუსის გოლოკუჩნიკი და მრავალი სხვა.

პერიოდული ან მუდმივი (მსუბუქი) ტენიანობის მქონე ჰაბიტატებში მეზოფიტებს აქვთ ქსერომორფული ორგანიზაციის ნიშნები და გაზრდილი ფიზიოლოგიური წინააღმდეგობა გვალვის მიმართ. ასეთი მცენარის მაგალითებია ფოთლოვანი მუხა, მთის სამყურა, საშუალო პლანეტა, ნახევარმთვარის იონჯა და სხვ.

ცხოველთა ადაპტაციები.ცხოველებს შორის წყლის რეჟიმთან დაკავშირებით შეიძლება გამოიყოს ჰიგიროფილები (ტენიანობის მოყვარული), ქსეროფილები (მშრალი) და მეზოფილები (საშუალო ტენიანობის პირობებს ანიჭებენ უპირატესობას). ჰიგიროფილების მაგალითია ხის ტილები, კოღოები, ზამბარა, ჭრიჭინა და ა.შ. ყველა მათგანი არ მოითმენს წყლის მნიშვნელოვან დეფიციტს და არ მოითმენს თუნდაც ხანმოკლე გვალვას. ქსეროფილებია მონიტორის ხვლიკები, აქლემები, უდაბნოს კალიები, შავი ხოჭოები და სხვ. ისინი ბინადრობენ ყველაზე მშრალ ჰაბიტატებში.

ცხოველები წყალს იღებენ სასმელით, საკვებით და ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვით. ბევრ ძუძუმწოვარსა და ფრინველს (სპილოებს, ლომებს, ჰიენებს, მერცხლებს, სვიფტებს და ა.შ.) სჭირდება სასმელი წყალი. უდაბნოს სახეობებს, როგორიცაა ჯერბოები, აფრიკული გერბილები და ამერიკული კენგურუს ვირთხა, შეუძლიათ წყლის დალევის გარეშე. ტანსაცმლის ქიაყელები, ბეღელი და ბრინჯის ჭინჭრის ციება და მრავალი სხვა ცხოვრობენ მხოლოდ მეტაბოლური წყლის გამო.

ცხოველებს ახასიათებთ წყლის ბალანსის რეგულირების გზები: მორფოლოგიური, ფიზიოლოგიური, ქცევითი.

რომ მორფოლოგიურიწყლის ბალანსის შენარჩუნების მეთოდები მოიცავს წარმონაქმნებს, რომლებიც ხელს უწყობენ წყლის შეკავებას სხეულში: ხმელეთის ლოკოკინების ჭურვი, ქვეწარმავლების კერატინიზებული მთლიანობა, მწერების შიგთავსის ცუდი წყალგამტარობა და ა.შ. ნაჩვენებია, რომ მწერების მთლიანობის გამტარიანობა არ არის დამოკიდებული ქიტინის სტრუქტურა, მაგრამ განისაზღვრება მისი ზედაპირის ყველაზე თხელი ცვილის ფენით. ამ ფენის განადგურება მკვეთრად ზრდის აორთქლებას საფარების მეშვეობით.

რომ ფიზიოლოგიურიწყლის მეტაბოლიზმის რეგულირებისთვის ადაპტაციები მოიცავს მეტაბოლური ტენიანობის ფორმირების უნარს, წყლის დაზოგვას შარდისა და განავლის გამოყოფისას, გაუწყლოების გამძლეობას, ოფლიანობის ცვლილებას და ლორწოვანი გარსების მეშვეობით წყლის დაკარგვას. საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში წყლის კონსერვაცია მიიღწევა ნაწლავების მიერ წყლის შეწოვით და თითქმის გაუწყლოებული განავლის წარმოქმნით. ფრინველებსა და ქვეწარმავლებში აზოტის მეტაბოლიზმის საბოლოო პროდუქტი არის შარდმჟავა, რომლის მოსაშორებლად პრაქტიკულად წყალი არ მოიხმარება. ოფლიანობის აქტიური რეგულირება და სასუნთქი გზების ზედაპირიდან ტენის აორთქლება ფართოდ გამოიყენება ჰომეოთერმული ცხოველების მიერ. მაგალითად, აქლემში, ტენიანობის ნაკლებობის უკიდურეს შემთხვევაში, ოფლიანობა ჩერდება და სასუნთქი გზებიდან აორთქლება მკვეთრად მცირდება, რაც ორგანიზმში წყლის შეკავებას იწვევს. თერმორეგულაციის საჭიროებასთან დაკავშირებულმა აორთქლებამ შეიძლება გამოიწვიოს სხეულის გაუწყლოება, ამიტომ მშრალ და ცხელ კლიმატში ბევრი პატარა თბილსისხლიანი ცხოველი თავს არიდებს სითბოს ზემოქმედებას და ინარჩუნებს ტენიანობას მიწის ქვეშ დამალვით.

პოიკილოთერმულ ცხოველებში, ჰაერის გაცხელების შემდეგ სხეულის ტემპერატურის მატება თავიდან აიცილებს წყლის გადაჭარბებულ დაკარგვას, მაგრამ მათ არ შეუძლიათ სრულად აიცილონ აორთქლების დანაკარგები. ამიტომ ცივსისხლიანი ცხოველებისთვის მშრალ პირობებში ცხოვრების განმავლობაში წყლის ბალანსის შენარჩუნების მთავარი გზა არის ზედმეტი სითბოს დატვირთვის თავიდან აცილება. ამრიგად, ხმელეთის გარემოს წყლის რეჟიმთან ადაპტაციის კომპლექსში, ქცევითი გზებიწყლის ბალანსის რეგულირება. ეს მოიცავს ქცევის განსაკუთრებულ ფორმებს: ხვრელების გათხრა, წყლის ობიექტების ძიება, ჰაბიტატების შერჩევა და ა.შ. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ბალახისმჭამელი და მარცვლოვანი ცხოველებისთვის. ბევრი მათგანისთვის წყლის ობიექტების არსებობა არიდულ რეგიონებში დასახლების წინაპირობაა. მაგალითად, უდაბნოში ისეთი სახეობების გავრცელება, როგორიც არის კამეჩის კონცხი, წყალმცენარე და ზოგიერთი ანტილოპა, მთლიანად დამოკიდებულია სარწყავი ადგილების ხელმისაწვდომობაზე. ბევრი ქვეწარმავალი და პატარა ძუძუმწოვარი ცხოვრობს ბურუსებში, სადაც შედარებით დაბალი ტემპერატურა და მაღალი ტენიანობა ხელს უწყობს წყლის გაცვლას. ფრინველები ხშირად იყენებენ ღრუებს, ხის ჩრდილებს და ა.შ.

ხმელეთზე ცხოვრება ისეთ ადაპტაციას მოითხოვდა, რაც მხოლოდ მაღალ ორგანიზებულ ცოცხალ ორგანიზმებში იყო შესაძლებელი. სახმელეთო-ჰაერის გარემო უფრო რთულია სიცოცხლისათვის, ხასიათდება ჟანგბადის მაღალი შემცველობით, წყლის ორთქლის მცირე რაოდენობით, დაბალი სიმკვრივით და ა.შ. ამან მნიშვნელოვნად შეცვალა ცოცხალი არსებების სუნთქვის, წყლის გაცვლის და მოძრაობის პირობები.

ჰაერის დაბალი სიმკვრივე განსაზღვრავს მის დაბალ ამწევ ძალას და უმნიშვნელო ტარების სიმძლავრეს. ჰაერის ორგანიზმებს უნდა ჰქონდეთ საკუთარი დამხმარე სისტემა, რომელიც მხარს უჭერს სხეულს: მცენარეები - სხვადასხვა მექანიკური ქსოვილები, ცხოველები - მყარი ან ჰიდროსტატიკური ჩონჩხი. გარდა ამისა, ჰაერის გარემოს ყველა მკვიდრი მჭიდროდ არის დაკავშირებული დედამიწის ზედაპირთან, რომელიც ემსახურება მათ მიმაგრებასა და მხარდაჭერას.

ჰაერის დაბალი სიმკვრივე უზრუნველყოფს დაბალი მოძრაობის წინააღმდეგობას. ამიტომ ბევრმა ხმელეთის ცხოველმა შეიძინა ფრენის უნარი. ყველა ხმელეთის არსებების 75%, ძირითადად მწერები და ფრინველები, ადაპტირებულია აქტიურ ფრენაზე.

ჰაერის მობილურობის, ატმოსფეროს ქვედა ფენებში არსებული ჰაერის მასების ვერტიკალური და ჰორიზონტალური ნაკადების გამო, შესაძლებელია ორგანიზმების პასიური ფრენა. ამ მხრივ, ბევრ სახეობას განუვითარდა ანემოქორია - განსახლება ჰაერის დინების დახმარებით. ანემოქორია დამახასიათებელია სპორების, მცენარეების თესლებისა და ნაყოფის, პროტოზოული ცისტების, წვრილფეხა მწერების, ობობების და სხვ. ჰაერის დინებით პასიურად გადაყვანილ ორგანიზმებს ერთობლივად აეროპლანქტონს უწოდებენ.

ხმელეთის ორგანიზმები არსებობენ შედარებით დაბალი წნევის პირობებში ჰაერის დაბალი სიმკვრივის გამო. ჩვეულებრივ, ის უდრის 760 მმ Hg-ს. სიმაღლის მატებასთან ერთად წნევა მცირდება. დაბალმა წნევამ შესაძლოა შეზღუდოს სახეობების გავრცელება მთებში. ხერხემლიანებისთვის სიცოცხლის ზედა ზღვარი დაახლოებით 60 მმ-ია. წნევის დაქვეითება იწვევს ცხოველების ჟანგბადის მიწოდების შემცირებას და გაუწყლოებას სუნთქვის სიხშირის გაზრდის გამო. მთებში წინსვლის დაახლოებით იგივე საზღვრები აქვს უფრო მაღალ მცენარეებს. გარკვეულწილად უფრო გამძლეა ფეხსახსრიანები, რომლებიც გვხვდება მცენარეულობის ხაზის ზემოთ მყინვარებზე.

ჰაერის გაზის შემადგენლობა. ჰაერის გარემოს ფიზიკური თვისებების გარდა, ხმელეთის ორგანიზმების არსებობისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია მისი ქიმიური თვისებები. ჰაერის აირის შემადგენლობა ატმოსფეროს ზედაპირულ ფენაში საკმაოდ ერთგვაროვანია ძირითადი კომპონენტების შემცველობით (აზოტი - 78,1%, ჟანგბადი - 21,0%, არგონი - 0,9%, ნახშირორჟანგი - 0,003% მოცულობით).

ჟანგბადის მაღალმა შემცველობამ ხელი შეუწყო ხმელეთის ორგანიზმების მეტაბოლიზმის ზრდას პირველად წყალთან შედარებით. სწორედ ხმელეთის გარემოში, ორგანიზმში ოქსიდაციური პროცესების მაღალი ეფექტურობის საფუძველზე, წარმოიშვა ცხოველთა ჰომეოთერმია. ჰაერში მუდმივი მაღალი შემცველობის გამო ჟანგბადი არ არის ხმელეთის გარემოში სიცოცხლის შემზღუდველი ფაქტორი.

ნახშირორჟანგის შემცველობა შეიძლება განსხვავდებოდეს ჰაერის ზედაპირული ფენის გარკვეულ ადგილებში საკმაოდ მნიშვნელოვან საზღვრებში. გაზრდილი ჰაერის გაჯერება CO-თ? გვხვდება ვულკანური აქტივობის ზონებში, თერმული წყაროებთან და ამ გაზის სხვა მიწისქვეშა გასასვლელებთან. მაღალი კონცენტრაციით ნახშირორჟანგი ტოქსიკურია. ბუნებაში, ასეთი კონცენტრაციები იშვიათია. CO 2-ის დაბალი შემცველობა აფერხებს ფოტოსინთეზის პროცესს. შიდა პირობებში, თქვენ შეგიძლიათ გაზარდოთ ფოტოსინთეზის სიჩქარე ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის გაზრდით. ეს გამოიყენება სათბურებისა და სათბურების პრაქტიკაში.

ჰაერის აზოტი ხმელეთის გარემოს მცხოვრებთა უმეტესობისთვის არის ინერტული გაზი, მაგრამ ცალკეულ მიკროორგანიზმებს (კვანძოვანი ბაქტერიები, აზოტის ბაქტერიები, ლურჯი-მწვანე წყალმცენარეები და ა.

ტენიანობის დეფიციტი სიცოცხლის სახმელეთო ჰაერის გარემოს ერთ-ერთი არსებითი მახასიათებელია. ხმელეთის ორგანიზმების მთელი ევოლუცია ექვემდებარებოდა ადაპტაციის ნიშანს ტენიანობის მოპოვებასა და კონსერვაციაზე. ხმელეთზე გარემოს ტენიანობის რეჟიმები ძალიან მრავალფეროვანია - ტროპიკების ზოგიერთ რაიონში ჰაერის წყლის ორთქლით სრული და მუდმივი გაჯერებიდან დაწყებული უდაბნოების მშრალ ჰაერში მათი თითქმის სრული არარსებობით. ასევე მნიშვნელოვანია ატმოსფეროში წყლის ორთქლის შემცველობის ყოველდღიური და სეზონური ცვალებადობა. ხმელეთის ორგანიზმების წყალმომარაგება ასევე დამოკიდებულია ნალექების რეჟიმზე, რეზერვუარების არსებობაზე, ნიადაგის ტენიანობის რეზერვებზე, მიწისქვეშა წყლების სიახლოვეს და ა.შ.

ამან განაპირობა ხმელეთის ორგანიზმებში ადაპტაციის განვითარება წყალმომარაგების სხვადასხვა რეჟიმებთან.

ტემპერატურული რეჟიმი. ჰაერ-სახმელე გარემოს შემდეგი განმასხვავებელი თვისებაა ტემპერატურის მნიშვნელოვანი რყევები. უმეტეს ხმელეთზე, ყოველდღიური და წლიური ტემპერატურის ამპლიტუდა ათობით გრადუსია. ხმელეთის მცხოვრებთა გარემოში ტემპერატურის ცვლილებებისადმი წინააღმდეგობა ძალიან განსხვავებულია, ეს დამოკიდებულია კონკრეტულ ჰაბიტატზე, რომელშიც ისინი ცხოვრობენ. თუმცა, ზოგადად, ხმელეთის ორგანიზმები ბევრად უფრო ევრითერმულია, ვიდრე წყლის ორგანიზმები.

სახმელეთო ჰაერის გარემოში ცხოვრების პირობები გართულებულია, გარდა ამისა, ამინდის ცვლილებების არსებობით. ამინდი - ატმოსფეროს მუდმივად ცვალებადი მდგომარეობა ნასესხები ზედაპირის მახლობლად, დაახლოებით 20 კმ სიმაღლემდე (ტროპოსფეროს საზღვარი). ამინდის ცვალებადობა გამოიხატება ისეთი გარემო ფაქტორების კომბინაციის მუდმივ ცვალებადობაში, როგორიცაა ტემპერატურა, ჰაერის ტენიანობა, ღრუბლიანობა, ნალექი, ქარის სიძლიერე და მიმართულება და ა.შ. გრძელვადიანი ამინდის რეჟიმი ახასიათებს ტერიტორიის კლიმატს. "კლიმატის" კონცეფცია მოიცავს არა მხოლოდ მეტეოროლოგიური ფენომენების საშუალო მნიშვნელობებს, არამედ მათ წლიურ და ყოველდღიურ კურსს, მისგან გადახრას და მათ სიხშირეს. კლიმატი განისაზღვრება ტერიტორიის გეოგრაფიული პირობებით. ძირითადი კლიმატური ფაქტორები - ტემპერატურა და ტენიანობა - იზომება ნალექების რაოდენობით და ჰაერის გაჯერებით წყლის ორთქლით.

ხმელეთის ორგანიზმების უმრავლესობისთვის, განსაკუთრებით პატარებისთვის, ტერიტორიის კლიმატი არ არის იმდენად მნიშვნელოვანი, რამდენადაც მათი უშუალო ჰაბიტატის პირობები. ძალიან ხშირად გარემოს ადგილობრივი ელემენტები (რელიეფი, ექსპოზიცია, მცენარეულობა და ა.შ.) ცვლის ტემპერატურის, ტენიანობის, სინათლის, ჰაერის მოძრაობის რეჟიმს კონკრეტულ ტერიტორიაზე ისე, რომ მნიშვნელოვნად განსხვავდება ტერიტორიის კლიმატური პირობებისგან. კლიმატის ასეთ მოდიფიკაციას, რომელიც ყალიბდება ჰაერის ზედაპირულ ფენაში, ეწოდება მიკროკლიმატი. თითოეულ ზონაში მიკროკლიმატი ძალიან მრავალფეროვანია. შეიძლება გამოირჩეოდეს ძალიან მცირე ტერიტორიების მიკროკლიმატი.

სახმელეთო ჰაერის გარემოს სინათლის რეჟიმსაც აქვს გარკვეული მახასიათებლები. სინათლის ინტენსივობა და რაოდენობა აქ ყველაზე დიდია და პრაქტიკულად არ ზღუდავს მწვანე მცენარეების სიცოცხლეს, როგორც წყალში ან ნიადაგში. ხმელეთზე შესაძლებელია უკიდურესად ფოტოფილური სახეობების არსებობა. ხმელეთის ცხოველების აბსოლუტური უმრავლესობისთვის, რომლებსაც აქვთ ყოველდღიური და ღამის აქტივობაც კი, ხედვა ორიენტაციის ერთ-ერთი მთავარი გზაა. ხმელეთის ცხოველებში მხედველობა აუცილებელია მტაცებლის საპოვნელად და ბევრ სახეობას აქვს ფერადი ხედვაც კი. ამასთან დაკავშირებით, მსხვერპლს უვითარდება ისეთი ადაპტაციური თვისებები, როგორიცაა თავდაცვითი რეაქცია, შენიღბვა და გამაფრთხილებელი შეფერილობა, მიმიკა და ა.შ. წყლის ცხოვრებაში, ასეთი ადაპტაციები გაცილებით ნაკლებად არის განვითარებული. უმაღლესი მცენარეების ნათელი ფერის ყვავილების გაჩენა ასევე დაკავშირებულია დამბინძურებლების აპარატის თავისებურებებთან და, საბოლოო ჯამში, გარემოს სინათლის რეჟიმთან.

რელიეფის რელიეფი და ნიადაგის თვისებები ასევე არის ხმელეთის ორგანიზმების და, პირველ რიგში, მცენარეების სიცოცხლის პირობები. დედამიწის ზედაპირის თვისებებს, რომლებიც ეკოლოგიურ ზემოქმედებას ახდენს მის მკვიდრებზე, აერთიანებს „ედაფიური გარემო ფაქტორები“ (ბერძნულიდან „ედაფოს“ - „ნიადაგი“).

ნიადაგის სხვადასხვა თვისებებთან დაკავშირებით შეიძლება გამოიყოს მცენარეთა მთელი რიგი ეკოლოგიური ჯგუფი. ასე რომ, ნიადაგის მჟავიანობაზე რეაქციის მიხედვით განასხვავებენ:

1) აციდოფილური სახეობები - იზრდება მჟავე ნიადაგებზე, რომელთა pH მინიმუმ 6,7 (სფაგნუმის ჭაობების მცენარეები);

2) ნეიტროფილური - იზრდება 6,7–7,0 pH ნიადაგებზე (უმეტესად კულტივირებული მცენარეები);

3) ბაზიფილური - იზრდება 7.0-ზე მეტი pH (მორდოვნიკი, ტყის ანემონი);

4) გულგრილი - შეიძლება გაიზარდოს სხვადასხვა pH მნიშვნელობის მქონე ნიადაგებზე (ველის შროშანა).

მცენარეები ასევე განსხვავდებიან ნიადაგის ტენიანობის მიხედვით. ზოგიერთი სახეობა შემოიფარგლება სხვადასხვა სუბსტრატში, მაგალითად, პეტროფიტები იზრდება კლდოვან ნიადაგებზე, ხოლო პასმოფიტები ბინადრობენ თავისუფალ ქვიშაში.

რელიეფი და ნიადაგის ბუნება გავლენას ახდენს ცხოველების გადაადგილების სპეციფიკაზე: მაგალითად, ჩლიქოსნები, სირაქლემები, ბუსტერები, რომლებიც ცხოვრობენ ღია სივრცეებში, მყარ მიწაზე, სირბილის დროს მოგერიების გასაძლიერებლად. ხვლიკებში, რომლებიც ცხოვრობენ ფხვიერ ქვიშაში, თითები რქოვანი ქერცლებით არის შემოსილი, რაც ზრდის მხარდაჭერას. ხმელეთის მცხოვრებთათვის, რომლებიც თხრიან ორმოებს, მკვრივი ნიადაგი არახელსაყრელია. ნიადაგის ბუნება გარკვეულ შემთხვევებში გავლენას ახდენს ხმელეთის ცხოველების განაწილებაზე, რომლებიც თხრიან ნახვრეტებს ან იჭრებიან მიწაში, ან დებენ კვერცხებს ნიადაგში და ა.შ.