O habitat terra-ar é muito mais complexo em termos de suas condições ecológicas do que o ambiente aquático. Para a vida na terra, tanto as plantas quanto os animais precisavam desenvolver toda uma gama de adaptações fundamentalmente novas.

A densidade do ar é 800 vezes menor que a densidade da água, então a vida em suspensão no ar é quase impossível. Apenas bactérias, esporos de fungos e pólen de plantas estão regularmente presentes no ar e podem ser transportados a distâncias consideráveis ​​por correntes de ar, mas para toda a função principal do ciclo de vida - a reprodução é realizada na superfície da terra, onde nutrientes estão disponíveis. Os habitantes da terra são obrigados a ter um sistema de apoio desenvolvido,

sustentando o corpo. Nas plantas, estes são vários tecidos mecânicos, enquanto os animais têm um esqueleto ósseo complexo. A baixa densidade do ar determina a baixa resistência ao movimento. Portanto, muitos animais terrestres foram capazes de usar no decorrer de sua evolução os benefícios ecológicos dessa característica do ambiente aéreo e adquiriram a capacidade de voo de curto ou longo prazo. Não apenas pássaros e insetos, mas até mamíferos e répteis individuais têm a capacidade de se mover no ar. Em geral, pelo menos 60% das espécies de animais terrestres podem voar ou planar ativamente devido às correntes de ar.

A vida de muitas plantas depende em grande parte do movimento das correntes de ar, pois é o vento que transporta seu pólen e ocorre a polinização. Esse tipo de polinização é chamado anemofilia. A anemofilia é característica de todas as gimnospermas e, entre as angiospermas, as polinizadas pelo vento representam pelo menos 10% do número total de espécies. Para muitas espécies, é característico anemocoria- assentamento com a ajuda de correntes de ar. Neste caso, não são as células germinativas que se movem, mas os embriões de organismos e indivíduos jovens - sementes e pequenos frutos de plantas, larvas de insetos, pequenas aranhas, etc. por exemplo, sementes de orquídeas), ou vários apêndices pterigóides e em forma de pára-quedas que aumentam a capacidade de planejamento. Organismos passivamente soprados pelo vento são coletivamente conhecidos como aeroplâncton por analogia com os habitantes planctônicos do ambiente aquático.

A baixa densidade do ar causa pressão muito baixa na terra, em comparação com o ambiente aquático. Ao nível do mar, é de 760 mm Hg. Arte. À medida que a altitude aumenta, a pressão diminui e a cerca de 6000 m é apenas metade do que é normalmente observado na superfície da Terra. Para a maioria dos vertebrados e plantas, este é o limite superior de distribuição. A baixa pressão nas montanhas leva à diminuição do suprimento de oxigênio e à desidratação dos animais devido ao aumento da frequência respiratória. Em geral, a grande maioria dos organismos terrestres são muito mais sensíveis às mudanças de pressão do que os habitantes aquáticos, uma vez que geralmente as flutuações de pressão no ambiente terrestre não ultrapassam décimos da atmosfera. Mesmo as aves grandes, capazes de subir a alturas superiores a 2 km, caem em condições nas quais a pressão não difere em mais de 30% da pressão do solo.

Além das propriedades físicas do ambiente aéreo, suas características químicas também são muito importantes para a vida dos organismos terrestres. A composição gasosa do ar na camada superficial da atmosfera é uniforme em todos os lugares, devido à constante mistura de massas de ar por convecção e correntes de vento. No estágio atual da evolução da atmosfera terrestre, predominam no ar nitrogênio (78%) e oxigênio (21%), seguidos pelo gás inerte argônio (0,9%) e dióxido de carbono (0,035%). O maior teor de oxigênio no habitat terrestre-ar, comparado ao ambiente aquático, contribui para o aumento do nível de metabolismo em animais terrestres. Foi no ambiente terrestre que surgiram os mecanismos fisiológicos, baseados na alta eficiência energética dos processos oxidativos no organismo, proporcionando aos mamíferos e aves a capacidade de manter a temperatura corporal e a atividade motora a um nível constante, o que lhes possibilitou viver apenas em regiões quentes, mas também em regiões frias da Terra. Atualmente, o oxigênio, devido ao seu alto teor na atmosfera, não é um dos fatores limitantes da vida no ambiente terrestre. No entanto, no solo, sob certas condições, sua deficiência pode ocorrer.

A concentração de dióxido de carbono pode variar na camada superficial dentro de limites bastante significativos. Por exemplo, na ausência de vento nas grandes cidades e centros industriais, o teor desse gás pode ser dez vezes maior do que a concentração em biocenoses naturais não perturbadas, devido à sua liberação intensiva durante a combustão de combustíveis fósseis. Concentrações elevadas de dióxido de carbono também podem ocorrer em áreas de atividade vulcânica. Altas concentrações de CO 2 (mais de 1%) são tóxicas para animais e plantas, mas um baixo teor desse gás (menos de 0,03%) inibe o processo de fotossíntese. A principal fonte natural de CO2 é a respiração dos organismos do solo. O dióxido de carbono entra na atmosfera a partir do solo e é emitido de forma especialmente intensa por solos moderadamente úmidos e bem aquecidos com uma quantidade significativa de material orgânico. Por exemplo, os solos de florestas de faias largas emitem de 15 a 22 kg/ha de dióxido de carbono por hora, solos arenosos arenosos - não mais de 2 kg/ha. Há mudanças diárias no conteúdo de dióxido de carbono e oxigênio nas camadas superficiais do ar, devido ao ritmo da respiração dos animais e da fotossíntese das plantas.

O nitrogênio, que é o principal componente da mistura de ar, é inacessível à assimilação direta para a maioria dos habitantes do ambiente solo-ar devido às suas propriedades inertes. Apenas alguns organismos procarióticos, incluindo bactérias de nódulos e algas verde-azuladas, têm a capacidade de absorver nitrogênio do ar e envolvê-lo no ciclo biológico de substâncias.

O fator ecológico mais importante em habitats terrestres é a luz solar. Todos os organismos vivos para sua existência precisam de energia vinda de fora. Sua principal fonte é a luz solar, que responde por 99,9% do balanço total de energia na superfície da Terra, e 0,1% é a energia das camadas profundas do nosso planeta, cujo papel é alto o suficiente apenas em certas áreas de intensa atividade vulcânica , por exemplo, na Islândia ou Kamchatka no Vale dos Gêiseres. Se tomarmos a energia solar que atinge a superfície da atmosfera terrestre como 100%, cerca de 34% é refletida de volta ao espaço sideral, 19% é absorvida ao passar pela atmosfera e apenas 47% atinge os ecossistemas solo-ar e água na forma de energia radiante direta e difusa. A radiação solar direta é a radiação eletromagnética com comprimentos de onda de 0,1 a 30.000 nm. A proporção de radiação espalhada na forma de raios refletidos das nuvens e da superfície da Terra aumenta com a diminuição da altura do Sol acima do horizonte e com o aumento do conteúdo de partículas de poeira na atmosfera. A natureza do impacto da luz solar nos organismos vivos depende de sua composição espectral.

Os raios ultravioleta de ondas curtas com comprimentos de onda inferiores a 290 nm são prejudiciais a todos os seres vivos, porque. têm a capacidade de ionizar, dividir o citoplasma das células vivas. Esses raios perigosos são absorvidos por 80 a 90% da camada de ozônio localizada em altitudes de 20 a 25 km. A camada de ozônio, que é uma coleção de moléculas de O 3 , é formada como resultado da ionização das moléculas de oxigênio e é, portanto, um produto da atividade fotossintética das plantas em escala global. Esta é uma espécie de "guarda-chuva" que cobre as comunidades terrestres da radiação ultravioleta nociva. Supõe-se que tenha surgido há cerca de 400 milhões de anos, devido à liberação de oxigênio durante a fotossíntese das algas oceânicas, que possibilitou o desenvolvimento da vida em terra. Os raios ultravioleta de onda longa com comprimento de onda de 290 a 380 nm também são altamente reativos. A exposição prolongada e intensa a eles prejudica os organismos, mas para muitos deles são necessárias pequenas doses. Raios com comprimentos de onda de cerca de 300 nm provocam a formação de vitamina D em animais, com comprimentos de onda de 380 a 400 nm - levam ao aparecimento de queimaduras solares como reação protetora da pele. Na região da luz solar visível, ou seja, percebido pelo olho humano, inclui raios com comprimentos de onda de 320 a 760 nm. Dentro da parte visível do espectro existe uma zona de raios fotossinteticamente ativos - de 380 a 710 nm. É nessa faixa de ondas de luz que ocorre o processo de fotossíntese.

A luz e sua energia, que determina em grande parte a temperatura do ambiente de um determinado habitat, afeta as trocas gasosas e a evaporação da água pelas folhas das plantas, estimula o trabalho de enzimas para a síntese de proteínas e ácidos nucléicos. As plantas precisam de luz para a formação do pigmento de clorofila, a formação da estrutura dos cloroplastos, ou seja, estruturas responsáveis ​​pela fotossíntese. Sob a influência da luz, ocorre a divisão e o crescimento das células vegetais, sua floração e frutificação. Finalmente, a distribuição e abundância de certas espécies vegetais e, consequentemente, a estrutura da biocenose, dependem da intensidade da luz em um determinado habitat. Em baixos níveis de luz, como sob o dossel de uma floresta de folhas largas ou abetos, ou durante as horas da manhã e da noite, a luz se torna um importante fator limitante que pode limitar a fotossíntese. Em um dia claro de verão em habitat aberto ou na parte superior da copa das árvores em latitudes temperadas e baixas, a iluminação pode chegar a 100.000 lux, enquanto 10.000 lux são suficientes para o sucesso da fotossíntese. Com iluminação muito alta, inicia-se o processo de branqueamento e destruição da clorofila, o que diminui significativamente a produção de matéria orgânica primária no processo de fotossíntese.

Como você sabe, a fotossíntese absorve dióxido de carbono e libera oxigênio. No entanto, durante a respiração da planta durante o dia, e especialmente à noite, o oxigênio é absorvido e o CO 2, ao contrário, é liberado. Se você aumentar gradualmente a intensidade da luz, a taxa de fotossíntese aumentará de acordo. Com o tempo, chegará um momento em que a fotossíntese e a respiração da planta se equilibrarão exatamente entre si e a produção de matéria biológica pura, ou seja, não consumido pela própria planta no processo de oxidação e respiração para suas necessidades, pare. Este estado, no qual a troca gasosa total de CO 2 e O 2 é 0 é chamado de ponto de compensação.

A água é uma das substâncias absolutamente necessárias para o bom andamento do processo de fotossíntese, e sua falta afeta negativamente o curso de muitos processos celulares. Mesmo a falta de umidade no solo por vários dias pode levar a sérias perdas nas colheitas, porque. nas folhas das plantas começa a acumular uma substância que impede o crescimento dos tecidos - ácido abscísico.

O ideal para a fotossíntese da maioria das plantas na zona temperada é uma temperatura do ar de cerca de 25 ºС. Em temperaturas mais altas, a taxa de fotossíntese diminui devido ao aumento dos custos de respiração, perda de umidade por evaporação para resfriar a planta e redução do consumo de CO2 devido à redução das trocas gasosas.

As plantas têm várias adaptações morfológicas e fisiológicas ao regime de luz do habitat solo-ar. De acordo com os requisitos para o nível de iluminação, todas as plantas são geralmente divididas nos seguintes grupos ecológicos.

Amante da luz ou heliófitas- plantas de habitats abertos e constantemente bem iluminados. As folhas das heliófitas são geralmente pequenas ou com lâmina foliar dissecada, com parede externa espessa de células epidérmicas, muitas vezes com revestimento de cera para refletir parcialmente o excesso de energia luminosa ou com pubescência densa que permite dissipação de calor eficiente, com grande número de microscópicos. buracos - estômatos, por onde passa o gás e troca de umidade com o ambiente, com tecidos mecânicos bem desenvolvidos e tecidos capazes de armazenar água. As folhas de algumas plantas deste grupo são fotométricas, ou seja, capaz de mudar sua posição dependendo da altura do Sol. Ao meio-dia, as folhas estão localizadas na borda da luminária, e de manhã e à noite - paralelas aos seus raios, o que as protege do superaquecimento e permite o uso de luz e energia solar na medida do necessário. As heliófitas fazem parte das comunidades de quase todas as zonas naturais, mas seu maior número é encontrado nas zonas equatoriais e tropicais. Estas são plantas das florestas tropicais da camada superior, plantas das savanas da África Ocidental, as estepes de Stavropol e Cazaquistão. Por exemplo, eles incluem milho, painço, sorgo, trigo, cravo, eufórbia.

Amante da sombra ou ciófitas- plantas das camadas mais baixas da floresta, ravinas profundas. Eles são capazes de viver em condições de sombreamento significativo, que é a norma para eles. As folhas das esciófitas são dispostas horizontalmente, geralmente são de cor verde escura e maiores em tamanho em comparação com as heliófitas. As células epidérmicas são grandes, mas com paredes externas mais finas. Os cloroplastos são grandes, mas seu número nas células é pequeno. O número de estômatos por unidade de área é menor que o de heliófitos. As plantas que gostam de sombra da zona de clima temperado incluem musgos, musgos de clube, ervas da família do gengibre, azeda comum, tainha de duas folhas, etc. Também incluem muitas plantas da camada inferior da zona tropical. Musgos, como plantas da camada mais baixa da floresta, podem viver com iluminação de até 0,2% do total na superfície da biocenose da floresta, musgos de clube - até 0,5%, e plantas com flores podem se desenvolver normalmente apenas com iluminação de pelo menos 1 % do total. Nas esciófitas, os processos de respiração e troca de umidade prosseguem com menor intensidade. A intensidade da fotossíntese atinge rapidamente um máximo, mas com iluminação significativa começa a diminuir. O ponto de compensação está localizado em condições de pouca luz.

As plantas tolerantes à sombra podem tolerar sombreamento significativo, mas também crescem bem na luz, adaptadas a mudanças sazonais significativas na iluminação. Este grupo inclui plantas de prado, gramíneas florestais e arbustos que crescem em áreas sombreadas. Em áreas intensamente iluminadas, eles crescem mais rápido, mas se desenvolvem normalmente em luz moderada.

A atitude em relação ao regime de luz muda nas plantas durante seu desenvolvimento individual - ontogênese. Mudas e plantas jovens de muitas gramíneas e árvores são mais tolerantes à sombra do que os adultos.

Na vida dos animais, a parte visível do espectro de luz também desempenha um papel bastante importante. A luz para os animais é uma condição necessária para a orientação visual no espaço. Os olhos primitivos de muitos invertebrados são simplesmente células individuais sensíveis à luz que lhes permitem perceber certas flutuações na iluminação, a alternância de luz e sombra. As aranhas podem distinguir os contornos de objetos em movimento a uma distância não superior a 2 cm. As cascavéis são capazes de ver a parte infravermelha do espectro e são capazes de caçar na escuridão completa, concentrando-se nos raios térmicos da vítima. Nas abelhas, a parte visível do espectro é deslocada para uma região de comprimento de onda mais curto. Eles percebem como coloridos uma parte significativa dos raios ultravioletas, mas não distinguem entre os vermelhos. A capacidade de perceber cores depende da composição espectral na qual uma determinada espécie está ativa. A maioria dos mamíferos que levam um estilo de vida crepuscular ou noturno não distingue bem as cores e vê o mundo em preto e branco (representantes das famílias de cães e gatos, hamsters, etc.). A vida ao entardecer leva a um aumento no tamanho dos olhos. Olhos enormes, capazes de capturar uma fração insignificante da luz, são característicos de lêmures noturnos, társios e corujas. Os órgãos de visão mais perfeitos são possuídos por cefalópodes e vertebrados superiores. Eles podem perceber adequadamente a forma e o tamanho dos objetos, sua cor, determinar a distância dos objetos. A visão binocular tridimensional mais perfeita é característica de humanos, primatas, aves de rapina - corujas, falcões, águias, abutres.

A posição do Sol é um fator importante na navegação de vários animais durante as migrações de longa distância.

As condições de vida no ambiente terrestre-ar são complicadas pelo clima e pelas mudanças climáticas. O tempo é o estado em constante mudança da atmosfera perto da superfície da Terra até uma altura de cerca de 20 km (o limite superior da troposfera). A variabilidade do clima se manifesta em flutuações constantes nos valores dos fatores ambientais mais importantes, como temperatura e umidade do ar, quantidade de água líquida que cai na superfície do solo devido à precipitação atmosférica, grau de iluminação, velocidade do fluxo de vento, etc. As características do clima são caracterizadas não apenas por mudanças sazonais bastante óbvias, mas também por flutuações aleatórias não periódicas em períodos de tempo relativamente curtos, bem como no ciclo diário, que têm um impacto particularmente negativo na vida da terra habitantes, uma vez que é extremamente difícil desenvolver adaptações efetivas a essas flutuações. O clima afeta a vida dos habitantes de grandes massas de água de terra e mar em muito menor grau, afetando apenas as biocenoses superficiais.

O regime climático de longo prazo caracteriza clima terreno. O conceito de clima inclui não apenas os valores das características e fenômenos meteorológicos mais importantes calculados em um longo intervalo de tempo, mas também seu curso anual, bem como a probabilidade de desvio da norma. O clima depende, em primeiro lugar, das condições geográficas da região - a latitude da área, a altura acima do nível do mar, a proximidade do oceano, etc. A diversidade zonal dos climas depende também da influência dos ventos de monção que transportam massas de ar quente e úmido dos mares tropicais para os continentes, nas trajetórias de ciclones e anticiclones, da influência das cadeias montanhosas no movimento das massas de ar e de muitas outras razões que criam uma extraordinária variedade de condições de vida em terra. Para a maioria dos organismos terrestres, especialmente para plantas e pequenos animais sedentários, não são tanto as características de grande escala do clima da zona natural em que vivem que são importantes, mas as condições criadas em seu habitat imediato. Tais modificações climáticas locais, criadas sob a influência de inúmeros fenômenos que têm distribuição local, são chamadas de microclima. As diferenças entre a temperatura e a umidade dos habitats de floresta e prado, nas encostas norte e sul das colinas, são amplamente conhecidas. Um microclima estável ocorre em ninhos, cavidades, cavernas e tocas. Por exemplo, no covil nevado de um urso polar, no momento em que o filhote aparece, a temperatura do ar pode ser 50 ° C maior que a temperatura ambiente.

Para o ambiente ar-terra, flutuações de temperatura muito maiores no ciclo diário e sazonal são características do que para o ambiente aquático. Nas vastas extensões de latitudes temperadas da Eurásia e da América do Norte, localizadas a uma distância considerável do Oceano, a amplitude de temperatura no curso anual pode chegar a 60 e até 100 ° C, devido a invernos muito frios e verões quentes. Portanto, a base da flora e da fauna na maioria das regiões continentais são organismos euritérmicos.

Literatura

Principal - V.1 - p. 268 - 299; – c. 111 - 121; Adicional ; .

Perguntas para o autoexame:

1. Quais são as principais diferenças físicas entre o habitat solo-ar

da água?

2. Quais processos determinam o conteúdo de dióxido de carbono na camada superficial da atmosfera

e qual é o seu papel na vida das plantas?

3. Em que faixa de raios do espectro de luz ocorre a fotossíntese?

4. Qual é o significado da camada de ozônio para os habitantes da terra, como ela se originou?

5. De que fatores depende a intensidade da fotossíntese das plantas?

6. Qual é o ponto de compensação?

7. Quais são as características das plantas heliófitas?

8. Quais são as características das plantas ciófitas?

9. Qual é o papel da luz solar na vida dos animais?

10. O que é um microclima e como é formado?

Andando por uma floresta ou um prado, dificilmente você pensa que está... ambiente terra-ar. Mas afinal, é assim que os cientistas chamam aquela casa dos seres vivos, que é formada pela superfície da terra e do ar. Nadando em um rio, lago ou mar, você se encontra em ambiente aquático- outra casa natural ricamente povoada. E quando você ajuda os adultos a cavar o solo do jardim, você vê o ambiente do solo sob seus pés. Aqui também há muitos, muitos habitantes diversos. Sim, existem três casas maravilhosas ao nosso redor - três habitat, com o qual o destino da maioria dos organismos que habitam nosso planeta está inextricavelmente ligado.

A vida em cada ambiente tem suas próprias características. NO ambiente terra-ar oxigênio suficiente, mas muitas vezes não há umidade suficiente. É especialmente escasso nas estepes e desertos. Portanto, plantas e animais de lugares áridos possuem dispositivos especiais para obtenção, armazenamento e uso econômico da água. Lembre-se de pelo menos um cacto que armazena umidade em seu corpo. No ambiente solo-ar, ocorrem mudanças de temperatura significativas, principalmente em áreas com invernos frios. Nessas áreas, toda a vida dos organismos muda visivelmente durante o ano. A queda das folhas no outono, o vôo das aves migratórias para climas mais quentes, a mudança da lã dos animais para uma mais espessa e quente - tudo isso são adaptações dos seres vivos às mudanças sazonais da natureza.

Para os animais que vivem em qualquer ambiente, um problema importante é o movimento. No ambiente solo-ar, você pode se mover no solo e no ar. E os animais se aproveitam disso. As pernas de alguns são adaptadas para correr (avestruz, chita, zebra), outros para pular (canguru, jerboa). De cada cem espécies animais que vivem neste ambiente, 75 podem voar. Estes são a maioria dos insetos, pássaros e alguns animais (morcegos).

NO ambiente aquático alguma coisa, e sempre há água suficiente. A temperatura aqui varia menos do que a temperatura do ar. Mas o oxigênio muitas vezes não é suficiente. Alguns organismos, como a truta, só podem viver em águas ricas em oxigênio. Outros (carpa, carpa cruciana, tenca) suportam a falta de oxigênio. No inverno, quando muitos reservatórios estão cobertos de gelo, pode ocorrer uma morte de peixes - sua morte em massa por asfixia. Para que o oxigênio penetre na água, buracos são feitos no gelo.

Há menos luz no ambiente aquático do que no ambiente terrestre-ar. Nos oceanos e mares a uma profundidade abaixo de 200 m - o reino do crepúsculo e ainda mais baixo - escuridão eterna. É claro que as plantas aquáticas são encontradas apenas onde há luz suficiente. Apenas os animais podem viver mais profundamente. Eles se alimentam dos restos mortos de várias vidas marinhas “caindo” das camadas superiores.

A característica mais notável de muitos animais aquáticos são suas adaptações de natação. Peixes, golfinhos e baleias têm barbatanas. Morsas e focas têm nadadeiras. Castores, lontras, aves aquáticas, sapos têm membranas entre os dedos. Os besouros nadadores têm pernas de natação semelhantes a remos.

ambiente do solo- lar de muitas bactérias e protozoários. Há também micélios de cogumelos, raízes de plantas. O solo também era habitado por uma variedade de animais - vermes, insetos, animais adaptados à escavação, como toupeiras. Os habitantes do solo encontram neste ambiente as condições necessárias para eles - ar, água, sais minerais. É verdade que há menos oxigênio e mais dióxido de carbono do que no ar fresco. E às vezes há muita água. Mas a temperatura é mais uniforme do que na superfície. Mas a luz não penetra profundamente no solo. Portanto, os animais que o habitam costumam ter olhos muito pequenos ou são completamente desprovidos de órgãos de visão. Ajude seu olfato e tato.

Ambiente terra-ar

Representantes de diferentes habitats “se encontraram” nesses desenhos. Na natureza, eles não conseguiam ficar juntos, pois muitos deles vivem longe uns dos outros, em continentes diferentes, nos mares, em água doce...

O campeão em velocidade de voo entre os pássaros é um rápido. 120 km por hora é sua velocidade habitual.

Os beija-flores batem as asas até 70 vezes por segundo, os mosquitos até 600 vezes por segundo.

A velocidade de vôo de diferentes insetos é a seguinte: para o crisopídeo - 2 km por hora, para a mosca doméstica - 7, para o besouro de maio - 11, para o zangão - 18 e para a mariposa - 54 km por hora. As grandes libélulas, segundo algumas observações, atingem velocidades de até 90 km por hora.

Nossos morcegos são pequenos em estatura. Mas em países quentes seus parentes vivem - morcegos frugívoros. Eles atingem uma envergadura de 170 cm!

Grandes cangurus saltam até 9, e às vezes até 12 m. (Meça essa distância no chão na sala de aula e imagine um pulo de canguru. Simplesmente de tirar o fôlego!)

A chita é o animal mais rápido. Desenvolve velocidade de até 110 km por hora. Um avestruz pode correr a velocidades de até 70 km por hora, dando passos de 4-5 m.

Ambiente aquático

Peixes e lagostins respiram por brânquias. Estes são órgãos especiais que extraem o oxigênio dissolvido nele da água. O sapo, estando debaixo d'água, respira pela pele. Mas os animais que dominam o ambiente aquático respiram com os pulmões, subindo à superfície da água em busca de inspiração. Os besouros aquáticos se comportam de maneira semelhante. Só eles, como outros insetos, não têm pulmões, mas tubos respiratórios especiais - traqueias.

ambiente do solo

A estrutura do corpo da toupeira, zokor e rato-toupeira sugere que todos são habitantes do ambiente do solo. As patas dianteiras da toupeira e do zokor são a principal ferramenta de escavação. Eles são planos, como pás, com garras muito grandes. E o rato-toupeira tem pernas comuns, morde o solo com poderosos dentes da frente (para que a terra não entre na boca, os lábios a fecham atrás dos dentes!). O corpo de todos esses animais é oval, compacto. Com esse corpo, é conveniente percorrer passagens subterrâneas.

Teste seu conhecimento

1. Liste os habitats que você conheceu na lição.
2. Quais são as condições de vida dos organismos no ambiente solo-ar?
3. Descrever as condições de vida no meio aquático.
4. Quais são as características do solo como habitat?
5. Dê exemplos da adaptação dos organismos à vida em diferentes ambientes.

Acho!

1. Explique o que está representado na imagem. Em que ambientes você acha que vivem os animais cujas partes do corpo são mostradas na foto? Você pode nomear esses animais?
2. Por que apenas os animais vivem no oceano em grandes profundidades?

Existem habitats solo-ar, água e solo. Cada organismo está adaptado à vida em um ambiente particular.

Características do ambiente solo-ar da habitação. No ambiente terra-ar, há luz e ar suficientes. Mas a umidade e a temperatura do ar são muito diversas. Em áreas pantanosas há uma quantidade excessiva de umidade, nas estepes é muito menor. Há também flutuações diárias e sazonais de temperatura.

Adaptação dos organismos à vida em condições de diferentes temperaturas e umidade. Um grande número de adaptações de organismos no ambiente solo-ar está associado à temperatura e umidade. Animais da estepe (escorpiões, tarântulas e aranhas karakurt, esquilos terrestres, ratos, ratazanas) escondem-se do calor em tocas. As plantas são protegidas da luz solar quente pelo aumento da evaporação da água das folhas. Nos animais, essa adaptação é a liberação de suor.

Com o início do tempo frio, os pássaros voam para climas mais quentes para retornar novamente na primavera ao local onde nasceram e onde darão à luz. Uma característica do ambiente ar-terra nas regiões do sul da Ucrânia ou na Crimeia é uma quantidade insuficiente de umidade.

Familiarize-se com a fig. 151 com plantas que se adaptaram a condições semelhantes.

Adaptação dos organismos ao movimento no ambiente solo-ar. Para muitos animais do ambiente solo-ar, é importante mover-se ao longo da superfície terrestre ou no ar. Para fazer isso, eles têm certas adaptações e seus membros têm uma estrutura diferente. Alguns se adaptaram à corrida (lobo, cavalo), outros ao salto (canguru, jerboa, gafanhoto), outros ao voo (pássaros, morcegos, insetos) (Fig. 152). Cobras, víboras não têm membros. Eles se movem dobrando o corpo.

Muito menos organismos se adaptaram à vida nas montanhas, já que há pouco solo, umidade e ar para as plantas, e os animais têm dificuldade em se mover. Mas alguns animais, como os muflões de cabras da montanha (Fig. 154), são capazes de se mover quase verticalmente para cima e para baixo se houver pequenas irregularidades. Portanto, eles podem viver no alto das montanhas. materiais do site

Adaptação de organismos a diferentes condições de iluminação. Uma das adaptações das plantas a diferentes iluminações é a direção das folhas à luz. Na sombra, as folhas são dispostas horizontalmente: assim recebem mais raios de luz. O floco de neve e o ryast que amam a luz se desenvolvem e florescem no início da primavera. Durante esse período, eles têm luz suficiente, pois as folhas das árvores da floresta ainda não apareceram.

Adaptação dos animais ao fator especificado do habitat solo-ar - a estrutura e o tamanho dos olhos. Na maioria dos animais desse ambiente, os órgãos da visão são bem desenvolvidos. Por exemplo, um falcão do alto de seu vôo vê um rato correndo pelo campo.

Ao longo de muitos séculos de desenvolvimento, os organismos do ambiente solo-ar adaptaram-se à influência de seus fatores.

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A vida na terra exigia tais adaptações que só eram possíveis em organismos vivos altamente organizados. O ambiente ar-terra é mais difícil para a vida, é caracterizado por um alto teor de oxigênio, uma pequena quantidade de vapor de água, baixa densidade, etc. Isso mudou muito as condições de respiração, troca de água e movimento dos seres vivos.

A baixa densidade do ar determina sua baixa força de elevação e capacidade de carga insignificante. Os organismos do ar devem ter seu próprio sistema de suporte que sustenta o corpo: plantas - uma variedade de tecidos mecânicos, animais - um esqueleto sólido ou hidrostático. Além disso, todos os habitantes do ambiente aéreo estão intimamente ligados à superfície da terra, que lhes serve de fixação e suporte.

A baixa densidade do ar fornece baixa resistência ao movimento. Portanto, muitos animais terrestres adquiriram a capacidade de voar. 75% de todas as criaturas terrestres, principalmente insetos e pássaros, se adaptaram ao vôo ativo.

Devido à mobilidade do ar, aos fluxos verticais e horizontais das massas de ar existentes nas camadas mais baixas da atmosfera, é possível o voo passivo dos organismos. A este respeito, muitas espécies desenvolveram anemocoria - reassentamento com a ajuda de correntes de ar. A anemocoria é característica de esporos, sementes e frutos de plantas, cistos de protozoários, pequenos insetos, aranhas, etc. Organismos transportados passivamente por correntes de ar são coletivamente chamados de aeroplâncton.

Os organismos terrestres existem em condições de pressão relativamente baixa devido à baixa densidade do ar. Normalmente, é igual a 760 mm Hg. À medida que a altitude aumenta, a pressão diminui. A baixa pressão pode limitar a distribuição de espécies nas montanhas. Para os vertebrados, o limite superior da vida é de cerca de 60 mm. A diminuição da pressão acarreta uma diminuição na oferta de oxigênio e desidratação dos animais devido ao aumento da frequência respiratória. Aproximadamente os mesmos limites de avanço nas montanhas têm plantas mais altas. Um pouco mais resistentes são os artrópodes que podem ser encontrados nas geleiras acima da linha de vegetação.

Composição gasosa do ar. Além das propriedades físicas do ambiente aéreo, suas propriedades químicas são muito importantes para a existência dos organismos terrestres. A composição gasosa do ar na camada superficial da atmosfera é bastante homogênea em termos do conteúdo dos principais componentes (nitrogênio - 78,1%, oxigênio - 21,0%, argônio - 0,9%, dióxido de carbono - 0,003% em volume).

O alto teor de oxigênio contribuiu para um aumento no metabolismo dos organismos terrestres em relação aos aquáticos primários. Foi no ambiente terrestre, com base na alta eficiência dos processos oxidativos no organismo, que surgiu a homeotermia animal. O oxigênio, devido ao seu alto teor constante no ar, não é um fator limitante para a vida no ambiente terrestre.

O conteúdo de dióxido de carbono pode variar em certas áreas da camada superficial do ar dentro de limites bastante significativos. Aumento da saturação do ar com CO? ocorre em zonas de atividade vulcânica, perto de nascentes termais e outras saídas subterrâneas deste gás. Em altas concentrações, o dióxido de carbono é tóxico. Na natureza, tais concentrações são raras. O baixo teor de CO 2 inibe o processo de fotossíntese. Sob condições internas, você pode aumentar a taxa de fotossíntese aumentando a concentração de dióxido de carbono. Isso é usado na prática de estufas e estufas.

O nitrogênio do ar para a maioria dos habitantes do ambiente terrestre é um gás inerte, mas microrganismos individuais (bactérias de nódulos, bactérias nitrogenadas, algas azul-verdes, etc.) têm a capacidade de ligá-lo e envolvê-lo no ciclo biológico das substâncias.

A deficiência de umidade é uma das características essenciais do ambiente terrestre-ar da vida. Toda a evolução dos organismos terrestres esteve sob o signo da adaptação à extração e conservação da umidade. Os modos de umidade ambiental em terra são muito diversos - desde a saturação completa e constante do ar com vapor de água em algumas áreas dos trópicos até sua quase total ausência no ar seco dos desertos. A variabilidade diária e sazonal do teor de vapor de água na atmosfera também é significativa. O abastecimento de água dos organismos terrestres também depende do modo de precipitação, da presença de reservatórios, das reservas de umidade do solo, da proximidade das águas subterrâneas e assim por diante.

Isso levou ao desenvolvimento de adaptações em organismos terrestres a vários regimes de abastecimento de água.

Regime de temperatura. A próxima característica distintiva do ambiente ar-solo são as flutuações significativas de temperatura. Na maioria das áreas terrestres, as amplitudes de temperatura diárias e anuais são dezenas de graus. A resistência às mudanças de temperatura no ambiente dos habitantes terrestres é muito diferente, dependendo do habitat específico em que vivem. No entanto, em geral, os organismos terrestres são muito mais euritérmicos do que os organismos aquáticos.

As condições de vida no ambiente solo-ar são complicadas, além disso, pela existência de mudanças climáticas. Clima - estados da atmosfera em constante mudança perto da superfície emprestada, até uma altura de cerca de 20 km (limite da troposfera). A variabilidade do clima se manifesta na variação constante da combinação de fatores ambientais como temperatura, umidade do ar, nebulosidade, precipitação, força e direção do vento, etc. O regime climático de longo prazo caracteriza o clima da região. O conceito de "Clima" inclui não apenas os valores médios dos fenômenos meteorológicos, mas também seu curso anual e diário, desvio dele e sua frequência. O clima é determinado pelas condições geográficas da área. Os principais fatores climáticos - temperatura e umidade - são medidos pela quantidade de precipitação e pela saturação do ar com vapor d'água.

Para a maioria dos organismos terrestres, especialmente os pequenos, o clima da área não é tão importante quanto as condições de seu habitat imediato. Muitas vezes, os elementos locais do ambiente (relevo, exposição, vegetação, etc.) alteram o regime de temperaturas, umidade, luz, movimento do ar em uma determinada área de tal forma que difere significativamente das condições climáticas da área. Tais modificações do clima, que tomam forma na camada superficial do ar, são chamadas de microclima. Em cada zona, o microclima é muito diversificado. Microclimas de áreas muito pequenas podem ser distinguidos.

O regime de luz do ambiente solo-ar também possui algumas características. A intensidade e a quantidade de luz aqui são as maiores e praticamente não limitam a vida das plantas verdes, como na água ou no solo. Em terra, é possível a existência de espécies extremamente fotófilas. Para a grande maioria dos animais terrestres com atividade diurna e até noturna, a visão é uma das principais formas de orientação. Nos animais terrestres, a visão é essencial para encontrar presas, e muitas espécies ainda têm visão de cores. A este respeito, as vítimas desenvolvem tais características adaptativas como uma reação defensiva, mascaramento e coloração de advertência, mimetismo, etc. Na vida aquática, tais adaptações são muito menos desenvolvidas. O surgimento de flores de cores vivas de plantas superiores também está associado às peculiaridades do aparato dos polinizadores e, em última análise, ao regime de luz do ambiente.

O relevo do terreno e as propriedades do solo são também as condições para a vida dos organismos terrestres e, antes de tudo, das plantas. As propriedades da superfície terrestre que têm impacto ecológico sobre seus habitantes estão unidas por "fatores ambientais edáficos" (do grego "edafos" - "solo").

Em relação às diferentes propriedades dos solos, vários grupos ecológicos de plantas podem ser distinguidos. Então, de acordo com a reação à acidez do solo, eles distinguem:

1) espécies acidófilas - crescem em solos ácidos com pH de pelo menos 6,7 (plantas de turfeiras de esfagno);

2) neutrofílica - tendem a crescer em solos com pH de 6,7 a 7,0 (plantas mais cultivadas);

3) basifílico - cresce a um pH superior a 7,0 (mordovnik, anêmona da floresta);

4) indiferente - pode crescer em solos com diferentes valores de pH (lírio do vale).

As plantas também diferem em relação à umidade do solo. Certas espécies estão confinadas a diferentes substratos, por exemplo, os petrófitos crescem em solos pedregosos e os pasmófitos habitam areias de fluxo livre.

O terreno e a natureza do solo afetam as especificidades do movimento dos animais: por exemplo, ungulados, avestruzes, abetardas que vivem em espaços abertos, terrenos duros, para aumentar a repulsão ao correr. Nos lagartos que vivem em areias soltas, os dedos são franjas com escamas córneas que aumentam o suporte. Para os habitantes terrestres cavando buracos, o solo denso é desfavorável. A natureza do solo, em certos casos, afeta a distribuição de animais terrestres que cavam buracos ou escavam o solo, ou põem ovos no solo, etc.



4.1. Habitat aquático. Especificidade de adaptação de hidrobiontes

A água como habitat tem uma série de propriedades específicas, como alta densidade, fortes quedas de pressão, teor de oxigênio relativamente baixo, forte absorção de luz solar, etc. movimentos horizontais (correntes), o conteúdo de partículas suspensas. Para a vida dos organismos bentônicos são importantes as propriedades do solo, o modo de decomposição dos resíduos orgânicos, etc. Portanto, juntamente com as adaptações às propriedades gerais do meio aquático, seus habitantes também devem ser adaptados a várias condições particulares . Os habitantes do ambiente aquático receberam um nome comum em ecologia hidrobiontes. Habitam os oceanos, águas continentais e águas subterrâneas. Em qualquer reservatório, as zonas podem ser distinguidas de acordo com as condições.

4.1.1. Zonas ecológicas do oceano mundial

No oceano e nos mares que o constituem, distinguem-se principalmente duas áreas ecológicas: a coluna de água - pelagial e o fundo bental (Fig. 38). Dependendo da profundidade, o bental é dividido em sublitoral zona - uma área de diminuição suave em terra a uma profundidade de cerca de 200 m, batial- área de declive acentuado e zona abissal– uma área do leito oceânico com profundidade média de 3 a 6 km. Mesmo áreas mais profundas do bental, correspondendo às depressões do fundo do oceano, são chamadas de ultraabissal. A borda da costa que é inundada na maré alta é chamada de litoral. Acima do nível das marés, a parte da costa umedecida pelos respingos das ondas é chamada de supralitoral.

Arroz. 38. Zonas ecológicas do oceano mundial

É natural que, por exemplo, os habitantes do sublitoral vivam em condições de pressão relativamente baixa, luz solar diurna e, muitas vezes, mudanças bastante significativas de temperatura. Os habitantes das profundezas abissais e ultra-abissais existem na escuridão, a uma temperatura constante e uma pressão monstruosa de várias centenas e às vezes cerca de mil atmosferas. Portanto, a mera indicação de qual zona do Bentali é habitada por uma ou outra espécie de organismos já indica quais propriedades ecológicas gerais ela deve ter. Toda a população do fundo do oceano foi nomeada bentos.

Os organismos que vivem na coluna de água, ou pelágicos, são pelagos. O pelágico também é dividido em zonas verticais correspondentes em profundidade às zonas bentais: epipelagial, batipelagial, abissopelagial. O limite inferior da zona epipelágica (não mais de 200 m) é determinado pela penetração da luz solar em quantidade suficiente para a fotossíntese. As plantas fotossintéticas não podem existir mais profundamente do que essas zonas. Apenas microorganismos e animais vivem nas profundezas abissais crepusculares e batiais. Diferentes zonas ecológicas também se distinguem em todos os outros tipos de corpos d'água: lagos, pântanos, lagoas, rios, etc. A variedade de hidrobiontes que dominaram todos esses habitats é muito grande.

4.1.2. Propriedades básicas do ambiente aquático

Densidade da águaé um fator que determina as condições para o movimento dos organismos aquáticos e a pressão em diferentes profundidades. Para água destilada, a densidade é 1 g/cm3 a 4°C. A densidade das águas naturais contendo sais dissolvidos pode ser maior, até 1,35 g/cm 3 . A pressão aumenta com a profundidade em aproximadamente 1 10 5 Pa (1 atm) para cada 10 m em média.

Devido ao acentuado gradiente de pressão nos corpos d'água, os hidrobiontes são geralmente muito mais euribáticos do que os organismos terrestres. Algumas espécies, distribuídas em diferentes profundidades, suportam pressões de várias a centenas de atmosferas. Por exemplo, holotúrias do gênero Elpidia e vermes Priapulus caudatus habitam desde a zona costeira até o ultraabissal. Mesmo habitantes de água doce, como sapatos ciliados, suvoyi, besouros nadadores, etc., suportam até 6 10 7 Pa (600 atm) no experimento.

No entanto, muitos habitantes dos mares e oceanos estão relativamente de parede a parede e confinados a certas profundidades. Stenobatnost mais frequentemente característico de espécies de águas rasas e profundas. Apenas o litoral é habitado pelo verme anelídeo Arenicola, molusco molusco (Patella). Muitos peixes, por exemplo, do grupo dos pescadores, cefalópodes, crustáceos, pogonóforos, estrelas do mar, etc., são encontrados apenas em grandes profundidades a uma pressão de pelo menos 4 10 7–5 10 7 Pa (400–500 atm).

A densidade da água permite apoiar-se nela, o que é especialmente importante para formas não esqueléticas. A densidade do meio serve como condição para subir na água, e muitos hidrobiontes estão adaptados justamente a esse modo de vida. Organismos suspensos pairando na água são combinados em um grupo ecológico especial de hidrobiontes - plâncton ("plânctos" - subindo).

Arroz. 39. Um aumento na superfície relativa do corpo em organismos planctônicos (de acordo com S. A. Zernov, 1949):

A - formas em forma de bastão:

1 – diatomácea Synedra;

2 – cianobactéria Aphanizomenon;

3 – alga peridinal Amphisolenia;

4 – Euglena acus;

5 – cefalópode Doratopsis vermicularis;

6 – copépode Setella;

7 – larva de Porcellana (Decapoda)

B - formas dissecadas:

1 – molusco Glaucus atlanticus;

2 – verme Tomopetris euchaeta;

3 – Larva de lagostim Palinurus;

4 – larvas de tamboril Lophius;

5 – copépode Calolanus pavo

O plâncton inclui algas unicelulares e coloniais, protozoários, águas-vivas, sifonóforos, ctenóforos, moluscos alados e com quilha, vários pequenos crustáceos, larvas de animais de fundo, ovas e alevinos de peixes e muitos outros (Fig. 39). Os organismos planctônicos têm muitas adaptações semelhantes que aumentam sua flutuabilidade e os impedem de afundar. Tais adaptações incluem: 1) um aumento geral na superfície relativa do corpo devido a uma diminuição no tamanho, achatamento, alongamento, desenvolvimento de numerosas protuberâncias ou cerdas, o que aumenta o atrito contra a água; 2) diminuição da densidade devido à redução do esqueleto, acúmulo no corpo de gorduras, bolhas de gás, etc. Nas diatomáceas, as substâncias de reserva são depositadas não na forma de amido pesado, mas na forma de gotas de gordura. A luz noturna Noctiluca é distinguida por uma abundância de vacúolos de gás e gotículas de gordura na célula que o citoplasma parece fios que se fundem apenas ao redor do núcleo. Sifonóforos, várias águas-vivas, gastrópodes planctônicos e outros também possuem câmaras de ar.

Algas marinhas (fitoplâncton) pairam passivamente na água, enquanto a maioria dos animais planctônicos são capazes de nadar ativamente, mas de forma limitada. Os organismos planctônicos não conseguem superar as correntes e são transportados por elas por longas distâncias. muitos tipos zooplâncton no entanto, são capazes de migrações verticais na coluna d'água por dezenas e centenas de metros, tanto pelo movimento ativo quanto pela regulação da flutuabilidade de seu corpo. Um tipo especial de plâncton é o grupo ecológico neuston ("nein" - nadar) - os habitantes da superfície do filme de água na fronteira com o ar.

A densidade e a viscosidade da água afetam muito a possibilidade de natação ativa. Animais capazes de nadar rápido e superar a força das correntes são combinados em um grupo ecológico. nékton ("nektos" - flutuante). Representantes de nekton são peixes, lulas, golfinhos. O movimento rápido na coluna de água só é possível na presença de uma forma de corpo aerodinâmica e músculos altamente desenvolvidos. A forma em forma de torpedo é desenvolvida por todos os bons nadadores, independentemente de sua afiliação sistemática e do método de movimento na água: reativo, dobrando o corpo, com a ajuda dos membros.

Modo de oxigênio. Na água saturada de oxigênio, seu conteúdo não excede 10 ml por 1 litro, o que é 21 vezes menor do que na atmosfera. Portanto, as condições para a respiração dos hidrobiontes são muito mais complicadas. O oxigênio entra na água principalmente devido à atividade fotossintética das algas e à difusão do ar. Portanto, as camadas superiores da coluna d'água, via de regra, são mais ricas nesse gás do que as inferiores. Com o aumento da temperatura e da salinidade da água, a concentração de oxigênio nela diminui. Em camadas densamente povoadas por animais e bactérias, pode ser criada uma acentuada deficiência de O 2 devido ao seu maior consumo. Por exemplo, no Oceano Mundial, profundidades ricas em vida de 50 a 1000 m são caracterizadas por uma acentuada deterioração da aeração - é 7 a 10 vezes menor do que nas águas superficiais habitadas por fitoplâncton. Perto do fundo dos corpos d'água, as condições podem ser anaeróbicas.

Entre os habitantes aquáticos existem muitas espécies que podem tolerar grandes flutuações no teor de oxigênio na água, até sua quase total ausência. (eurioxibiontes - "oxi" - oxigênio, "biont" - habitante). Estes incluem, por exemplo, oligoquetas de água doce Tubifex tubifex, gastrópodes Viviparus viviparus. Entre os peixes, a carpa, a tenca e a carpa cruciana podem suportar uma saturação muito baixa de água com oxigênio. No entanto, vários tipos stenoxybiont – eles podem existir apenas em uma saturação suficientemente alta de água com oxigênio (truta arco-íris, truta marrom, peixinho, verme ciliar Planaria alpina, larvas de efêmeras, moscas-das-pedra etc.). Muitas espécies são capazes de cair em um estado inativo com falta de oxigênio - anoxibiose - e, assim, experimentar um período desfavorável.

A respiração de hidrobiontes é realizada através da superfície do corpo ou através de órgãos especializados - brânquias, pulmões, traqueia. Neste caso, as tampas podem servir como um órgão respiratório adicional. Por exemplo, o peixe loach consome em média até 63% de oxigênio através da pele. Se as trocas gasosas ocorrerem através do tegumento do corpo, elas serão muito finas. A respiração também é facilitada pelo aumento da superfície. Isso é alcançado no curso da evolução das espécies pela formação de várias conseqüências, achatamento, alongamento e uma diminuição geral no tamanho do corpo. Algumas espécies com falta de oxigênio alteram ativamente o tamanho da superfície respiratória. Os vermes Tubifex tubifex alongam fortemente o corpo; hidras e anêmonas do mar - tentáculos; equinodermos - pernas ambulacrais. Muitos animais sedentários e inativos renovam a água ao seu redor, seja criando sua corrente direcionada, seja por movimentos oscilatórios que contribuem para sua mistura. Para isso, os moluscos bivalves usam cílios que revestem as paredes da cavidade do manto; crustáceos - o trabalho das pernas abdominais ou torácicas. Sanguessugas, larvas de mosquitos (vermes do sangue), muitos oligoquetas balançam o corpo, inclinando-se para fora do chão.

Algumas espécies têm uma combinação de respiração aquática e aérea. Tais são peixes pulmonados, sifonóforos discofantas, muitos moluscos pulmonares, crustáceos Gammarus lacustris e outros. larvas de mosquito, etc.

A falta de oxigênio na água às vezes leva a fenômenos catastróficos - zamoram, acompanhada pela morte de muitos hidrobiontes. inverno congela muitas vezes causada pela formação de gelo na superfície dos corpos d'água e o término do contato com o ar; verão- um aumento na temperatura da água e uma diminuição na solubilidade do oxigênio como resultado.

A morte frequente de peixes e muitos invertebrados no inverno é típica, por exemplo, para a parte inferior da bacia do rio Ob, cujas águas, que fluem dos espaços pantanosos da Baixa Sibéria Ocidental, são extremamente pobres em oxigênio dissolvido. Às vezes zamora ocorrem nos mares.

Além da falta de oxigênio, as mortes podem ser causadas pelo aumento da concentração de gases tóxicos na água - metano, sulfeto de hidrogênio, CO 2, etc., formados como resultado da decomposição de materiais orgânicos no fundo dos reservatórios .

Modo sal. A manutenção do equilíbrio hídrico dos hidrobiontes tem suas próprias especificidades. Se para animais e plantas terrestres é mais importante fornecer água ao corpo em condições de deficiência, para os hidrobiontes não é menos importante manter uma certa quantidade de água no corpo quando está em excesso no ambiente. Uma quantidade excessiva de água nas células leva a uma mudança em sua pressão osmótica e a uma violação das funções vitais mais importantes.

A maior parte da vida aquática poiquilosmótico: a pressão osmótica em seu corpo depende da salinidade da água circundante. Portanto, a principal forma dos organismos aquáticos manterem seu equilíbrio salino é evitar habitats com salinidade inadequada. As formas de água doce não podem existir nos mares, as formas marinhas não toleram a dessalinização. Se a salinidade da água estiver sujeita a alterações, os animais se deslocam em busca de um ambiente favorável. Por exemplo, durante a dessalinização das camadas superficiais do mar após fortes chuvas, radiolários, crustáceos marinhos Calanus e outros descem a uma profundidade de 100 m. Vertebrados, lagostins superiores, insetos e suas larvas que vivem na água pertencem a homoiosmótico espécies, mantendo uma pressão osmótica constante no corpo, independentemente da concentração de sais na água.

Em espécies de água doce, os sucos corporais são hipertônicos em relação à água circundante. Eles correm o risco de ficarem com excesso de água, a menos que sua ingestão seja impedida ou o excesso de água seja removido do corpo. Nos protozoários, isso é alcançado pelo trabalho dos vacúolos excretores, em organismos multicelulares, pela remoção de água através do sistema excretor. Alguns ciliados a cada 2-2,5 minutos liberam uma quantidade de água igual ao volume do corpo. A célula gasta muita energia para “bombear” o excesso de água. Com o aumento da salinidade, o trabalho dos vacúolos diminui. Assim, em sapatos Paramecium, a uma salinidade da água de 2,5% o, o vacúolo pulsa com intervalo de 9 s, a 5% o - 18 s, a 7,5% o - 25 s. Na concentração salina de 17,5% o, o vacúolo para de funcionar, pois a diferença de pressão osmótica entre a célula e o ambiente externo desaparece.

Se a água é hipertônica em relação aos fluidos corporais dos hidrobiontes, eles estão ameaçados de desidratação como resultado das perdas osmóticas. A proteção contra a desidratação é alcançada aumentando a concentração de sais também no corpo de hidrobiontes. A desidratação é evitada por coberturas impermeáveis ​​de organismos homoiosmóticos - mamíferos, peixes, lagostins superiores, insetos aquáticos e suas larvas.

Muitas espécies poiquilosmóticas entram em um estado inativo - animação suspensa como resultado da deficiência de água no corpo com aumento da salinidade. Isso é característico de espécies que vivem em poças de água do mar e na zona litorânea: rotíferos, flagelados, ciliados, alguns crustáceos, os poliquetas do Mar Negro Nereis divesicolor, etc. Hibernação de sal- um meio para sobreviver a períodos desfavoráveis ​​em condições de salinidade variável da água.

Verdadeiramente eurialina Não há tantas espécies que possam viver em estado ativo em água doce e salgada entre os habitantes aquáticos. São principalmente espécies que habitam estuários de rios, estuários e outras massas de água salobra.

Regime de temperatura corpos d'água são mais estáveis ​​do que em terra. Isso se deve às propriedades físicas da água, principalmente a alta capacidade de calor específico, devido à qual o recebimento ou liberação de uma quantidade significativa de calor não causa mudanças de temperatura muito acentuadas. A evaporação da água da superfície dos reservatórios, que consome cerca de 2.263,8 J/g, evita o superaquecimento das camadas inferiores, e a formação de gelo, que libera o calor de fusão (333,48 J/g), retarda seu resfriamento.

A amplitude das flutuações anuais de temperatura nas camadas superiores do oceano não é superior a 10 a 15 ° C, em corpos de água continentais é de 30 a 35 ° C. Camadas profundas de água são caracterizadas por temperatura constante. Nas águas equatoriais, a temperatura média anual das camadas superficiais é de +(26–27) °C, nas águas polares é de cerca de 0 °C e inferior. Em fontes termais, a temperatura da água pode se aproximar de +100°C, e em gêiseres subaquáticos de alta pressão no fundo do oceano, uma temperatura de +380°C foi registrada.

Assim, nos reservatórios há uma variedade bastante significativa de condições de temperatura. Entre as camadas superiores de água com flutuações sazonais de temperatura expressas nelas e as inferiores, onde o regime térmico é constante, existe uma zona de salto de temperatura, ou termoclina. A termoclina é mais pronunciada em mares quentes, onde a diferença de temperatura entre as águas externas e profundas é maior.

Devido ao regime de temperatura mais estável da água entre os hidrobiontes, em uma extensão muito maior do que entre a população da terra, a estenotermia é comum. Espécies euritérmicas são encontradas principalmente em corpos d'água continentais rasos e no litoral dos mares de latitudes altas e temperadas, onde as flutuações de temperatura diárias e sazonais são significativas.

Modo de luz. Há muito menos luz na água do que no ar. Parte dos raios incidentes na superfície do reservatório é refletida no ar. A reflexão é mais forte quanto mais baixa a posição do Sol, então o dia debaixo d'água é mais curto do que em terra. Por exemplo, um dia de verão perto da ilha da Madeira a uma profundidade de 30 m são 5 horas e a uma profundidade de 40 m são apenas 15 minutos. A rápida diminuição da quantidade de luz com a profundidade se deve à sua absorção pela água. Raios com diferentes comprimentos de onda são absorvidos de forma diferente: os vermelhos desaparecem perto da superfície, enquanto os azuis-verdes penetram muito mais profundamente. O crepúsculo cada vez mais profundo no oceano é primeiro verde, depois azul, azul e azul-violeta, finalmente dando lugar à escuridão constante. Assim, algas verdes, marrons e vermelhas se substituem com profundidade, especializadas em capturar luz com diferentes comprimentos de onda.

A cor dos animais muda com a profundidade da mesma maneira. Os habitantes das zonas litorâneas e sublitorais são os mais coloridos e brilhantes. Muitos organismos profundos, como os das cavernas, não possuem pigmentos. Na zona crepuscular, a coloração vermelha é generalizada, que é complementar à luz azul-violeta nestas profundidades. Os raios de cor adicionais são mais totalmente absorvidos pelo corpo. Isso permite que os animais se escondam dos inimigos, pois sua cor vermelha em raios azul-violeta é visualmente percebida como preta. A coloração vermelha é típica para animais da zona crepuscular como robalo, coral vermelho, vários crustáceos, etc.

Em algumas espécies que vivem perto da superfície dos corpos d'água, os olhos são divididos em duas partes com capacidade diferente de refratar os raios. Metade do olho vê no ar, a outra metade na água. Tal "quatro olhos" é característico dos besouros rodopiantes, o peixe americano Anableps tetraphthalmus, uma das espécies tropicais de blennies Dialommus fuscus. Este peixe fica em recessos nas marés baixas, expondo parte de sua cabeça da água (ver Fig. 26).

A absorção da luz é tanto mais forte quanto menor a transparência da água, que depende do número de partículas suspensas nela.

A transparência é caracterizada pela profundidade máxima na qual um disco branco especialmente rebaixado com um diâmetro de cerca de 20 cm (disco de Secchi) ainda é visível. As águas mais transparentes estão no Mar dos Sargaços: o disco é visível a uma profundidade de 66,5 m. No Oceano Pacífico, o disco de Secchi é visível até 59 m, no Oceano Índico - até 50, em mares rasos - até a 5-15 m. A transparência dos rios é em média 1-1,5 m, e nos rios mais lamacentos, por exemplo, na Ásia Central Amu Darya e Syr Darya, apenas alguns centímetros. O limite da zona de fotossíntese, portanto, varia muito em diferentes corpos d'água. Nas águas mais claras eufótico zona, ou zona de fotossíntese, estende-se a profundidades não superiores a 200 m, crepúsculo ou disfótico, a zona ocupa profundidades de até 1.000-1.500 m, e mais profundo, em afótico zona, a luz solar não penetra de todo.

A quantidade de luz nas camadas superiores dos corpos d'água varia muito, dependendo da latitude da área e da época do ano. Longas noites polares limitam muito o tempo disponível para a fotossíntese nas bacias do Ártico e da Antártida, e a cobertura de gelo dificulta a luz de todos os corpos d'água gelados no inverno.

Nas profundezas escuras do oceano, os organismos usam a luz emitida pelos seres vivos como fonte de informação visual. O brilho de um organismo vivo é chamado bioluminescência. Espécies luminosas são encontradas em quase todas as classes de animais aquáticos, desde protozoários a peixes, bem como entre bactérias, plantas inferiores e fungos. A bioluminescência parece ter surgido várias vezes em diferentes grupos em diferentes estágios de evolução.

A química da bioluminescência é agora bastante bem compreendida. As reações usadas para gerar luz são variadas. Mas em todos os casos, esta é a oxidação de compostos orgânicos complexos (luciferinas) usando catalisadores de proteínas (luciferase). Luciferinas e luciferases têm estruturas diferentes em diferentes organismos. Durante a reação, o excesso de energia da molécula de luciferina excitada é liberado na forma de quanta de luz. Os organismos vivos emitem luz em impulsos, geralmente em resposta a estímulos vindos do ambiente externo.

O brilho pode não desempenhar um papel ecológico especial na vida das espécies, mas pode ser um subproduto da atividade vital das células, como, por exemplo, em bactérias ou plantas inferiores. Recebe significado ecológico apenas em animais com sistema nervoso e órgãos de visão suficientemente desenvolvidos. Em muitas espécies, os órgãos luminosos adquirem uma estrutura muito complexa com um sistema de refletores e lentes que amplificam a radiação (Fig. 40). Vários peixes e cefalópodes, incapazes de gerar luz, utilizam bactérias simbióticas que se multiplicam em órgãos especiais desses animais.

Arroz. 40. Órgãos luminosos de animais aquáticos (segundo S. A. Zernov, 1949):

1 - tamboril de alto mar com lanterna sobre a boca dentada;

2 - distribuição de órgãos luminosos em peixes desta família. Mystophidae;

3 - o órgão luminoso do peixe Argyropelecus affinis:

a - pigmento, b - refletor, c - corpo luminoso, d - lente

A bioluminescência tem principalmente um valor de sinal na vida dos animais. Sinais de luz podem ser usados ​​para orientação no bando, atraindo indivíduos do sexo oposto, atraindo vítimas, para mascaramento ou distração. O flash de luz pode ser uma defesa contra um predador, cegando-o ou desorientando-o. Por exemplo, os chocos do fundo do mar, fugindo de um inimigo, liberam uma nuvem de secreção luminosa, enquanto as espécies que vivem em águas iluminadas usam um líquido escuro para esse fim. Em alguns vermes de fundo - poliquetas - os órgãos luminosos se desenvolvem pelo período de maturação dos produtos reprodutivos, e as fêmeas brilham mais, e os olhos são mais desenvolvidos nos machos. Em peixes predadores de profundidade da ordem do tamboril, o primeiro raio da barbatana dorsal é deslocado para a mandíbula superior e transformado em uma "vara" flexível, carregando no final uma "isca" semelhante a um verme - uma glândula cheia de muco com bactérias luminosas. Ao regular o fluxo de sangue para a glândula e, portanto, o fornecimento de oxigênio à bactéria, o peixe pode arbitrariamente fazer com que a "isca" brilhe, imitando os movimentos do verme e atraindo a presa.

Em ambientes terrestres, a bioluminescência se desenvolve apenas em algumas espécies, principalmente em besouros da família dos vaga-lumes, que utilizam a sinalização luminosa para atrair indivíduos do sexo oposto ao crepúsculo ou à noite.

4.1.3. Algumas adaptações específicas de hidrobiontes

Formas de orientação dos animais no meio aquático. Viver em constante crepúsculo ou escuridão limita muito as possibilidades orientação visual hidrobiontes. Em conexão com a rápida atenuação dos raios de luz na água, mesmo os proprietários de órgãos de visão bem desenvolvidos se orientam com sua ajuda apenas de perto.

O som viaja mais rápido na água do que no ar. Orientação de som é geralmente melhor desenvolvido em organismos aquáticos do que o visual. Várias espécies captam vibrações de frequência muito baixa (infra-sons), surgindo quando o ritmo das ondas muda, e desce antecipadamente antes da tempestade das camadas superficiais para as mais profundas (por exemplo, águas-vivas). Muitos habitantes de corpos d'água - mamíferos, peixes, moluscos, crustáceos - emitem sons. Os crustáceos fazem isso esfregando diferentes partes do corpo umas contra as outras; peixe - com a ajuda de uma bexiga natatória, dentes faríngeos, mandíbulas, raios das barbatanas peitorais e de outras maneiras. A sinalização sonora é mais usada para relacionamentos intraespecíficos, por exemplo, para orientação em um bando, atração de indivíduos do sexo oposto, etc., e é especialmente desenvolvida em habitantes de águas barrentas e grandes profundidades, vivendo na escuridão.

Vários hidrobiontes procuram comida e navegam usando ecolocalização– percepção de ondas sonoras refletidas (cetáceos). Muitos receber impulsos elétricos refletidos produzindo descargas de diferentes frequências ao nadar. Cerca de 300 espécies de peixes são conhecidas por serem capazes de gerar eletricidade e usá-la para orientação e sinalização. O peixe-elefante de água doce (Mormyrus kannume) envia até 30 pulsos por segundo para detectar invertebrados que ataca o lodo líquido sem o auxílio da visão. A frequência de descargas em alguns peixes marinhos chega a 2.000 impulsos por segundo. Vários peixes também usam campos elétricos para defesa e ataque (arraia elétrica, enguia elétrica, etc.).

Para orientação de profundidade percepção da pressão hidrostática. É realizado com a ajuda de estatocistos, câmaras de gás e outros órgãos.

A forma mais antiga de orientação, característica de todos os animais aquáticos, é percepção da química do ambiente. Os quimiorreceptores de muitos organismos aquáticos são extremamente sensíveis. Nas migrações de mil quilômetros que são típicas de muitas espécies de peixes, eles são guiados principalmente pelos cheiros, encontrando locais de desova ou alimentação com incrível precisão. Está provado experimentalmente, por exemplo, que o salmão, artificialmente privado do olfato, não encontra a foz de seu rio, voltando para desovar, mas nunca se engana se percebe cheiros. A sutileza do olfato é extremamente grande em peixes que fazem migrações especialmente distantes.

Especificidades das adaptações à vida em reservatórios secantes. Na Terra, existem muitos reservatórios temporários e rasos que surgem após enchentes de rios, chuvas fortes, derretimento de neve, etc. Nesses reservatórios, apesar da brevidade de sua existência, vários organismos aquáticos se instalam.

As características comuns dos habitantes das piscinas secas são a capacidade de produzir numerosos descendentes em pouco tempo e suportar longos períodos sem água. Ao mesmo tempo, representantes de muitas espécies são enterrados no lodo, passando para um estado de atividade vital reduzida - hipobiose.É assim que se comportam escudos, cladóceros, planárias, vermes de cerdas baixas, moluscos e até peixes - botias, protópteros africanos e lepidosirenos de peixes pulmonados sul-americanos. Muitas espécies pequenas formam cistos que resistem à seca, como girassóis, ciliados, rizópodes, vários copépodes, turbelários, nematóides do gênero Rhabditis. Outros experimentam um período desfavorável na fase de ovos altamente resistentes. Finalmente, alguns pequenos habitantes de corpos d'água secos têm uma capacidade única de secar até o estado de um filme e, quando umedecidos, retomar o crescimento e o desenvolvimento. A capacidade de suportar a desidratação completa do corpo foi encontrada em rotíferos dos gêneros Callidina, Philodina e outros, tardígrados Macrobiotus, Echiniscus, nematóides dos gêneros Tylenchus, Plectus, Cephalobus e outros. de musgos e líquenes e estão adaptados a mudanças bruscas no regime de umidade.

Filtração como um tipo de alimento. Muitos organismos aquáticos têm uma natureza especial de nutrição - esta é a peneiração ou sedimentação de partículas de origem orgânica suspensas na água e numerosos pequenos organismos (Fig. 41).

Arroz. 41. A composição do alimento planctônico de ascídias do Mar de Barents (de acordo com S. A. Zernov, 1949)

Este método de alimentação, que não requer muita energia para a busca de presas, é característico de moluscos laminabranch, equinodermos sésseis, poliquetas, briozoários, ascídias, crustáceos planctônicos, etc. (Fig. 42). Os animais filtradores desempenham um papel importante no tratamento biológico de corpos d'água. Os mexilhões que habitam uma área de 1 m 2 podem conduzir de 150 a 280 m 3 de água por dia através da cavidade do manto, precipitando partículas em suspensão. Dáfnias de água doce, ciclopes ou o crustáceo Calanus finmarchicus mais maciço do oceano filtram até 1,5 litros de água por indivíduo por dia. A zona litorânea do oceano, especialmente rica em acumulações de organismos filtrantes, funciona como um sistema de purificação eficaz.

Arroz. 42. Dispositivos de filtragem de hidrobiontes (de acordo com S. A. Zernov, 1949):

1 – Larvas de mosquito Simulium em pedra (a) e seus apêndices filtrantes (b);

2 – perna filtrante do crustáceo Diaphanosoma brachyurum;

3 – fendas branquiais da ascídia Phasullia;

4 – crustáceo Bosmina com conteúdo intestinal filtrado;

5 – corrente alimentar dos ciliados Bursaria

As propriedades do ambiente determinam em grande parte as formas de adaptação de seus habitantes, seu modo de vida e formas de uso dos recursos, criando cadeias de dependências de causa e efeito. Assim, a alta densidade da água possibilita a existência de plâncton, e a presença de organismos pairando na água é um pré-requisito para o desenvolvimento de uma nutrição do tipo filtração, na qual também é possível um estilo de vida sedentário dos animais. Como resultado, um poderoso mecanismo de autopurificação de corpos d'água de significado biosférico é formado. Envolve um grande número de hidrobiontes, tanto bentônicos quanto pelágicos, desde protozoários unicelulares até vertebrados. Segundo os cálculos, toda a água nos lagos da zona temperada passa pelo aparelho de filtragem de animais de várias a dezenas de vezes durante a estação de crescimento, e todo o volume do Oceano Mundial é filtrado por vários dias. A perturbação da atividade dos filtradores por várias influências antropogênicas representa uma séria ameaça à manutenção da pureza das águas.

4.2. Ambiente terrestre-ar da vida

O ambiente terra-ar é o mais difícil em termos de condições ambientais. A vida na terra exigia adaptações que só eram possíveis com um nível suficientemente alto de organização de plantas e animais.

4.2.1. O ar como fator ecológico para os organismos terrestres

A baixa densidade do ar determina sua baixa força de levantamento e disputabilidade insignificante. Os habitantes do ar devem ter seu próprio sistema de suporte que sustenta o corpo: plantas - uma variedade de tecidos mecânicos, animais - um esqueleto sólido ou, muito menos frequentemente, hidrostático. Além disso, todos os habitantes do ambiente aéreo estão intimamente ligados à superfície da terra, que lhes serve de fixação e suporte. A vida em suspensão no ar é impossível.

É verdade que muitos microorganismos e animais, esporos, sementes, frutos e pólen de plantas estão regularmente presentes no ar e são transportados por correntes de ar (Fig. 43), muitos animais são capazes de vôo ativo, no entanto, em todas essas espécies, o principal função do seu ciclo de vida - a reprodução - é realizada na superfície da terra. Para a maioria deles, estar no ar está associado apenas ao reassentamento ou à busca de presas.

Arroz. 43. Distribuição de altitude de artrópodes de plâncton aéreo (de acordo com Dajot, 1975)

A baixa densidade do ar causa baixa resistência ao movimento. Portanto, muitos animais terrestres no decorrer da evolução utilizaram os benefícios ecológicos dessa propriedade do ambiente aéreo, adquirindo a capacidade de voar. 75% das espécies de todos os animais terrestres são capazes de voar ativo, principalmente insetos e pássaros, mas os voadores também são encontrados entre mamíferos e répteis. Os animais terrestres voam principalmente com a ajuda do esforço muscular, mas alguns também podem planar devido às correntes de ar.

Devido à mobilidade do ar, aos movimentos verticais e horizontais das massas de ar existentes nas camadas mais baixas da atmosfera, é possível o voo passivo de vários organismos.

Anemofilia é a forma mais antiga de polinização de plantas. Todas as gimnospermas são polinizadas pelo vento e, entre as angiospermas, as plantas anemófilas representam aproximadamente 10% de todas as espécies.

A anemofilia é observada nas famílias de faia, bétula, nogueira, olmo, cânhamo, urtiga, casuarina, neblina, junco, cereais, palmeiras e muitos outros. As plantas polinizadas pelo vento apresentam uma série de adaptações que melhoram as propriedades aerodinâmicas de seu pólen, além de características morfológicas e biológicas que garantem a eficiência da polinização.

A vida de muitas plantas depende completamente do vento, e o reassentamento é realizado com sua ajuda. Tal dependência dupla é observada em abeto, pinheiro, álamo, bétula, olmo, freixo, capim de algodão, taboa, saxaul, juzgun, etc.

Muitas espécies se desenvolveram anemocoria- assentamento com a ajuda de correntes de ar. A anemocoria é característica de esporos, sementes e frutos de plantas, cistos de protozoários, pequenos insetos, aranhas, etc. aeroplâncton por analogia com os habitantes planctônicos do ambiente aquático. Adaptações especiais para o vôo passivo são tamanhos de corpo muito pequenos, um aumento em sua área devido a excrescências, dissecção forte, uma grande superfície relativa das asas, o uso de teias de aranha, etc. (Fig. 44). Sementes anemocóricas e frutos de plantas também têm tamanhos muito pequenos (por exemplo, sementes de orquídeas), ou vários apêndices em forma de pterigóide e pára-quedas que aumentam sua capacidade de planejamento (Fig. 45).

Arroz. 44. Adaptações para transporte aéreo em insetos:

1 – mosquito Cardiocrepis brevirostris;

2 – mosquito-da-galha Porrycordila sp.;

3 – Hymenoptera Anargus fuscus;

4 – Hermes Dreyfusia nordmannianae;

5 - larva da mariposa cigana Lymantria dispar

Arroz. 45. Adaptações para transporte eólico em frutos e sementes de plantas:

1 – tília Tília intermedia;

2 – bordo Acer monspessulanum;

3 – bétula Betula pendula;

4 – capim-algodão Eriophorum;

5 – dente-de-leão Taraxacum officinale;

6 – taboa Typha scuttbeworhii

No assentamento de microrganismos, animais e plantas, o papel principal é desempenhado por correntes de ar de convecção vertical e ventos fracos. Ventos fortes, tempestades e furacões também têm impactos ambientais significativos sobre os organismos terrestres.

A baixa densidade do ar causa uma pressão relativamente baixa na terra. Normalmente, é igual a 760 mm Hg. Arte. À medida que a altitude aumenta, a pressão diminui. A uma altitude de 5800 m, é apenas metade do normal. A baixa pressão pode limitar a distribuição de espécies nas montanhas. Para a maioria dos vertebrados, o limite superior de vida é de cerca de 6.000 m. A diminuição da pressão acarreta uma diminuição no suprimento de oxigênio e desidratação dos animais devido ao aumento da frequência respiratória. Aproximadamente os mesmos são os limites do avanço para as montanhas das plantas superiores. Um pouco mais resistentes são os artrópodes (rabos-de-spring, ácaros, aranhas) que podem ser encontrados nas geleiras acima do limite da vegetação.

Em geral, todos os organismos terrestres são muito mais estenobáticos do que os aquáticos, já que as flutuações de pressão usuais em seu ambiente são frações da atmosfera, e mesmo para pássaros subindo a grandes alturas não excedem 1/3 do normal.

Composição gasosa do ar. Além das propriedades físicas do ambiente aéreo, suas características químicas são extremamente importantes para a existência dos organismos terrestres. A composição gasosa do ar na camada superficial da atmosfera é bastante homogênea em termos do conteúdo dos principais componentes (nitrogênio - 78,1%, oxigênio - 21,0, argônio - 0,9, dióxido de carbono - 0,035% em volume) devido à alta capacidade difusiva de gases e convecção de mistura constante e correntes de vento. No entanto, várias impurezas de partículas gasosas, gotículas-líquidas e sólidas (poeira) que entram na atmosfera de fontes locais podem ter uma importância ambiental significativa.

O alto teor de oxigênio contribuiu para um aumento no metabolismo dos organismos terrestres em relação aos aquáticos primários. Foi no ambiente terrestre, com base na alta eficiência dos processos oxidativos no organismo, que surgiu a homoiotermia animal. O oxigênio, devido ao seu conteúdo constantemente elevado no ar, não é um fator limitante da vida no ambiente terrestre. Somente em alguns lugares, sob condições específicas, é criado um déficit temporário, por exemplo, em acúmulos de resíduos vegetais em decomposição, estoques de grãos, farinha, etc.

O conteúdo de dióxido de carbono pode variar em certas áreas da camada superficial do ar dentro de limites bastante significativos. Por exemplo, na ausência de vento no centro das grandes cidades, sua concentração aumenta dez vezes. Mudanças diárias regulares no teor de dióxido de carbono nas camadas superficiais associadas ao ritmo da fotossíntese das plantas. As sazonais são devidas a mudanças na intensidade da respiração dos organismos vivos, principalmente da população microscópica dos solos. O aumento da saturação do ar com dióxido de carbono ocorre em zonas de atividade vulcânica, próximas a fontes termais e outras saídas subterrâneas desse gás. Em altas concentrações, o dióxido de carbono é tóxico. Na natureza, tais concentrações são raras.

Na natureza, a principal fonte de dióxido de carbono é a chamada respiração do solo. Os microrganismos do solo e os animais respiram muito intensamente. O dióxido de carbono se difunde do solo para a atmosfera, especialmente vigorosamente durante a chuva. Grande parte é emitida por solos moderadamente úmidos, bem aquecidos, ricos em resíduos orgânicos. Por exemplo, o solo de uma floresta de faias emite CO 2 de 15 a 22 kg/ha por hora, e o solo arenoso não fertilizado é de apenas 2 kg/ha.

Nas condições modernas, a atividade humana de queima de combustíveis fósseis tornou-se uma poderosa fonte de quantidades adicionais de CO 2 que entram na atmosfera.

O nitrogênio do ar para a maioria dos habitantes do ambiente terrestre é um gás inerte, mas vários organismos procarióticos (bactérias nódulos, Azotobacter, clostrídios, algas verde-azuladas, etc.) têm a capacidade de ligá-lo e envolvê-lo no ciclo biológico.

Arroz. 46. Lado da montanha com vegetação destruída devido às emissões de dióxido de enxofre de indústrias próximas

Impurezas locais que entram no ar também podem afetar significativamente os organismos vivos. Isto é especialmente verdadeiro para substâncias gasosas tóxicas - metano, óxido de enxofre, monóxido de carbono, óxido de nitrogênio, sulfeto de hidrogênio, compostos de cloro, bem como partículas de poeira, fuligem, etc., poluindo o ar em áreas industriais. A principal fonte moderna de poluição química e física da atmosfera é antropogênica: o trabalho de várias empresas industriais e de transporte, erosão do solo, etc. O óxido de enxofre (SO 2), por exemplo, é tóxico para as plantas mesmo em concentrações de milésimo a um milionésimo do volume de ar. Em torno dos centros industriais que poluem a atmosfera com esse gás, quase toda a vegetação morre (Fig. 46). Algumas espécies de plantas são particularmente sensíveis ao SO 2 e servem como um indicador sensível de seu acúmulo no ar. Por exemplo, muitos liquens morrem mesmo com vestígios de óxido de enxofre na atmosfera circundante. Sua presença nas florestas ao redor das grandes cidades atesta a alta pureza do ar. A resistência das plantas às impurezas do ar é levada em consideração na seleção de espécies para assentamentos paisagísticos. Sensível ao fumo, por exemplo, abeto e pinheiro, bordo, tília, bétula. Os mais resistentes são thuja, álamo canadense, bordo americano, sabugueiro e alguns outros.

4.2.2. Solo e relevo. Características meteorológicas e climáticas do ambiente terra-ar

Fatores ambientais edáficos. As propriedades do solo e o terreno também afetam as condições de vida dos organismos terrestres, principalmente plantas. As propriedades da superfície da terra que têm impacto ecológico sobre seus habitantes são unidas pelo nome fatores ambientais edáficos (do grego "edafos" - fundação, solo).

A natureza do sistema radicular das plantas depende do regime hidrotermal, aeração, composição, composição e estrutura do solo. Por exemplo, os sistemas radiculares de espécies de árvores (bétula, lariço) em áreas com permafrost estão localizados em uma profundidade rasa e espalhados em largura. Onde não há permafrost, os sistemas radiculares dessas mesmas plantas são menos espalhados e penetram mais profundamente. Em muitas plantas de estepe, as raízes podem obter água de grande profundidade, ao mesmo tempo em que têm muitas raízes superficiais no horizonte do solo húmus, de onde as plantas absorvem nutrientes minerais. Em solo encharcado e mal aerado em manguezais, muitas espécies têm raízes respiratórias especiais - pneumatóforos.

Vários grupos ecológicos de plantas podem ser distinguidos em relação a diferentes propriedades do solo.

Então, de acordo com a reação à acidez do solo, eles distinguem: 1) acidófilo espécies - crescem em solos ácidos com pH inferior a 6,7 ​​(plantas de pântanos de esfagno, belos); 2) neutrofílico - gravitam em direção a solos com pH de 6,7 a 7,0 (a maioria das plantas cultivadas); 3) basifílico- crescem a um pH superior a 7,0 (mordovnik, anêmona da floresta); quatro) indiferente - pode crescer em solos com diferentes valores de pH (lírio do vale, festuca de ovelha).

Em relação à composição bruta do solo, há: 1) oligotrófico conteúdo de plantas com uma pequena quantidade de elementos de cinzas (pinheiro escocês); 2) eutrófico, aqueles que necessitam de um grande número de elementos de freixo (carvalho, caprino comum, gavião perene); 3) mesotrófico, exigindo uma quantidade moderada de elementos de cinzas (abeto).

Nitrófilos- plantas que preferem solos ricos em nitrogênio (urtiga dióica).

Plantas de solos salinos formam um grupo halófitas(soleros, sarsazan, kokpek).

Algumas espécies de plantas estão confinadas a diferentes substratos: petrofitas crescem em solos rochosos e psamófitas habitam areias soltas.

O terreno e a natureza do solo afetam as especificidades do movimento dos animais. Por exemplo, ungulados, avestruzes, abetardas que vivem em espaços abertos precisam de terra firme para aumentar a repulsão ao correr rápido. Nos lagartos que vivem em areias soltas, os dedos são margeados por uma franja de escamas córneas, o que aumenta a superfície de apoio (Fig. 47). Para os habitantes terrestres cavando buracos, os solos densos são desfavoráveis. A natureza do solo, em alguns casos, afeta a distribuição de animais terrestres que cavam buracos, escavam o solo para escapar do calor ou de predadores, ou põem ovos no solo, etc.

Arroz. 47. Gecko Fan-toed - um habitante das areias do Saara: A - gecko Fan-toed; B - perna de lagartixa

características meteorológicas. As condições de vida no ambiente solo-ar são complicadas, além disso, mudanças climáticas. Tempo - este é um estado de mudança contínua da atmosfera perto da superfície da Terra até uma altura de cerca de 20 km (o limite da troposfera). A variabilidade do clima se manifesta na variação constante na combinação de fatores ambientais como temperatura e umidade do ar, nebulosidade, precipitação, força e direção do vento, etc. flutuações periódicas, o que complica significativamente as condições para a existência de organismos terrestres. O clima afeta a vida dos habitantes aquáticos em muito menor grau e apenas na população das camadas superficiais.

O clima da região. O regime climático de longo prazo caracteriza o clima da região. O conceito de clima inclui não apenas os valores médios dos fenômenos meteorológicos, mas também seu curso anual e diário, desvios dele e sua frequência. O clima é determinado pelas condições geográficas da área.

A diversidade zonal dos climas é complicada pela ação dos ventos das monções, a distribuição de ciclones e anticiclones, a influência das cadeias de montanhas no movimento das massas de ar, o grau de distância do oceano (continentalidade) e muitos outros fatores locais. Nas montanhas, há uma zona climática, em muitos aspectos semelhante à mudança de zonas de baixas latitudes para altas latitudes. Tudo isso cria uma extraordinária variedade de condições de vida em terra.

Para a maioria dos organismos terrestres, especialmente os pequenos, não é tanto o clima da área que é importante, mas as condições de seu habitat imediato. Muitas vezes, os elementos locais do ambiente (relevo, exposição, vegetação, etc.) . Tais modificações climáticas locais que tomam forma na camada de ar superficial são chamadas de microclima. Em cada zona, os microclimas são muito diversos. É possível destacar microclimas de áreas arbitrariamente pequenas. Por exemplo, um modo especial é criado nas corolas de flores, que são usadas por insetos que vivem lá. As diferenças de temperatura, umidade do ar e força do vento são amplamente conhecidas em espaços abertos e em florestas, em áreas de pastagem e solo nu, nas encostas das exposições norte e sul, etc. Um microclima especial estável ocorre em tocas, ninhos, cavidades , cavernas e outros lugares fechados.

Precipitação. Além de fornecer água e criar reservas de umidade, eles podem desempenhar outro papel ecológico. Assim, chuvas fortes ou granizo às vezes têm um efeito mecânico em plantas ou animais.

O papel ecológico da cobertura de neve é ​​especialmente diversificado. As flutuações diárias de temperatura penetram na espessura da neve apenas até 25 cm; mais profundamente, a temperatura quase não muda. Em geadas de -20-30 ° C, sob uma camada de neve de 30-40 cm, a temperatura é apenas um pouco abaixo de zero. A cobertura de neve profunda protege os botões de renovação, protege as partes verdes das plantas do congelamento; muitas espécies passam sob a neve sem derramar folhagem, por exemplo, azeda peluda, Veronica officinalis, casco, etc.

Arroz. 48. Esquema de estudo telemétrico do regime de temperatura de um galo silvestre localizado em um buraco de neve (de acordo com A. V. Andreev, A. V. Krechmar, 1976)

Pequenos animais terrestres também levam um estilo de vida ativo no inverno, colocando galerias inteiras de passagens sob a neve e em sua espessura. Para várias espécies que se alimentam de vegetação nevada, até a criação de inverno é característica, o que é observado, por exemplo, em lemingues, madeira e camundongos de garganta amarela, várias ratazanas, ratos de água etc. galo silvestre preto, perdizes de tundra - enterram-se na neve durante a noite (Fig. 48).

A cobertura de neve do inverno impede que grandes animais se alimentem. Muitos ungulados (renas, javalis, bois almiscarados) se alimentam exclusivamente de vegetação nevada no inverno, e uma cobertura de neve profunda, e especialmente uma crosta dura em sua superfície que ocorre no gelo, os condenam à fome. Durante a criação de gado nômade na Rússia pré-revolucionária, um grande desastre nas regiões do sul foi juta - perda em massa de gado como resultado do granizo, privando os animais de alimentos. O movimento na neve profunda solta também é difícil para os animais. Raposas, por exemplo, em invernos com neve preferem áreas na floresta sob abetos densos, onde a camada de neve é ​​mais fina, e quase não saem para clareiras e bordas abertas. A profundidade da cobertura de neve pode limitar a distribuição geográfica das espécies. Por exemplo, os cervos verdadeiros não penetram para o norte em áreas onde a espessura da neve no inverno é superior a 40 a 50 cm.

A brancura da cobertura de neve desmascara animais escuros. A seleção de camuflagem para combinar com a cor de fundo aparentemente desempenhou um grande papel na ocorrência de mudanças sazonais de cor na perdiz branca e da tundra, lebre da montanha, arminho, doninha e raposa do ártico. Nas Ilhas do Comandante, junto com as raposas brancas, existem muitas raposas azuis. De acordo com as observações dos zoólogos, estes últimos mantêm-se principalmente perto de rochas escuras e faixas de surf não congeladas, enquanto os brancos preferem áreas com cobertura de neve.

4.3. Solo como habitat

4.3.1. Características do solo

O solo é uma camada superficial de terra solta e fina em contato com o ar. Apesar de sua espessura insignificante, esta concha da Terra desempenha um papel crucial na propagação da vida. O solo não é apenas um corpo sólido, como a maioria das rochas da litosfera, mas um complexo sistema trifásico no qual partículas sólidas são cercadas por ar e água. É permeado de cavidades preenchidas com uma mistura de gases e soluções aquosas e, portanto, nele se formam condições extremamente diversas, favoráveis ​​à vida de muitos micro e macro-organismos (Fig. 49). No solo, as flutuações de temperatura são suavizadas em relação à camada superficial do ar, e a presença de águas subterrâneas e a penetração da precipitação criam reservas de umidade e proporcionam um regime de umidade intermediário entre os ambientes aquático e terrestre. O solo concentra reservas de substâncias orgânicas e minerais fornecidas pela vegetação moribunda e pelos cadáveres de animais. Tudo isso determina a alta saturação do solo com vida.

Os sistemas radiculares das plantas terrestres estão concentrados no solo (Fig. 50).

Arroz. 49. Passagens subterrâneas da ratazana de Brandt: A - vista superior; B - vista lateral

Arroz. cinquenta. Colocação de raízes no solo da estepe chernozem (de acordo com M. S. Shalyt, 1950)

Em média, existem mais de 100 bilhões de células de protozoários, milhões de rotíferos e tardígrados, dezenas de milhões de nematóides, dezenas e centenas de milhares de carrapatos e colêmbolos, milhares de outros artrópodes, dezenas de milhares de enchitreids, dezenas e centenas de minhocas, moluscos e outros invertebrados por 1 m 2 da camada do solo. Além disso, 1 cm 2 de solo contém dezenas e centenas de milhões de bactérias, fungos microscópicos, actinomicetos e outros microrganismos. Nas camadas superficiais iluminadas, centenas de milhares de células fotossintéticas de verde, amarelo-esverdeado, diatomáceas e algas azul-esverdeadas vivem em cada grama. Os organismos vivos são tão característicos do solo quanto seus componentes não vivos. Por isso, V. I. Vernadsky atribuiu o solo aos corpos bioinertes da natureza, enfatizando sua saturação com a vida e a conexão inseparável com ela.

A heterogeneidade das condições do solo é mais pronunciada na direção vertical. Com a profundidade, vários dos fatores ambientais mais importantes que afetam a vida dos habitantes do solo mudam drasticamente. Em primeiro lugar, isso se refere à estrutura do solo. Nele se distinguem três horizontes principais, diferindo em propriedades morfológicas e químicas: 1) o horizonte acumulativo de húmus superior A, no qual a matéria orgânica se acumula e se transforma e do qual parte dos compostos é transportada pela água de lavagem; 2) o horizonte de intrusão, ou iluvial B, onde as substâncias lavadas de cima se depositam e se transformam, e 3) a rocha-mãe, ou horizonte C, cujo material se transforma em solo.

Dentro de cada horizonte, distinguem-se mais camadas fracionárias, que também diferem muito nas propriedades. Por exemplo, em uma zona temperada sob florestas de coníferas ou mistas, o horizonte MAS consiste em almofada (A 0)- uma camada de acúmulo solto de resíduos vegetais, uma camada de húmus de cor escura (A 1), em que partículas de origem orgânica são misturadas com minerais, e uma camada podzólica (A 2)- cor cinza acinzentada, na qual predominam os compostos de silício, e todas as substâncias solúveis são lavadas na profundidade do perfil do solo. Tanto a estrutura quanto a química dessas camadas são muito diferentes e, portanto, as raízes das plantas e os habitantes do solo, movendo-se apenas alguns centímetros para cima ou para baixo, caem em condições diferentes.

Os tamanhos das cavidades entre as partículas do solo, adequadas para os animais viverem, geralmente diminuem rapidamente com a profundidade. Por exemplo, em solos de pradaria, o diâmetro médio das cavidades a uma profundidade de 0–1 cm é de 3 mm, 1–2 cm, 2 mm e a uma profundidade de 2–3 cm, apenas 1 mm; os poros mais profundos do solo são ainda mais finos. A densidade do solo também muda com a profundidade. As camadas mais soltas contêm matéria orgânica. A porosidade dessas camadas é determinada pelo fato de que as substâncias orgânicas unem as partículas minerais em agregados maiores, o volume das cavidades entre as quais aumenta. O mais denso é geralmente o horizonte iluvial NO, cimentado por partículas coloidais lavadas nele.

A umidade no solo está presente em vários estados: 1) ligado (higroscópico e filme) é firmemente retido pela superfície das partículas do solo; 2) o capilar ocupa pequenos poros e pode se mover ao longo deles em várias direções; 3) a gravidade preenche vazios maiores e escoa lentamente sob a influência da gravidade; 4) o vapor está contido no ar do solo.

O teor de água não é o mesmo em diferentes solos e em diferentes épocas. Se houver muita umidade gravitacional, o regime do solo estará próximo ao regime dos corpos d'água. Em solo seco, apenas a água retida permanece e as condições se aproximam das do solo. No entanto, mesmo nos solos mais secos, o ar é mais úmido que o solo, de modo que os habitantes do solo são muito menos suscetíveis à ameaça de secar do que na superfície.

A composição do ar do solo é variável. Com a profundidade, o teor de oxigênio diminui drasticamente e a concentração de dióxido de carbono aumenta. Devido à presença de substâncias orgânicas em decomposição no solo, o ar do solo pode conter uma alta concentração de gases tóxicos, como amônia, sulfeto de hidrogênio, metano, etc. ocorrem em lugares.

Flutuações na temperatura de corte apenas na superfície do solo. Aqui eles podem ser ainda mais fortes do que na camada terrestre de ar. No entanto, a cada centímetro de profundidade, as mudanças de temperatura diárias e sazonais tornam-se cada vez menos visíveis a uma profundidade de 1–1,5 m (Fig. 51).

Arroz. 51. Diminuição das flutuações anuais da temperatura do solo com a profundidade (segundo K. Schmidt-Nilson, 1972). A parte sombreada é a faixa de flutuações anuais de temperatura

Todas essas características levam ao fato de que, apesar da grande heterogeneidade das condições ambientais do solo, ele atua como um ambiente bastante estável, principalmente para organismos móveis. Um gradiente acentuado de temperatura e umidade no perfil do solo permite que os animais do solo forneçam um ambiente ecológico adequado por meio de pequenos movimentos.

4.3.2. Moradores do solo

A heterogeneidade do solo leva ao fato de que, para organismos de diferentes tamanhos, ele atua como um ambiente diferente. Para os microrganismos, a enorme superfície total das partículas do solo é de particular importância, uma vez que a grande maioria da população microbiana está adsorvida nelas. A complexidade do ambiente do solo cria uma grande variedade de condições para uma variedade de grupos funcionais: aeróbios e anaeróbios, consumidores de compostos orgânicos e minerais. A distribuição de microrganismos no solo é caracterizada por pequenos focos, pois mesmo ao longo de alguns milímetros diferentes zonas ecológicas podem ser substituídas.

Para pequenos animais do solo (Fig. 52, 53), que são combinados sob o nome microfauna (protozoários, rotíferos, tardígrados, nematóides, etc.), o solo é um sistema de micro-reservatórios. Essencialmente, eles são organismos aquáticos. Eles vivem em poros do solo preenchidos com água gravitacional ou capilar, e parte de sua vida pode, como os microrganismos, estar em estado adsorvido na superfície das partículas em finas camadas de umidade do filme. Muitas dessas espécies vivem em corpos d'água comuns. No entanto, as formas de solo são muito menores que as de água doce e, além disso, distinguem-se pela capacidade de permanecer em estado encistado por muito tempo, aguardando períodos desfavoráveis. Enquanto as amebas de água doce têm 50-100 mícrons de tamanho, as do solo têm apenas 10-15. Representantes de flagelados são especialmente pequenos, geralmente com apenas 2-5 mícrons. Os ciliados do solo também têm tamanhos anões e, além disso, podem alterar bastante a forma do corpo.

Arroz. 52. Testate ameba alimentando-se de bactérias em folhas de chão de floresta em decomposição

Arroz. 53. Microfauna do solo (de acordo com W. Dunger, 1974):

1–4 - flagelos; 5–8 - ameba nua; 9-10 - ameba testita; 11–13 - ciliados; 14–16 - lombrigas; 17–18 - rotíferos; 19–20 – tardígrados

Para respiradores aéreos de animais ligeiramente maiores, o solo aparece como um sistema de cavernas rasas. Esses animais são agrupados sob o nome mesofauna (Fig. 54). Os tamanhos dos representantes da mesofauna do solo variam de décimos a 2 a 3 mm. Este grupo inclui principalmente artrópodes: numerosos grupos de carrapatos, insetos primários sem asas (rabos-de-boi, saliências, insetos bicaudais), pequenas espécies de insetos alados, centopéias sínfilas, etc. Não possuem adaptações especiais para escavação. Eles rastejam pelas paredes das cavidades do solo com a ajuda de membros ou se contorcendo como um verme. O ar do solo saturado com vapor de água permite que você respire através das tampas. Muitas espécies não possuem sistema traqueal. Esses animais são muito sensíveis à dessecação. O principal meio de salvação das flutuações na umidade do ar para eles é o movimento para o interior. Mas a possibilidade de migração profunda nas cavidades do solo é limitada pela rápida diminuição do diâmetro dos poros, de modo que apenas as espécies menores podem se mover pelos poços do solo. Os representantes maiores da mesofauna têm algumas adaptações que lhes permitem suportar uma diminuição temporária da umidade do ar no solo: escamas protetoras no corpo, impermeabilidade parcial das coberturas, uma concha sólida de paredes espessas com epicutícula em combinação com um sistema traqueal primitivo que proporciona respiração.

Arroz. 54. Mesofauna do solo (sem W. Danger, 1974):

1 - escórion falso; 2 - Gama novo alargamento; 3–4 ácaros da concha; 5 – centopéia pauroioda; 6 – larva do mosquito quironomídeo; 7 - um besouro da família. Ptilidae; 8–9 colêmbolos

Representantes da mesofauna vivenciam períodos de inundação do solo com água em bolhas de ar. O ar fica retido ao redor do corpo dos animais devido às suas capas não molhantes, que também são dotadas de pelos, escamas, etc. A bolha de ar serve como uma espécie de "guelra física" para um pequeno animal. A respiração é realizada devido à difusão do oxigênio na camada de ar da água circundante.

Representantes da micro e mesofauna são capazes de tolerar o congelamento do solo no inverno, já que a maioria das espécies não pode descer de camadas expostas a temperaturas negativas.

Animais de solo maiores, com tamanhos corporais de 2 a 20 mm, são chamados de representantes macrofauna (Fig. 55). São larvas de insetos, centopéias, enchytreids, minhocas, etc. Para eles, o solo é um meio denso que oferece resistência mecânica significativa ao se movimentar. Essas formas relativamente grandes se movem no solo expandindo poços naturais, afastando as partículas do solo ou cavando novas passagens. Ambos os modos de movimento deixam uma marca na estrutura externa dos animais.

Arroz. 55. Macrofauna do solo (sem W. Danger, 1974):

1 - minhoca; 2 – piolhos; 3 – centopéia labiópode; 4 – centopéia bípede; 5 - larva de besouro; 6 – clique em larva de besouro; 7 – urso; 8 - larva de larva

A capacidade de se deslocar ao longo de poços finos, quase sem recorrer à escavação, é inerente apenas às espécies que possuem um corpo com uma pequena seção transversal que pode dobrar fortemente em passagens sinuosas (milípedes - drupas e geófilos). Empurrando as partículas do solo devido à pressão das paredes do corpo, minhocas, larvas de mosquitos centopéias, etc. se movem. Tendo fixado a extremidade posterior, eles afinam e alongam a anterior, penetrando em rachaduras estreitas do solo e depois fixam a parte anterior do corpo e aumentar o seu diâmetro. Ao mesmo tempo, na área expandida, devido ao trabalho dos músculos, é criada uma forte pressão hidráulica do fluido intracavitário incompressível: nos vermes, o conteúdo dos sacos celômicos e nos tipulídeos, a hemolinfa. A pressão é transmitida através das paredes do corpo para o solo e, assim, o animal expande o poço. Ao mesmo tempo, uma passagem aberta fica para trás, o que ameaça aumentar a evaporação e a perseguição de predadores. Muitas espécies desenvolveram adaptações para um tipo de movimento ecologicamente mais benéfico no solo - cavar com entupimento da passagem atrás delas. A escavação é realizada afrouxando e raspando as partículas do solo. Para isso, as larvas de vários insetos usam a extremidade anterior da cabeça, mandíbulas e membros anteriores, expandidos e reforçados com uma espessa camada de quitina, espinhos e excrescências. Na extremidade posterior do corpo, desenvolvem-se dispositivos para fixação forte - suportes retráteis, dentes, ganchos. Para fechar a passagem nos últimos segmentos, algumas espécies possuem uma plataforma especial rebaixada, emoldurada por laterais ou dentes quitinosos, uma espécie de carrinho de mão. Plataformas semelhantes também são formadas na parte de trás dos élitros em besouros, que também os usam para entupir passagens com farinha de broca. Fechando a passagem atrás deles, os animais - os habitantes do solo estão constantemente em uma câmara fechada, saturados com a evaporação de seu próprio corpo.

A troca gasosa da maioria das espécies deste grupo ecológico é realizada com a ajuda de órgãos respiratórios especializados, mas junto com isso é complementada pela troca gasosa através dos tegumentos. É ainda possível respiração exclusivamente cutânea, por exemplo, em minhocas, enchitreid.

Animais escavadores podem deixar camadas onde surgem condições desfavoráveis. Na seca e no inverno, concentram-se em camadas mais profundas, geralmente a algumas dezenas de centímetros da superfície.

Megafauna solos são grandes escavações, principalmente entre mamíferos. Várias espécies passam a vida inteira no solo (ratos-toupeira, ratazanas-toupeira, zokors, toupeiras da Eurásia, toupeiras douradas

África, toupeiras marsupiais da Austrália, etc.). Eles fazem sistemas inteiros de passagens e buracos no solo. A aparência e as características anatômicas desses animais refletem sua adaptabilidade a um estilo de vida subterrâneo. Eles têm olhos subdesenvolvidos, um corpo compacto e valky com um pescoço curto, pêlo curto e grosso, membros cavadores fortes com garras fortes. Ratos-toupeira e ratazanas-toupeira soltam o chão com seus cinzéis. Grandes oligoquetas, especialmente representantes da família Megascolecidae que vivem nos trópicos e no Hemisfério Sul, também devem ser incluídos na megafauna do solo. O maior deles, o australiano Megascolides australis, atinge um comprimento de 2,5 e até 3 m.

Além dos habitantes permanentes do solo, um grande grupo ecológico pode ser distinguido entre os grandes animais. moradores de tocas (esquilos, marmotas, jerboas, coelhos, texugos, etc.). Eles se alimentam na superfície, mas se reproduzem, hibernam, descansam e escapam do perigo no solo. Vários outros animais usam suas tocas, encontrando nelas um microclima favorável e abrigo dos inimigos. Norniks têm características estruturais características de animais terrestres, mas têm várias adaptações associadas a um estilo de vida escavador. Por exemplo, os texugos têm garras longas e músculos fortes nos membros anteriores, cabeça estreita e pequenas aurículas. Em comparação com as lebres não escavadoras, os coelhos têm orelhas e patas traseiras visivelmente mais curtas, um crânio mais forte, ossos e músculos mais fortes dos antebraços, etc.

Para uma série de características ecológicas, o solo é um meio intermediário entre a água e a terra. O solo é aproximado do ambiente aquático pelo seu regime de temperatura, pelo reduzido teor de oxigênio no ar do solo, sua saturação com vapor d'água e presença de água em outras formas, a presença de sais e substâncias orgânicas nas soluções do solo e a capacidade de se mover em três dimensões.

A presença de ar do solo, a ameaça de dessecação nos horizontes superiores e mudanças bastante acentuadas no regime de temperatura das camadas superficiais aproximam o solo do ambiente aéreo.

As propriedades ecológicas intermediárias do solo como habitat para animais sugerem que o solo desempenhou um papel especial na evolução do mundo animal. Para muitos grupos, em particular os artrópodes, o solo serviu como um meio através do qual os habitantes originalmente aquáticos poderiam mudar para um modo de vida terrestre e conquistar a terra. Este caminho de evolução dos artrópodes foi comprovado pelos trabalhos de M. S. Gilyarov (1912-1985).

4.4. Organismos vivos como habitat

Muitos tipos de organismos heterotróficos vivem em outros seres vivos ao longo de sua vida ou parte de seu ciclo de vida, cujos corpos servem como um ambiente para eles que difere significativamente em propriedades do externo.

Arroz. 56. Cavaleiro infectando pulgões

Arroz. 57. Corte a bílis em uma folha de faia com uma larva do mosquito da bílis Mikiola fagi