tip de lecție - combinate

Metode: parțial exploratoriu, prezentarea problemei, reproductiv, explicativ-ilustrator.

Ţintă:

Conștientizarea elevilor cu privire la importanța tuturor problemelor discutate, capacitatea de a-și construi relația cu natura și societatea bazată pe respectul pentru viață, pentru toate viețuitoarele ca parte unică și neprețuită a biosferei;

Sarcini:

Educational: să arate multiplicitatea factorilor care acționează asupra organismelor din natură, relativitatea conceptului de „factori nocivi și benefici”, diversitatea vieții de pe planeta Pământ și opțiunile de adaptare a ființelor vii la întreaga gamă de condiții de mediu.

În curs de dezvoltare: dezvoltarea abilităților de comunicare, capacitatea de a dobândi în mod independent cunoștințe și de a-și stimula activitatea cognitivă; capacitatea de a analiza informațiile, a evidenția principalul lucru din materialul studiat.

Educational:

Pentru a cultiva o cultură a comportamentului în natură, calitățile unei persoane tolerante, pentru a insufla interes și dragoste pentru animale sălbatice, pentru a forma o atitudine pozitivă stabilă față de fiecare organism viu de pe Pământ, pentru a forma capacitatea de a vedea frumusețea.

Personal: interes cognitiv pentru ecologie.Înțelegerea necesității de a dobândi cunoștințe despre diversitatea relațiilor biotice din comunitățile naturale în vederea conservării biocenozelor naturale. Abilitatea de a alege setările țintă și semantice în acțiunile și faptele lor în legătură cu fauna sălbatică. Necesitatea unei evaluări corecte a muncii proprii și a colegilor de clasă

cognitive: capacitatea de a lucra cu diverse surse de informații, de a le converti dintr-o formă în alta, de a compara și de a analiza informații, de a trage concluzii, de a pregăti mesaje și prezentări.

de reglementare: capacitatea de a organiza în mod independent executarea sarcinilor, de a evalua corectitudinea muncii, reflectarea activităților lor.

Comunicativ: să participe la dialogul din clasă; răspundeți la întrebările unui profesor, colegilor de clasă, vorbiți cu un public folosind echipamente multimedia sau alte mijloace de demonstrație

Rezultate planificate

Subiect: cunoaște - conceptele de „habitat”, „ecologie”, „factori de mediu” influența lor asupra organismelor vii, „legături dintre vii și nevii”;. Să fie capabil să - definească conceptul de „factori biotici”; caracterizați factorii biotici, dați exemple.

Personal: emite judecăți, caută și selectează informații; analizează conexiuni, compară, găsește un răspuns la o întrebare problematică

Metasubiect: conexiuni cu discipline academice precum biologia, chimia, fizica, geografia. Planificați acțiuni cu un scop stabilit; găsiți informațiile necesare în manual și în literatura de referință; să efectueze analiza obiectelor naturii; a trage concluzii; formulați-vă propria părere.

Forma de organizare a activităților educaționale - individual, grup

Metode de predare: vizual și ilustrativ, explicativ și ilustrativ, parțial explorator, lucrare independentă cu literatură și manual suplimentar, cu DER.

Receptii: analiza, sinteza, concluzia, transferul de informatii de la un tip la altul, generalizare.

Învățarea de materiale noi

Mediu sol-aer

Organismele care trăiesc la suprafața Pământului sunt înconjurate de un mediu gazos caracterizat prin umiditate, densitate și presiune scăzute, precum și un conținut ridicat de oxigen. Factorii de mediu care operează în mediul sol-aer diferă printr-o serie de caracteristici specifice: în comparație cu alte medii, aici lumina este mai intensă, temperatura suferă fluctuații mai puternice, iar umiditatea variază semnificativ în funcție de locația geografică, anotimp și timp. de zi. Impactul aproape tuturor acestor factori este strâns legat de mișcarea maselor de aer - vânturi.

Pe parcursul evoluției, locuitorii mediului sol-aer au dezvoltat adaptări anatomice, morfologice, fiziologice, comportamentale și de altă natură specifice. Au organe care asigură asimilarea directă a aerului atmosferic în procesul de respirație (stomatele plantelor, plămânii și traheele animalelor); formațiunile scheletice care susțin corpul în condiții de densitate scăzută a mediului au primit o dezvoltare puternică

(țesuturi mecanice și de susținere ale plantelor, scheletului animal); ați realizat adaptări complexe de protecție împotriva factorilor adversi (periodicitatea și ritmul ciclurilor de viață, structura complexă a tegumentelor, mecanisme de termoreglare etc.); s-a stabilit o legătură mai strânsă cu solul (rădăcinile plantelor); ai lucrat o mare mobilitate a animalelor în căutarea hranei; au apărut animale zburătoare și fructe în aer, semințe, polen de plante.

Să luăm în considerare principalii factori abiotici din mediul sol-aer al vieții.

Aer.

Aerul uscat la nivelul mării este compus (în volum) din 78% azot, 21% oxigen, 0,03% dioxid de carbon; cel puțin 1% este reprezentat de gaze inerte.

Oxigenul este necesar pentru respirația marii majorități a organismelor, dioxidul de carbon este folosit de plante în timpul fotosintezei. Mișcarea maselor de aer (vânt) modifică temperatura și umiditatea aerului, are un efect mecanic asupra organismelor. Vântul provoacă o modificare a transpirației la plante. Acest lucru este deosebit de pronunțat în timpul vântului uscat, care usucă aerul și provoacă adesea moartea plantelor. Vântul joacă un rol semnificativ în polenizarea anemofilelor - plante polenizate de vânt. Vânturile determină direcția de migrare a insectelor precum molia de luncă, lăcustele deșertului, țânțarii de malarie.

Precipitare.

Precipitațiile sub formă de ploaie, zăpadă sau grindină modifică umiditatea aerului și a solului, asigură umiditatea disponibilă plantelor și oferă apă potabilă animalelor. Ploile abundente pot provoca inundații, inunda temporar o anumită zonă. Aversele, și în special grindina, duc adesea la deteriorarea mecanică a organelor vegetative ale plantelor.

De mare importanță pentru regimul apei o au momentul precipitațiilor, frecvența și durata acestora. Natura ploii este, de asemenea, importantă. În timpul ploilor abundente, solul nu are timp să absoarbă apa. Această apă se scurge rapid, iar curenții ei puternici transportă adesea o parte din stratul fertil de sol în râuri și lacuri și, odată cu ea, plante slab înrădăcinate și uneori animale mici. Ploile cu burniță, dimpotrivă, umezesc bine solul, însă, dacă se țin, se produce aglomerarea cu apă.

Precipitațiile sub formă de zăpadă au un efect benefic asupra organismelor iarna. Fiind un bun izolator, zăpada protejează solul și vegetația de îngheț (un strat de zăpadă de 20 cm protejează planta la o temperatură a aerului de -25 ° C), și servește drept adăpost pentru animalele mici, unde găsesc hrană și nu numai condiții de temperatură adecvate. În înghețuri severe, sub zăpadă se ascund cocoșul negru, potârnichile, cocoșii de alun. Cu toate acestea, în timpul iernilor cu zăpadă, există o moarte în masă a unor animale, de exemplu, căprioare și mistreți: cu o acoperire groasă de zăpadă, le este dificil să se deplaseze și să obțină hrană.

Umiditatea solului.

Apa din sol este una dintre principalele surse de umiditate pentru plante. În funcție de starea sa fizică, mobilitate, disponibilitate și semnificație pentru plante, apa din sol este împărțită în liberă, capilară, legată chimic și fizic.

Principala varietate de apă liberă este apa gravitațională. Umple golurile largi dintre particulele de sol și, sub influența gravitației, intră constant în straturi mai adânci până ajunge la stratul impermeabil. Plantele îl asimilează cu ușurință în timp ce se află în zona sistemului radicular.

Apa capilară umple cele mai subțiri goluri dintre particulele de sol, de asemenea, este bine absorbită de plante. Este reținut în capilare prin coeziune. Sub influența evaporării de la suprafața solului, apa capilară formează un curent ascendent, spre deosebire de apa gravitațională, care se caracterizează printr-un curent descendent. Aceste mișcări de apă, consumul acesteia depind de temperatura aerului, caracteristicile de relief, proprietățile solului, acoperirea vegetației, puterea vântului și alți factori. Atât apa capilară, cât și cea gravitațională sunt așa-numitele ape disponibile pentru plante.

Solul contine si apa legata chimic si fizic continuta in unele minerale ale solului (opal, gips, montrillonit, hidromica etc.) Toata aceasta apa este absolut inaccesibila plantelor, desi in unele soluri (argila, turba) continutul ei este foarte mare.

♦ Ecoclimat.

Fiecare habitat este caracterizat de un anumit climat ecologic - ecoclimat, adică climatul stratului de suprafață al aerului. Vegetația are o mare influență asupra factorilor climatici. Sub coronamentul pădurii, de exemplu, umiditatea aerului este întotdeauna mai mare, iar fluctuațiile de temperatură sunt mai mici decât în ​​poieni. Regimul de lumină al acestor locuri este și el diferit. În diferite asociații de plante, se formează propriul regim de umiditate, temperatură și lumină. Apoi vorbesc despre fitoclimat.

Condițiile de viață din jurul larvelor de insecte care trăiesc sub coaja unui copac sunt diferite de cele din pădurea unde crește acest copac. În acest caz, temperatura laturii sudice a trunchiului poate fi cu 10-15°C mai mare decât temperatura laturii sale nordice. Aceste zone mici de habitat au propriul lor microclimat. Condițiile microclimatice speciale sunt create nu numai de plante, ci și de animale. Un microclimat stabil este posedat de vizuini de animale locuite, goluri de copaci și peșteri.

Pentru mediul sol-aer, precum și pentru apă, este caracteristică o zonare clar definită. Există zone naturale latitudinale și meridionale sau longitudinale. Prima se întinde de la vest la est, a doua - de la nord la sud.

Întrebări și sarcini

1. Descrieți principalii factori abiotici ai mediului sol-aer.

2. Dați exemple de locuitori ai mediului sol-aer.

Prin „mediu” se înțelege tot ceea ce înconjoară corpul și într-un fel sau altul îl afectează. Cu alte cuvinte, mediul de viață este caracterizat de un anumit set de factori de mediu. miercuri- mediu de viață - mediu acvatic - mediu sol-aer - mediu sol - organism ca mediu de viață - concepte cheie.

definiție general acceptată medii este definiția lui Nikolai Pavlovich Naumov: „ miercuri- tot ceea ce înconjoară organismele le afectează direct sau indirect starea, dezvoltarea, supraviețuirea și reproducerea.” Pe Pământ, există patru medii de viață diferite calitativ, care au un set de factori de mediu specifici: - pământ-apă (pământ); - apa; - pamantul; - alte organisme.

sol-aer Mediul este caracterizat de o mare varietate de condiții de viață, de nișe ecologice și de organisme care le locuiesc. Organismele joacă un rol primordial în modelarea condițiilor mediului sol-aer al vieții și, mai presus de toate - compoziția gazelor a atmosferei. Aproape tot oxigenul din atmosfera pământului este de origine biogenă. Principalele caracteristici ale mediului sol-aer sunt

Schimbări mari ale factorilor de mediu,

Eterogenitatea mediului,

Acțiunea forțelor gravitației

Densitate scăzută a aerului.

Complexul de factori fizici, geografici si climatici legati de o anumita zona naturala duce la adaptarea organismelor la viata in aceste conditii, la diversitatea formelor de viata. Conținutul ridicat de oxigen din atmosferă (aproximativ 21%) determină posibilitatea formării unui nivel (energetic) ridicat al metabolismului. Aerul atmosferic este caracterizat de umiditate scăzută și variabilă. Această împrejurare a limitat în mare măsură posibilitățile de stăpânire a mediului sol-aer.

Atmosfera(din grecescul atmos - abur și sphaira - minge), învelișul gazos al pământului. Limita superioară exactă a atmosferei pământului nu poate fi specificată. Atmosfera are o structură stratificată pronunțată. Straturile principale ale atmosferei:

1)troposfera- inaltime 8 - 17 km. toți vaporii de apă și 4/5 din masa atmosferei sunt concentrați în ea și se dezvoltă toate fenomenele meteorologice.

2)Stratosferă- un strat deasupra troposferei până la 40 km. Se caracterizează prin invariabilitatea aproape completă a temperaturii în înălțime. În partea superioară a stratosferei se observă concentrația maximă de ozon, care absoarbe o cantitate mare de radiații ultraviolete de la soare.

3) Mezosfera- strat intre 40 si 80 km; în jumătatea sa inferioară, temperatura crește de la +20 la +30 de grade, în jumătatea superioară scade la aproape -100 de grade.

4) Termosferă(ionosferă) - un strat între 80 - 1000 km, care are o ionizare crescută a moleculelor de gaz (sub influența radiației cosmice care pătrunde liber).

5) Exosfera(sfera de împrăștiere) - un strat peste 800 - 1000 km, din care moleculele de gaz sunt împrăștiate în spațiul cosmic. Atmosfera transmite 3/4 din radiația solară, crescând astfel cantitatea totală de căldură care merge la dezvoltarea proceselor naturale de pe Pământ.

Mediul de viață acvatic. Hidrosfera (din hidro ... și sferă), învelișul de apă intermitent al Pământului, situat între atmosferă și scoarța terestră solidă (litosferă). Reprezintă totalitatea oceanelor, mărilor, lacurilor, râurilor, mlaștinilor și apelor subterane. Hidrosfera acoperă aproximativ 71% din suprafața pământului. Compoziția chimică a hidrosferei se apropie de compoziția medie a apei de mare.

Cantitatea de apă dulce este de 2,5% din toată apa de pe planetă; 85% - apă de mare. Rezervele de apă dulce sunt distribuite extrem de neuniform: 72,2% - gheață; 22,4% - ape subterane; 0,35% - atmosfera; 5,05% - debit durabil al râurilor și apei lacurilor. Ponderea apei pe care o putem folosi reprezintă doar 10-12% din toată apa dulce de pe Pământ.

Mediul primar viața era tocmai mediul acvatic. În primul rând, majoritatea organismelor nu sunt capabile de viață activă fără a pătrunde apă în organism sau fără a menține un anumit conținut de fluid în interiorul corpului. Caracteristica principală a mediului acvatic este: fluctuațiile de temperatură zilnice și sezoniere. Imens semnificație pentru mediu, au o densitate mare și vâscozitate a apei. Greutatea specifică a apei este proporțională cu cea a corpului organismelor vii. Densitatea apei este de aproximativ 1000 de ori mai mare decât a aerului. Prin urmare, organismele acvatice (în special cele care se mișcă activ) se confruntă cu o forță mai mare de rezistență hidrodinamică. Densitatea mare a apei este motivul pentru care vibrațiile mecanice (vibrațiile) se propagă bine în mediul acvatic. Acest lucru este foarte important pentru simțuri, orientarea în spațiu și între locuitorii acvatici. Viteza sunetului în mediul acvatic are o frecvență mai mare a semnalelor de ecolocație. Mai mare decât în ​​aer, de patru ori. Prin urmare, există un întreg grup de organisme acvatice (atât plante, cât și animale) care există fără legătura obligatorie cu fundul sau alt substrat, „plutind” în coloana de apă.

Natura neînsuflețită și vie din jurul plantelor, animalelor și oamenilor se numește habitat (mediu de viață, mediu extern). Conform definiției lui N.P. Naumov (1963), mediul este „tot ce înconjoară organismele și afectează direct sau indirect starea, dezvoltarea, supraviețuirea și reproducerea acestora”. Din habitat, organismele primesc tot ceea ce este necesar pentru viață și eliberează în el produsele metabolismului lor.

Organismele pot trăi în unul sau mai multe medii de viață. De exemplu, omul, majoritatea păsărilor, mamiferele, plantele cu semințe, lichenii sunt locuitori numai ai mediului terestru-aer; majoritatea peștilor trăiesc numai în mediul acvatic; libelule petrec o fază în apă, iar cealaltă - în aer.

Mediul de viață acvatic

Mediul acvatic se caracterizează printr-o mare originalitate a proprietăților fizico-chimice ale organismelor favorabile vieții. Printre acestea: transparență, conductivitate termică ridicată, densitate mare (de aproximativ 800 de ori densitatea aerului) și vâscozitate, expansiune la îngheț, capacitatea de a dizolva mulți compuși minerali și organici, mobilitate ridicată (fluiditate), absența fluctuațiilor bruște de temperatură ( atât zilnic, cât și sezonier), capacitatea de a susține la fel de ușor organisme care diferă semnificativ în masă.

Proprietățile nefavorabile ale mediului acvatic sunt: ​​căderi puternice de presiune, aerare slabă (conținutul de oxigen în mediul acvatic este de cel puțin 20 de ori mai mic decât în ​​atmosferă), lipsa luminii (mai ales puțină în adâncurile corpurilor de apă) , lipsa de nitrați și fosfați (necesari pentru sinteza materiei vii).

Distinge între apa dulce și cea de mare, care diferă atât prin compoziție, cât și prin cantitatea de minerale dizolvate. Apa de mare este bogată în ioni de sodiu, magneziu, clorură și sulfat, în timp ce apa dulce este dominată de ioni de calciu și carbonat.

Organismele care trăiesc în mediul acvatic al vieții constituie un grup biologic - hidrobionții.

În rezervoare, se disting, de obicei, două habitate ecologice speciale (biotopi): coloana de apă (pelagială) și fundul (benthal). Organismele care trăiesc acolo se numesc pelagos și bentos.

Dintre pelagos se disting următoarele forme de organisme: plancton - mici reprezentanți care plutesc pasiv (fitoplancton și zooplancton); nekton - înoată activ forme mari (pești, țestoase, cefalopode); neuston - locuitori microscopici și mici ai peliculei de suprafață a apei. În corpurile de apă dulce (lacuri, iazuri, râuri, mlaștini etc.), o astfel de zonare ecologică nu este foarte clar exprimată. Limita inferioară a vieții în pelagial este determinată de adâncimea de penetrare a luminii solare suficientă pentru fotosinteză și ajunge rareori la o adâncime mai mare de 2000 m.

În Bentali se disting și zone ecologice speciale ale vieții: o zonă de scădere treptată a terenului (până la o adâncime de 200-2200 m); zona de panta abrupta, pat oceanic (cu o adancime medie de 2800-6000 m); depresiunile patului oceanic (până la 10.000 m); marginea litoralului, inundat de maree (litoral). Locuitorii litoralului trăiesc în condiții de lumină solară abundentă la presiune scăzută, cu fluctuații frecvente și semnificative de temperatură. Locuitorii zonei fundului oceanic, dimpotrivă, există în întuneric complet, la temperaturi constant scăzute, cu deficiență de oxigen și sub presiune enormă, ajungând la aproape o mie de atmosfere.

Mediul de viață sol-aer

Mediul sol-aer al vieții este cel mai complex din punct de vedere ecologic și are o mare varietate de habitate. Aceasta a dus la cea mai mare diversitate de organisme terestre. Marea majoritate a animalelor din acest mediu se deplasează pe o suprafață solidă - sol, iar plantele prind rădăcini pe acesta. Organismele acestui mediu de viață sunt numite aerobionți (terrabionts, din latinescul terra - pământ).

O trăsătură caracteristică a mediului luat în considerare este că organismele care trăiesc aici influențează semnificativ mediul de viață și, în multe privințe, îl creează ele însele.

Caracteristicile favorabile ale acestui mediu pentru organisme sunt abundența aerului cu un conținut ridicat de oxigen și lumină solară. Caracteristicile nefavorabile includ: fluctuații puternice de temperatură, umiditate și iluminare (în funcție de sezon, ora zilei și locația geografică), deficiența constantă de umiditate și prezența acesteia sub formă de abur sau picături, zăpadă sau gheață, vânt, schimbarea anotimpurilor, relief caracteristici teren etc.

Toate organismele din mediul terestru-aer al vieții se caracterizează prin sisteme de utilizare economică a apei, diverse mecanisme de termoreglare, eficiență ridicată a proceselor oxidative, organe speciale pentru asimilarea oxigenului atmosferic, formațiuni scheletice puternice care permit menținerea corpului. în condiții de densitate scăzută a mediului și diverse adaptări pentru protecție împotriva fluctuațiilor bruște de temperatură. .

Mediul sol-aer în ceea ce privește caracteristicile sale fizice și chimice este considerat a fi destul de sever în raport cu toate ființele vii. Dar, în ciuda acestui fapt, viața pe uscat a atins un nivel foarte ridicat, atât în ​​ceea ce privește masa totală a materiei organice, cât și în diversitatea formelor de materie vie.

Pamantul

Mediul sol ocupă o poziţie intermediară între mediul apă şi cel sol-aer. Regimul de temperatură, conținutul scăzut de oxigen, saturația umidității, prezența unei cantități semnificative de săruri și substanțe organice apropie solul de mediul acvatic. Iar schimbările bruște ale regimului de temperatură, uscarea, saturația cu aer, inclusiv cu oxigen, aduc solul mai aproape de mediul sol-aer al vieții.

Solul este un strat de suprafață afanat de pământ, care este un amestec de substanțe minerale obținute din degradarea rocilor sub influența agenților fizici și chimici, și substanțe organice speciale rezultate din descompunerea resturilor vegetale și animale de către agenții biologici. În straturile de suprafață ale solului, unde pătrunde cea mai proaspătă materie organică moartă, trăiesc multe organisme distructive - bacterii, ciuperci, viermi, cele mai mici artropode etc. Activitatea lor asigură dezvoltarea solului de sus, în timp ce distrugerea fizico-chimică. a rocii de bază contribuie la formarea solului de jos.

Ca mediu de viață, solul se distinge printr-o serie de caracteristici: densitate mare, lipsă de lumină, amplitudine redusă a fluctuațiilor de temperatură, lipsă de oxigen și un conținut relativ ridicat de dioxid de carbon. În plus, solul este caracterizat de o structură liberă (poroasă) a substratului. Cavitățile existente sunt umplute cu un amestec de gaze și soluții apoase, ceea ce determină o varietate extrem de mare de condiții pentru viața multor organisme. În medie, există peste 100 de miliarde de celule de protozoare, milioane de rotifere și tardigrade, zeci de milioane de nematode, sute de mii de artropode, zeci și sute de râme, moluște și alte nevertebrate, sute de milioane de bacterii, ciuperci microscopice. (actinomicete), alge și alte microorganisme. Întreaga populație a solului - edaphobionts (edaphobius, din grecescul edaphos - sol, bios - viață) interacționează între ele, formând un fel de complex biocenotic, participând activ la crearea mediului de viață al solului în sine și asigurându-i fertilitatea. Speciile care locuiesc în mediul sol al vieții sunt numite și pedobionti (din grecescul paidos - un copil, adică care trece prin stadiul larvelor în dezvoltarea lor).

Reprezentanții lui edaphobius în procesul de evoluție au dezvoltat caracteristici anatomice și morfologice deosebite. De exemplu, animalele au o formă a corpului valky, dimensiuni mici, tegument relativ puternic, respirație cutanată, reducerea ochilor, tegument incolor, saprofagie (abilitatea de a se hrăni cu rămășițele altor organisme). În plus, alături de aerobicitate, anaerobicitatea (abilitatea de a exista în absența oxigenului liber) este reprezentată pe scară largă.

Corpul ca mediu de viață

Ca mediu de viață, organismul pentru locuitorii săi se caracterizează prin astfel de trăsături pozitive precum: alimente ușor digerabile; constanța temperaturii, a regimurilor saline și osmotice; fără risc de uscare; protectie de dusmani. Problemele pentru locuitorii organismelor sunt create de factori precum: lipsa oxigenului și a luminii; spațiu de locuit limitat; nevoia de a depăși reacțiile de protecție ale gazdei; răspândit de la o gazdă la alte gazde. În plus, acest mediu este întotdeauna limitat în timp de viața gazdei.

Mediul sol-aer al vieții este cel mai dificil din punct de vedere al condițiilor de mediu. În cursul evoluției, a fost stăpânit mult mai târziu decât apa. Viața pe uscat a necesitat astfel de adaptări, care au devenit posibile doar cu un nivel suficient de ridicat de organizare a organismelor. Mediul sol-aer se caracterizează prin densitate scăzută a aerului, fluctuații mari de temperatură și umiditate, o intensitate mai mare a radiației solare în comparație cu alte medii și mobilitatea atmosferei.

Densitate redusă a aerului și mobilitate determină forța sa scăzută de ridicare și sprijinul nesemnificativ. Organismele mediului terestru trebuie să aibă un sistem de susținere care să susțină organismul: plante - țesuturi mecanice, animale - un schelet solid sau hidrostatic.

Forța mică de ridicare a aerului determină masa și dimensiunea limită a organismelor terestre. Cele mai mari animale terestre sunt mult mai mici decât giganții mediului acvatic - balenele. Animalele de dimensiunea și masa unei balene moderne nu ar putea trăi pe uscat, deoarece ar fi zdrobite de propria lor greutate.

Densitatea scăzută a aerului determină o rezistență scăzută la mișcare. Prin urmare, multe animale au dobândit capacitatea de a zbura: păsări, insecte, unele mamifere și reptile.

Datorită mobilității aerului, zborul pasiv al unor specii de organisme, precum și polenul, sporii, fructele și semințele plantelor este posibil. Decontarea cu ajutorul curenților de aer se numește anemochorie. Se numesc organismele aeropurtate pasiv aeroplancton. Se caracterizează prin dimensiuni foarte mici ale corpului, prezența excrescentelor și disecție puternică, utilizarea pânzelor de păianjen etc. Semințele și fructele plantelor anemochora au, de asemenea, dimensiuni foarte mici (semințe de orhidee, fireweed etc.) sau diverse anexe în formă de aripi (arțar, frasin) și parașute (păpădie, coltsfoot).

La multe plante, transferul polenului se realizează cu ajutorul vântului, de exemplu, la gimnosperme, fag, mesteacăn, ulm, cereale etc. Metoda de polenizare a plantelor cu ajutorul vântului se numește anemofilie. Plantele polenizate prin vânt au multe adaptări pentru a asigura eficiența polenizării.

Vânturile care bat cu putere mare (furtuni, uragane) sparg copacii, răsturnându-i adesea cu susul în jos. Vânturile care sufla constant în aceeași direcție provoacă diverse deformații în creșterea copacilor și provoacă formarea coroanelor în formă de steag.

În zonele în care vânturile puternice bat în mod constant, de regulă, compoziția speciilor micilor animale zburătoare este săracă, deoarece acestea nu sunt capabile să reziste curenților puternici de aer. Deci, pe insulele oceanice cu vânturi puternice constante, predomină păsările și insectele care și-au pierdut capacitatea de a zbura. Vântul crește pierderea de umiditate și căldură de către organisme, sub influența sa uscarea și răcirea organismelor are loc mai rapid.

Densitatea scăzută a aerului determină o presiune relativ scăzută pe uscat (760 mm Hg). Odată cu creșterea altitudinii, presiunea scade, ceea ce poate limita distribuția speciilor în munți. O scădere a presiunii implică o scădere a aportului de oxigen și deshidratarea animalelor din cauza creșterii frecvenței respiratorii. Prin urmare, pentru majoritatea vertebratelor și a plantelor superioare, limita superioară a vieții este de aproximativ 6000 m.

Compoziția gazoasă a aeruluiîn stratul superficial al atmosferei este destul de omogen. Conține azot - 78,1%, oxigen - 21%, argon - 0,9%, dioxid de carbon - 0,03%. Pe lângă aceste gaze, atmosfera conține o cantitate mică de neon, cripton, xenon, hidrogen, heliu, precum și o varietate de secreții de plante aromatice și diverse impurități: dioxid de sulf, oxizi de carbon, azot și impurități fizice. Conținutul ridicat de oxigen din atmosferă a contribuit la creșterea metabolismului organismelor terestre și la apariția animalelor cu sânge cald (homeoterme). Deficiența de oxigen poate apărea în acumulările de reziduuri de plante în descompunere, stocurile de cereale și sistemele de rădăcină a plantelor pe soluri îmbibate sau prea compactate pot suferi o lipsă de oxigen.

Conținutul de dioxid de carbon poate varia în anumite zone ale stratului de suprafață de aer în limite destul de semnificative. În absența vântului în orașele mari, concentrația acestuia poate crește de zece ori. Modificări regulate zilnice și sezoniere ale conținutului de dioxid de carbon din stratul de suprafață al aerului, ca urmare a modificărilor intensității fotosintezei și respirației organismelor. La concentrații mari, dioxidul de carbon este toxic, iar conținutul său scăzut reduce viteza fotosintezei.

Azotul aerului pentru majoritatea organismelor din mediul terestru este un gaz inert, dar multe organisme procariote (bacterii nodulare, Azotobacter, clostridii, cianobacterii etc.) au capacitatea de a-l lega și de a-l implica în ciclul biologic.

Mulți poluanți care intră în aer în principal ca urmare a activităților umane pot afecta în mod semnificativ organismele. De exemplu, oxidul de sulf este toxic pentru plante chiar și în concentrații foarte mici, provoacă distrugerea clorofilei, dăunează structurii cloroplastelor, inhibă procesele de fotosinteză și respirație. Daunele aduse plantelor de către gazele toxice variază și depind de caracteristicile lor anatomice, morfologice, fiziologice, biologice și altele. De exemplu, lichenii, molidul, pinul, stejarul, zada sunt deosebit de sensibili la gazele industriale. Plopul canadian, plopul balsam, arțarul cu frunze de frasin, tuia, socul roșu și alții sunt cei mai rezistenți.

Modul de lumină. Radiația solară care ajunge la suprafața Pământului este principala sursă de energie pentru menținerea echilibrului termic al planetei, metabolismul apei al organismelor, crearea de materie organică de către plante, ceea ce face posibilă în cele din urmă formarea unui mediu capabil să satisfacă nevoile vitale ale organismelor. Compoziția radiației solare care ajunge la suprafața Pământului include razele ultraviolete cu o lungime de undă de 290-380 nm, raze vizibile - 380-750 nm și raze infraroșii cu o lungime de undă de 750-4000 nm. Razele ultraviolete sunt foarte reactive și sunt dăunătoare organismelor în doze mari. În doze moderate, în intervalul 300-380 nm, stimulează diviziunea și creșterea celulară, promovează sinteza vitaminelor, antibioticelor, pigmenților (de exemplu, la om - arsuri solare, la pești și amfibieni - caviar întunecat), cresc rezistența plantelor la boli. Razele infrarosii au un efect termic. Bacteriile fotosintetice (verzi, violete) sunt capabile să absoarbă razele infraroșii în intervalul 800-1100 nm și există doar pe cheltuiala lor. Aproximativ 50% din radiația solară provine din lumina vizibilă, care are semnificații ecologice diferite în viața organismelor autotrofe și heterotrofe. Plantele verzi au nevoie de lumină pentru procesul de fotosinteză, formarea clorofilei și formarea structurii cloroplastelor. Afectează schimbul de gaze și transpirația, structura organelor și țesuturilor, precum și creșterea și dezvoltarea plantelor.

Pentru animale, lumina vizibilă este necesară pentru orientarea în mediu. La unele animale, percepția vizuală se extinde în părțile ultraviolete și infraroșu apropiat ale spectrului.

Regimul de lumină al oricărui habitat este determinat de intensitatea luminii directe și împrăștiate, cantitatea acesteia, compoziția spectrală și, de asemenea, reflectivitatea suprafeței pe care cade lumina. Aceste elemente ale regimului luminos sunt foarte variabile și depind de latitudinea geografică a zonei, de înălțimea soarelui deasupra orizontului, de lungimea zilei, de starea atmosferei, de natura suprafeței pământului, de relief, de timp. de zi si anotimp. În acest sens, organismele terestre au dezvoltat diverse adaptări la regimul luminos al habitatelor pe parcursul unui lung proces de evoluție.

Adaptări ale plantelor.În raport cu condițiile de iluminare, se disting trei grupe ecologice principale de plante: fotofile (heliofite); iubitoare de umbră (sciofite); tolerant la umbră.

Heliofitele- plante din habitate deschise bine luminate. Nu tolerează umbrirea. Un exemplu dintre acestea pot fi plantele de stepă și de luncă ale nivelului superior al comunității, tipurile de deșerturi, pajistile alpine etc.

Sciofiții- nu tolerați lumina puternică în lumina directă a soarelui. Acestea sunt plante din nivelurile inferioare ale pădurilor umbrite, peșterilor, crăpăturilor din stânci etc.

tolerant la umbră Plantele au o valență ecologică largă în ceea ce privește lumina. Ele cresc mai bine la intensitate mare a luminii, dar tolerează bine și umbrirea, adaptându-se mai ușor la condițiile de lumină în schimbare decât alte plante.

Fiecare grup considerat de plante se caracterizează prin anumite adaptări anatomice, morfologice, fiziologice și sezoniere la condițiile regimului de lumină.

Una dintre cele mai evidente diferențe în aspectul plantelor iubitoare de lumină și iubitoare de umbră este dimensiunea inegală a frunzelor. La heliofite, acestea sunt de obicei mici sau cu un limb de frunze disecat. Acest lucru este evident mai ales când se compară speciile înrudite care cresc în diferite condiții de iluminare (violete de câmp și violete de pădure, clopoțel răspândit care crește în pajiști și clopotel de pădure etc.). Tendința de creștere a mărimii frunzelor în raport cu întregul volum al plantelor este clar exprimată în plantele erbacee din pădurea de molid: măcriș comun, mainic cu frunze duble, ochi de corbie etc.

La plantele fotofile, pentru a reduce aportul de radiație solară, frunzele sunt dispuse vertical sau în unghi ascuțit față de planul orizontal. La plantele iubitoare de umbră, frunzele sunt situate în principal pe orizontală, ceea ce le permite să primească cantitatea maximă de lumină incidentă. Suprafața frunzei multor heliofite este strălucitoare, contribuind la reflectarea razelor, acoperită cu un strat de ceară, cuticulă groasă sau pubescență densă.

Frunzele plantelor iubitoare de umbră și iubitoare de lumină diferă, de asemenea, prin structura anatomică. Frunzele ușoare au mai multe țesuturi mecanice, lama frunzei este mai groasă decât cele de umbră. Celulele mezofile sunt mici, dens împachetate, cloroplastele din ele sunt mici și ușoare, ocupând o poziție slabă. Mezofila frunzelor se diferențiază în țesuturi columnare și spongioase.

La sciofite, frunzele sunt mai subțiri, cuticula este absentă sau slab dezvoltată. Mezofila nu se diferențiază în țesut columnar și spongios. Există mai puține elemente de țesut mecanic și cloroplaste în frunzele de umbră, dar sunt mai mari decât în ​​heliofite. Lăstarii de plante iubitoare de lumină au adesea internoduri scurte, puternic ramificate, adesea rozete.

Adaptările fiziologice ale plantelor la lumină se manifestă prin modificări ale proceselor de creștere, intensității fotosintezei, respirației, transpirației, compoziției și cantității pigmenților. Se știe că la plantele iubitoare de lumină, cu lipsă de lumină, tulpinile sunt întinse. Frunzele plantelor iubitoare de umbră conțin mai multă clorofilă decât cele iubitoare de lumină, deci au o culoare verde închis mai saturată. Intensitatea fotosintezei la heliofite este maximă la iluminare mare (în interval de 500–1000 lux și mai mult), iar la sciofite, la o cantitate scăzută de lumină (50–200 lux).

Una dintre formele de adaptare fiziologică a plantelor la lipsa luminii este trecerea unor specii la alimentația heterotrofă. Un exemplu de astfel de plante sunt tipurile de păduri de molid umbroase - gudayera târâtoare, cuibărit real, podelnik comun. Ei trăiesc pe materie organică moartă, de ex. sunt saprofite.

Adaptările sezoniere ale plantelor la condițiile de lumină se manifestă în habitatele în care regimul de lumină se schimbă periodic. În acest caz, plantele din diferite anotimpuri se pot manifesta fie ca iubitoare de lumină, fie ca fiind tolerante la umbră. De exemplu, primăvara în pădurile de foioase, frunzele lăstarilor de gută comună au o structură ușoară și se caracterizează printr-o intensitate ridicată a fotosintezei. Frunzele lăstarilor de vară de gută, care se dezvoltă după înfrunzirea copacilor și arbuștilor, au o structură tipică de umbră. Atitudinea față de regimul de lumină la plante se poate modifica în procesul de ontogeneză și ca urmare a influenței complexe a factorilor de mediu. Răsadurile și plantele tinere ale multor specii de luncă și pădure sunt mai tolerante la umbră decât adulții. Cerințele pentru regimul de lumină se schimbă uneori la plante atunci când se găsesc în condiții climatice și edafice diferite. De exemplu, speciile de taiga de pădure - afine, porumb cu frunze duble - în pădure-tundra și tundra cresc bine în habitate deschise.

Unul dintre factorii care reglează dezvoltarea sezonieră a organismelor este durata zilei. Se numește capacitatea plantelor și animalelor de a răspunde la durata zilei reacție fotoperiodică(FPR) și se numește gama de fenomene reglementate de lungimea zilei fotoperiodism. În funcție de tipul de reacție fotoperiodică, se disting următoarele grupuri principale de plante:

1. plante de zi scurtă, care necesită mai puțin de 12 ore de lumină pe zi pentru a trece la înflorire. Aceștia sunt, de regulă, oameni din regiunile sudice (crizanteme, dalii, asteri, tutun etc.).

2. plante de zi lungă- pentru înflorire au nevoie de o zi de 12 sau mai multe ore (in, ovăz, cartofi, ridichi).

3. Neutru față de durata zilei plantelor. Pentru ei, durata zilei este indiferentă, înflorirea are loc la orice lungime (păpădie, roșii, muștar etc.).

Lungimea zilei afectează nu numai trecerea fazelor generative de către plantă, ci și productivitatea și rezistența acestora la boli infecțioase. De asemenea, joacă un rol important în distribuția geografică a plantelor și în reglarea dezvoltării sezoniere a acestora. Speciile distribuite la latitudinile nordice sunt predominant specii de zi lungă, în timp ce la tropice și subtropice sunt în principal de zi scurtă sau neutre. Cu toate acestea, acest model nu este absolut. Deci, în munții zonelor tropicale și subtropicale, se găsesc specii de zi lungă. Multe soiuri de grâu, in, orz și alte plante cultivate originare din regiunile sudice au un FPR de zi lungă. Studiile au arătat că atunci când temperatura scade, plantele de zi lungă se pot dezvolta normal în condiții de zi scurtă.

Lumină în viața animală. Animalele au nevoie de lumină pentru orientarea în spațiu, de asemenea, afectează procesele metabolice, comportamentul și ciclul de viață. Completitudinea percepției vizuale a mediului depinde de nivelul de dezvoltare evolutivă. Multe nevertebrate au doar celule sensibile la lumină înconjurate de pigment, în timp ce cele unicelulare au o zonă sensibilă la lumină a citoplasmei. Cei mai perfecți ochi ai vertebratelor, cefalopodelor și insectelor. Ele vă permit să percepeți forma și dimensiunea obiectelor, culoarea, determinați distanța. Viziunea tridimensională este caracteristică oamenilor, primatelor și unor păsări (vulturi, șoimi, bufnițe). Dezvoltarea vederii și caracteristicile acesteia depind, de asemenea, de condițiile ecologice și de stilul de viață al speciilor specifice. La locuitorii peșterilor, ochii pot fi reduse complet sau parțial, ca, de exemplu, la gândacii orbi, gândacii de pământ, Proteus etc.

Diferite tipuri de animale sunt capabile să reziste la iluminare cu o anumită compoziție spectrală, durată și putere. Distingeți iubitor de lumină și iubitor de umbră, eurifoticși stenofonic feluri. Mamiferele nocturne și crepusculare (voburi, șoareci etc.) suportă lumina directă a soarelui doar 5-30 de minute, în timp ce mamiferele din timpul zilei supraviețuiesc câteva ore. Cu toate acestea, în lumina puternică a soarelui, chiar și speciile deșertice de șopârle nu pot rezista mult timp la radiații, deoarece în 5-10 minute temperatura corpului lor crește la + 50-56ºС și animalele mor. Iluminarea ouălor multor insecte accelerează dezvoltarea acestora, dar până la anumite limite (nu la fel pentru diferite specii), după care dezvoltarea se oprește. O adaptare pentru a proteja împotriva radiațiilor solare excesive este tegumentul pigmentat al unor organe: la reptile - cavitatea abdominală, organele reproducătoare etc. Animalele evită expunerea excesivă mergând la adăposturi, ascunzându-se la umbră etc.

Schimbările zilnice și sezoniere ale regimului de lumină determină nu numai modificări ale activității, ci și perioadele de reproducere, migrație și năpârlire. Apariția insectelor nocturne și dispariția insectelor diurne dimineața sau seara au loc la o anumită luminozitate de iluminare pentru fiecare tip. De exemplu, gândacul de marmură apare la 5-6 minute după apusul soarelui. Momentul trezirii păsărilor cântătoare variază în diferite anotimpuri. Terenurile de vânătoare ale păsărilor se modifică în funcție de iluminare. Deci, ciocănitorii, țâții, muștele vânează în adâncurile pădurii în timpul zilei, iar dimineața și seara - în locuri deschise. Animalele navighează cu ajutorul vederii în timpul zborurilor și migrațiilor. Păsările cu o acuratețe uimitoare aleg direcția de zbor, ghidate de soare și stele. Această capacitate înnăscută a lor este creată de selecția naturală ca sistem de instincte. Capacitatea pentru o astfel de orientare este caracteristică și altor animale, cum ar fi albinele. Albinele care găsesc nectarul transmit altora informații despre unde să zboare pentru mită, folosind soarele ca ghid.

Regimul de lumină limitează distribuția geografică a unor animale. Așadar, o zi lungă în timpul lunilor de vară în zona arctică și în zona temperată atrage acolo păsări și unele mamifere, deoarece le permite să obțină cantitatea potrivită de hrană (piței, pipăi, aripi de ceară etc.), iar toamna migrează spre sud. Efectul invers este exercitat de regimul de lumină asupra distribuției animalelor nocturne. În nord sunt rare, iar în sud prevalează chiar asupra speciilor diurne.

Regimul de temperatură. Intensitatea tuturor reacțiilor chimice care compun metabolismul depinde de condițiile de temperatură. Prin urmare, limitele existenței vieții sunt temperaturile la care este posibilă funcționarea normală a proteinelor, în medie de la 0 la + 50ºС. Cu toate acestea, aceste praguri nu sunt aceleași pentru diferite tipuri de organisme. Datorită prezenței sistemelor enzimatice specializate, unele organisme s-au adaptat să trăiască la temperaturi în afara acestor limite. Speciile adaptate vieții în condiții de frig aparțin grupului ecologic criofili. În procesul de evoluție, au evoluat adaptări biochimice care le permit să mențină metabolismul celular la temperaturi scăzute, precum și să reziste sau să crească rezistența la îngheț. Pentru a rezista la îngheț ajută la acumularea în celule a unor substanțe speciale - antigel, care împiedică formarea cristalelor de gheață în organism. Astfel de adaptări au fost găsite la unii pești arctici din familia Nototheniidae, codul, care înoată în apele Oceanului Arctic, cu o temperatură corporală de -1,86ºС.

Temperatura extrem de scăzută la care activitatea celulară este încă posibilă a fost înregistrată în microorganisme - până la –10–12ºС. Rezistența la îngheț la unele specii este asociată cu acumularea de substanțe organice în corpul lor, precum glicerol, manitol, sorbitol, care împiedică cristalizarea soluțiilor intracelulare, ceea ce le permite să supraviețuiască perioadelor critice de îngheț în stare inactivă (stupor, criptobioză) . Deci, unele insecte în această stare pot rezista iarna până la -47-50ºС. Criofilele includ multe bacterii, licheni, ciuperci, mușchi, artropode etc.

Speciile, a căror viață optimă este limitată la zona cu temperaturi ridicate, aparțin grupului ecologic termofile.

Bacteriile sunt cele mai rezistente la temperaturi ridicate, dintre care multe pot crește și se pot multiplica la +60–75ºС. Unele bacterii care trăiesc în izvoarele termale cresc la temperaturi de +85-90ºС, iar unul dintre tipurile de arheobacterii s-a dovedit a fi capabil să crească și să se dividă la temperaturi care depășesc +110ºС. Bacteriile care formează spori pot rezista la +200ºС în stare inactivă timp de zeci de minute. Există și specii termofile printre ciuperci, protozoare, plante și animale, dar nivelul lor de rezistență la temperaturi ridicate este mai scăzut decât cel al bacteriilor. Plantele superioare de stepă și deșerturi pot tolera încălzirea pe termen scurt până la +50–60ºС, dar fotosinteza lor este deja inhibată de temperaturi care depășesc +40ºС. La o temperatură corporală de +42–43ºС, la majoritatea animalelor, apare moartea termică.

Regimul de temperatură în mediul terestru variază foarte mult și depinde de mulți factori: latitudine, altitudine, apropierea de corpurile de apă, perioada anului și ziua, condițiile atmosferice, acoperirea cu vegetație etc. În cursul evoluției organismelor, s-au dezvoltat o varietate de adaptări pentru a regla metabolismul atunci când temperatura ambientală se modifică. Acest lucru se realizează în două moduri: 1) rearanjamente biochimice și fiziologice; 2) menținerea temperaturii corpului la un nivel mai stabil decât temperatura ambiantă. Activitatea vitală a majorității speciilor depinde de căldura care vine din exterior, iar temperatura corpului depinde de cursul temperaturilor exterioare. Astfel de organisme sunt numite poikilotermic. Acestea includ toate microorganismele, plantele, ciupercile, nevertebratele și majoritatea cordatelor. Doar păsările și mamiferele sunt capabile să mențină o temperatură constantă a corpului, indiferent de temperatura ambientală. Ei sunt numiti, cunoscuti homeotermic.

Adaptarea plantelor la temperatură. Rezistența plantelor la schimbările de temperatură a mediului este diferită și depinde de habitatul specific în care trăiesc. Plante superioare din zone moderat calde și moderat reci euritermală. În stare activă, tolerează fluctuațiile de temperatură de la -5 la + 55ºС. În același timp, există specii care au o valență ecologică foarte îngustă în raport cu temperatura, adică. sunteți stenotermic. De exemplu, plantele pădurii tropicale nu pot tolera nici măcar temperaturi de +5–+8ºС. Unele alge de pe zăpadă și gheață trăiesc doar la 0ºС. Adică, nevoia de căldură la diferite specii de plante nu este aceeași și variază într-o gamă destul de largă.

Speciile care trăiesc în locuri cu temperaturi constant ridicate, în proces de evoluție, au dobândit adaptări anatomice, morfologice și fiziologice menite să prevină supraîncălzirea.

Principalele adaptări anatomice și morfologice includ: pubescența densă a frunzelor, o suprafață lucioasă a frunzelor, care contribuie la reflectarea luminii solare; o scădere a suprafeței frunzelor, poziția lor verticală, plierea într-un tub etc. Unele specii sunt capabile să secrete săruri, din care se formează cristale la suprafața plantelor, reflectând razele soarelui care cad asupra lor. . În condiții de umiditate suficientă, transpirația stomatică este un remediu eficient pentru supraîncălzire. Dintre speciile termofile, în funcție de gradul de rezistență la temperaturi ridicate, se pot distinge

1) nu este rezistent la căldură plantele sunt deja deteriorate la + 30–40ºС;

2) tolerant la căldură- tolerează o jumătate de oră încălzire până la + 50–60ºС (plante de deșert, stepă, subtropicale uscate etc.).

Plantele din savane și pădurile uscate de foioase sunt afectate în mod regulat de incendii atunci când temperaturile pot crește cu sute de grade. Se numesc plante rezistente la foc pirofite. Au o crustă groasă pe trunchi, impregnată cu substanțe refractare. Fructele și semințele lor au tegumente groase, adesea lignificate.

Multe plante trăiesc la temperaturi scăzute. În funcție de gradul de adaptare a plantelor la condiții de deficiență extremă de căldură, se pot distinge următoarele grupuri:

1) nerezistent la frig plantele sunt grav deteriorate sau mor la temperaturi sub punctul de îngheț al apei. Acestea includ plante din regiunile tropicale;

2) non-rezistent la inghet plante - tolerează temperaturi scăzute, dar mor de îndată ce gheața începe să se formeze în țesuturi (unele plante subtropicale veșnic verzi).

3) plante rezistente la îngheț cresc în zonele cu ierni reci.

Asemenea adaptări morfologice ale plantelor, cum ar fi statura mică și formele speciale de creștere - târâtoare, în formă de pernă, care permit utilizarea microclimatului stratului de aer de suprafață vara și fiind protejate de stratul de zăpadă iarna, cresc rezistența la temperaturi scăzute.

O importanță mai semnificativă pentru plante sunt mecanismele fiziologice de adaptare care le măresc rezistența la frig: căderea frunzelor, moartea lăstarilor supraterani, acumularea de antigel în celule, scăderea conținutului de apă din celule etc. La plantele rezistente la îngheț. , în procesul de pregătire pentru iarnă, zaharuri, proteine, ulei, conținutul de apă din citoplasmă scade și vâscozitatea acestuia crește. Toate aceste modificări scad punctul de îngheț al țesuturilor.

Multe plante sunt capabile să rămână viabile în stare înghețată, de exemplu, violeta alpină, hreanul arctic, păduchii de lemn, margaretele, efemeroidele de primăvară devreme în zona pădurii etc.

Mușchii și lichenii sunt capabili să tolereze înghețarea prelungită într-o stare de animație suspendată. De mare importanță în adaptarea plantelor la temperaturi scăzute este posibilitatea menținerii activității vitale normale prin reducerea optimelor de temperatură ale proceselor fiziologice și a limitelor inferioare de temperatură la care sunt posibile aceste procese.

În latitudinile temperate și înalte, din cauza schimbărilor sezoniere ale condițiilor climatice, plantele din ciclul anual de dezvoltare alternează între fazele active și cele latente. Plantele anuale după sfârșitul sezonului de creștere supraviețuiesc iernii sub formă de semințe, iar plantele perene intră într-o stare de repaus. Distinge adâncși obligat pace. Plantele care se află într-o stare de repaus profund nu răspund la condițiile termice favorabile. După sfârșitul repausului profund, plantele sunt pregătite pentru reluarea dezvoltării, dar în natură, iarna, este imposibil din cauza temperaturilor scăzute. Prin urmare, această fază se numește odihnă forțată.

Adaptarea animalelor la temperatură.În comparație cu plantele, animalele au o capacitate mai variată de a-și regla temperatura corpului datorită capacității de a se mișca în spațiu și de a produce mult mai mult din propria lor căldură internă.

Principalele moduri de adaptare a animalelor:

1) termoreglare chimică- aceasta este o creștere reflexă a producției de căldură ca răspuns la o scădere a temperaturii mediului, bazată pe un nivel ridicat al metabolismului;

2) termoreglarea fizică- realizată datorită capacității de reținere a căldurii datorită caracteristicilor speciale ale structurii (prezența învelișului de păr și pene, distribuția rezervelor de grăsime etc.) și modificări ale nivelului de transfer de căldură;

3) termoreglarea comportamentală- aceasta este o căutare de habitate favorabile, o schimbare a posturii, construirea de adăposturi, cuiburi etc.

Pentru animalele poikiloterme, principala modalitate de reglare a temperaturii corpului este comportamentală. La căldură extremă, animalele se ascund la umbră, vizuini. Pe măsură ce se apropie iarna, ei caută adăpost, își construiesc cuiburi și își reduc activitatea. Unele specii sunt capabile să mențină temperatura optimă a corpului datorită lucrului muscular. De exemplu, bondarii încălzesc corpul cu contracții musculare speciale, ceea ce le face posibil să se hrănească pe vreme rece. Unele animale poikiloterme evită supraîncălzirea prin creșterea pierderilor de căldură prin evaporare. De exemplu, broaștele, șopârlele pe vreme caldă încep să respire greu sau să își țină gura deschisă, crescând evaporarea apei prin membranele mucoase.

Animalele homeoterme se caracterizează printr-o reglare foarte eficientă a aportului și ieșirii de căldură, ceea ce le permite să mențină o temperatură optimă constantă a corpului. Mecanismele lor de termoreglare sunt foarte diverse. Ei tind să termoreglare chimică, caracterizată printr-o rată metabolică ridicată și producerea unei cantități mari de căldură. Spre deosebire de animalele poikiloterme, la animalele cu sânge cald, sub acțiunea frigului, procesele oxidative nu slăbesc, ci se intensifică. La multe animale, căldură suplimentară este generată din cauza țesutului muscular și adipos. Mamiferele au un țesut adipos maro specializat, în care toată energia eliberată este folosită pentru a încălzi corpul. Este cel mai dezvoltat la animalele cu climă rece. Menținerea temperaturii corpului prin creșterea producției de căldură necesită o cheltuială mare de energie, astfel încât animalele cu reglare chimică crescută au nevoie de o cantitate mare de hrană sau cheltuiesc multe rezerve de grăsime. Prin urmare, întărirea reglementării chimice are limite datorită posibilității de obținere a alimentelor. Cu lipsa hranei iarna, acest mod de termoreglare este ecologic nefavorabil.

Termoreglarea fizică mai benefic pentru mediu, deoarece adaptarea la frig se realizează prin menținerea căldurii în corpul animalului. Factorii săi sunt pielea, blana groasă a mamiferelor, acoperirea cu pene și puf a păsărilor, grăsimea corporală, evaporarea apei prin transpirație sau prin mucoasele cavității bucale și ale tractului respirator superior, dimensiunea și forma corpului animalului. Pentru a reduce transferul de căldură, dimensiunile mari ale corpului sunt mai benefice (cu cât corpul este mai mare, cu atât suprafața lui pe unitatea de masă este mai mică și, în consecință, transferul de căldură și invers). Din acest motiv, indivizii speciilor strâns înrudite de animale cu sânge cald care trăiesc în condiții de frig sunt mai mari decât cei care sunt obișnuiți în climatul cald. Acest model a fost numit regulile lui Bergman. Reglarea temperaturii se realizează și prin părțile proeminente ale corpului - auricule, membre, cozi, organe mirosului. În regiunile reci, acestea tind să fie mai mici decât în ​​regiunile mai calde ( regula lui Allen). Pentru organismele homoioterme, este de asemenea important metode comportamentale de termoreglare, care sunt foarte diverse - de la schimbarea posturii și căutarea adăposturilor până la construirea de adăposturi complexe, cuiburi și implementarea migrațiilor apropiate și îndepărtate. Unele animale cu sânge cald folosesc comportament de grup. De exemplu, pinguinii aflați în îngheț sever se strâng împreună într-o grămadă densă. În interiorul unui astfel de grup, temperatura se menține la aproximativ + 37ºС chiar și în cele mai severe înghețuri. Cămilele în deșert la căldură extremă se înghesuie și ele, dar acest lucru se realizează prin prevenirea încălzirii puternice a suprafeței corpului.

Combinația de diferite metode de termoreglare chimică, fizică și comportamentală permite animalelor cu sânge cald să mențină o temperatură constantă a corpului într-o gamă largă de fluctuații ale temperaturii mediului.

regimul apei. Funcționarea normală a corpului este posibilă numai cu o aprovizionare suficientă cu apă. Modurile de umiditate în mediul sol-aer sunt foarte diverse - de la saturația completă a aerului cu vapori de apă în tropicele umede până la absența aproape completă a umidității în aer și în solul deșert. De exemplu, în deșertul Sinai, precipitațiile anuale sunt de 10-15 mm, iar în deșertul libian (în Aswan) nu se întâmplă deloc. Aprovizionarea cu apă a organismelor terestre depinde de modul de precipitare, de disponibilitatea rezervelor de umiditate a solului, de rezervoare, de nivelul apei subterane, de teren, de caracteristicile circulației atmosferice etc. Acest lucru a condus la dezvoltarea multor adaptări ale organismelor terestre la diferite umiditate din habitat. regimuri.

Adaptări ale plantelor la regimul apei. Plantele terestre inferioare absorb apa din substrat de părți ale talului sau rizoizii scufundate în acesta și umiditatea din atmosferă - de întreaga suprafață a corpului.

Dintre plantele superioare, mușchii absorb apa din sol cu ​​rizoizi sau partea inferioară a tulpinii (mușchi sphagnum), iar majoritatea celorlalți cu rădăcini. Fluxul de apă în plantă depinde de mărimea puterii de aspirare a celulelor radiculare, de gradul de ramificare a sistemului radicular și de adâncimea de pătrundere a rădăcinilor în sol. Sistemele radiculare sunt foarte plastice și reacționează la condițiile în schimbare, în principal la umiditate.

Cu o lipsă de umiditate în orizonturile de suprafață ale solului, multe plante au sisteme radiculare care pătrund adânc în sol, dar se ramifică slab, cum ar fi, de exemplu, la saxaul, spinul de cămilă, pinul silvestru, floarea de colț aspra etc. cerealele, dimpotrivă, sistemele radiculare se ramifică puternic și cresc în straturile de suprafață ale solului (în secară, grâu, iarbă cu pene etc.). Apa care intră în plantă este transportată prin xilem către toate organele unde este cheltuită în procesele vieții. În medie, 0,5% merge la fotosinteză, iar restul - pentru a completa pierderile de la evaporare și pentru a menține turgul. Bilanțul de apă al plantei rămâne echilibrat dacă absorbția apei, conducerea și cheltuiala acesteia sunt coordonate armonios între ele. În funcție de capacitatea de a regla echilibrul hidric al corpului lor, plantele terestre sunt împărțite în poikilohidrură și homoiohidrură.

plante poikilohidride incapabili să-și regleze activ echilibrul de apă. Nu au dispozitive care ajută la reținerea apei în țesuturi. Conținutul de apă din celule este determinat de umiditatea aerului și depinde de fluctuațiile acestuia. Plantele poikilohidride includ alge terestre, licheni, câțiva mușchi și ferigi din pădurea tropicală. În timpul perioadei uscate, aceste plante se usucă aproape până la o stare uscată la aer, dar după ploaie „prind viață” din nou și devin verde.

Plante homohidride capabil să mențină un nivel relativ constant al conținutului de apă în celule. Acestea includ majoritatea plantelor terestre superioare. Ei au o vacuola centrala mare in celulele lor, asa ca exista intotdeauna o rezerva de apa. În plus, transpirația este reglată de aparatul stomatic, iar lăstarii sunt acoperiți cu o epidermă cu o cuticulă care nu este permeabilă la apă.

Cu toate acestea, capacitatea plantelor de a-și regla metabolismul apei nu este aceeași. În funcție de adaptabilitatea lor la condițiile de umiditate a habitatului, se disting trei grupe ecologice principale: higrofite, xerofite și mezofite.

Higrofitele- sunt plante din habitatele umede: mlaștini, pajiști și păduri umede, maluri de rezervoare. Nu suportă deficitul de apă, reacţionează la scăderea umidităţii solului şi a aerului prin ofilirea rapidă sau inhibarea creşterii. Lamele lor ale frunzelor sunt late, fără cuticulă groasă. Celulele mezofile sunt situate liber, între ele există spații intercelulare mari. Stomatele higrofitelor sunt de obicei larg deschise și adesea situate pe ambele părți ale limboului frunzei. Ca urmare, rata lor de transpirație este foarte mare. La unele plante din habitate foarte umede, excesul de apă este îndepărtat prin hidatode (stomatele de apă) situate de-a lungul marginii frunzei. Umiditatea excesivă a solului duce la o scădere a conținutului de oxigen din acesta, ceea ce îngreunează respirația și funcția de aspirație a rădăcinilor. Prin urmare, rădăcinile higrofitelor sunt situate în orizonturile de suprafață ale solului, se ramifică slab și există puțini fire de păr de rădăcină pe ele. Organele multor higrofite erbacee au un sistem bine dezvoltat de spații intercelulare prin care pătrunde aerul atmosferic. La plantele care trăiesc pe soluri puternic îmbibate cu apă, inundate periodic cu apă, se formează rădăcini respiratorii speciale, ca, de exemplu, la chiparosul de mlaștină, sau cele de susținere, ca la plantele lemnoase de mangrove.

Xerofite capabil să tolereze uscăciunea prelungită semnificativă a aerului și a solului în stare activă. Sunt larg răspândiți în stepe, deșerturi, subtropicale uscate etc. În zona cu climă temperată se așează pe soluri nisipoase uscate și lutoase nisipoase, în zonele ridicate ale reliefului. Capacitatea xerofitelor de a tolera lipsa de umiditate se datorează caracteristicilor lor anatomice, morfologice și fiziologice. Din aceste motive, ele sunt împărțite în două grupe: suculentși sclerofite.

suculent- plante perene cu frunze sau tulpini cărnoase suculente, la care țesutul de stocare a apei este foarte dezvoltat. Există suculente de frunze - aloe, agave, stonecrop, tinere și tulpină, la care frunzele sunt reduse, iar părțile de pământ sunt reprezentate de tulpini cărnoase (cactusi, niște epuri). O caracteristică distinctivă a suculentelor este capacitatea de a stoca o cantitate mare de apă și de a o folosi extrem de cumpătat. Rata lor de transpirație este foarte scăzută, deoarece stomatele sunt foarte puține, sunt adesea scufundate în țesutul frunzelor sau tulpinii și sunt de obicei închise în timpul zilei, ceea ce îi ajută să limiteze consumul de apă. Închiderea stomatelor în timpul zilei duce la dificultăți în procesele de fotosinteză și schimb de gaze, prin urmare, suculentele au dezvoltat un mod special de fotosinteză, în care dioxidul de carbon eliberat în timpul respirației este utilizat parțial. În acest sens, intensitatea fotosintezei în ele este scăzută, ceea ce este asociat cu o creștere lentă și o competitivitate destul de scăzută. Suculentele se caracterizează prin presiune osmotică scăzută a sevei celulare, cu excepția celor care cresc pe soluri saline. Sistemele lor radiculare sunt superficiale, foarte ramificate și cu creștere rapidă.

Sclerofitele sunt plante dure, cu aspect uscat, datorită cantității mari de țesut mecanic și udarii reduse a frunzelor și tulpinilor. Frunzele multor specii sunt mici, înguste sau reduse la solzi, spini; au adesea pubescență densă (labă de pisică, cinquefoil argintiu, multe pelin etc.) sau înveliș ceros (floarea de colț rusesc etc.). Sistemele lor radiculare sunt bine dezvoltate și adesea de multe ori mai mari ca masă totală decât părțile supraterane ale plantelor. O varietate de adaptări fiziologice ajută, de asemenea, sclerofitele să reziste cu succes la lipsa de umiditate: presiunea osmotică ridicată a sevei celulare, rezistența la deshidratarea țesuturilor, capacitatea mare de reținere a apei a țesuturilor și celulelor, datorită vâscozității ridicate a citoplasmei. Multe sclerofite folosesc perioadele cele mai favorabile ale anului pentru vegetație, iar când se instalează seceta, reduc drastic procesele vitale. Toate proprietățile de mai sus ale xerofitelor contribuie la rezistența lor la secetă.

mezofite cresc în condiții de umiditate medie. Sunt mai pretențioși la umiditate decât xerofitele și mai puțin decât higrofitele. Țesuturile frunzelor mezofit se diferențiază în parenchim columnar și spongios. Țesuturile tegumentare pot avea unele trăsături xeromorfe (pubescență rară, strat de cuticulă îngroșat). Dar sunt mai puțin pronunțate decât la xerofite. Sistemele radiculare pot pătrunde adânc în sol sau pot fi situate în orizonturile de suprafață. în ceea ce privește nevoile lor ecologice, mezofiții reprezintă un grup foarte divers. Astfel, printre mezofitele de luncă și pădure se întâlnesc specii cu dragoste crescută de umiditate, care se caracterizează printr-un conținut ridicat de apă în țesuturi și o capacitate de reținere a apei destul de slabă. Acestea sunt coada vulpii de luncă, iarba albastră de mlaștină, pajiștea moale, golokuchnik-ul lui Linnaeus și multe altele.

În habitatele cu lipsă periodică sau constantă (uşoară) de umiditate, mezofitele prezintă semne de organizare xeromorfă şi rezistenţă fiziologică crescută la secetă. Exemple de astfel de plante sunt stejarul pedunculat, trifoiul de munte, pătlagina medie, lucerna în formă de seceră etc.

Adaptări animale.În raport cu regimul apei în rândul animalelor, se pot distinge higrofile (iubitoare de umiditate), xerofile (iubitoare de uscat) și mezofile (preferând condițiile medii de umiditate). Un exemplu de higrofili sunt păduchii, țânțarii, coadalii, libelulele etc. Toate nu tolerează un deficit de apă semnificativ și nu tolerează nici măcar o secetă de scurtă durată. Sunt xerofile, cămilele, lăcustele de deșert, gândacii negri etc.

Animalele obțin apă prin băutură, hrană și prin oxidarea materiei organice. Multe mamifere și păsări (elefanți, lei, hiene, rândunele, ioniși etc.) au nevoie de apă potabilă. Speciile de deșert, cum ar fi jerboi, gerbilii africani și șobolanul-cangur american se pot descurca fără apă potabilă. Omizile moliei de haine, gărgărițele de hambar și de orez și multe altele trăiesc exclusiv din cauza apei metabolice.

Animalele se caracterizează prin modalități de reglare a echilibrului apei: morfologic, fiziologic, comportamental.

La morfologic metodele de menținere a echilibrului apei includ formațiuni care ajută la reținerea apei în organism: cochilii de melci de uscat, tegumente keratinizate ale reptilelor, permeabilitatea slabă la apă a tegumentelor la insecte etc. Se arată că permeabilitatea tegumentelor insectelor nu depinde de structura chitinei, dar este determinată de cel mai subțire strat de ceară care îi acoperă suprafața. Distrugerea acestui strat crește dramatic evaporarea prin capace.

La fiziologic adaptările pentru reglarea metabolismului apei includ capacitatea de a forma umiditate metabolică, economisirea apei la excretarea urinei și fecalelor, rezistența la deshidratare, modificări ale transpirației și pierderea apei prin mucoasele. Conservarea apei în tractul digestiv se realizează prin absorbția apei de către intestine și formarea fecalelor aproape deshidratate. La păsări și reptile, produsul final al metabolismului azotului este acidul uric, pentru a cărui îndepărtare practic nu se consumă apă. Reglarea activă a transpirației și evaporării umidității de la suprafața tractului respirator este utilizată pe scară largă de animalele homeoterme. De exemplu, la o cămilă, în cele mai extreme cazuri de deficiență de umiditate, transpirația se oprește și evaporarea din tractul respirator este redusă drastic, ceea ce duce la reținerea apei în organism. Evaporarea asociată cu nevoia de termoreglare poate provoca deshidratarea organismului, așa că multe animale mici cu sânge cald în climat uscat și cald evită expunerea la căldură și păstrează umiditatea ascunzându-se sub pământ.

La animalele poikiloterme, o creștere a temperaturii corpului după încălzirea aerului evită pierderile excesive de apă, dar nu pot evita complet pierderile prin evaporare. Prin urmare, pentru animalele cu sânge rece, principala modalitate de a menține echilibrul apei în timpul vieții în condiții aride este evitarea încărcărilor excesive de căldură. Prin urmare, în complexul de adaptări la regimul apei din mediul terestru, moduri comportamentale reglarea echilibrului apei. Acestea includ forme speciale de comportament: săparea gropilor, căutarea corpurilor de apă, alegerea habitatelor etc. Acest lucru este deosebit de important pentru animalele erbivore și granivore. Pentru mulți dintre ei, prezența corpurilor de apă este o condiție prealabilă pentru stabilirea în regiunile aride. De exemplu, distribuția în deșert a unor specii cum ar fi bivolul din Cap, căptușa și unele antilope este complet dependentă de disponibilitatea locurilor de adăpare. Multe reptile și mamifere mici trăiesc în vizuini unde temperaturile relativ scăzute și umiditatea ridicată favorizează schimbul de apă. Păsările folosesc adesea goluri, coroane umbrite de copac etc.

Viața pe uscat necesita astfel de adaptări care erau posibile numai în organismele vii foarte organizate. Mediul sol-aer este mai dificil pentru viață, se caracterizează printr-un conținut ridicat de oxigen, o cantitate mică de vapori de apă, densitate scăzută etc. Acest lucru a schimbat foarte mult condițiile de respirație, schimbul de apă și mișcarea ființelor vii.

Densitatea scăzută a aerului determină forța sa scăzută de ridicare și capacitatea portantă nesemnificativă. Organismele aeriene trebuie să aibă propriul sistem de sprijin care susține corpul: plantele - o varietate de țesuturi mecanice, animale - un schelet solid sau hidrostatic. În plus, toți locuitorii mediului aerian sunt strâns legați de suprafața pământului, care le servește pentru atașare și sprijin.

Densitatea scăzută a aerului oferă rezistență scăzută la mișcare. Prin urmare, multe animale terestre au dobândit capacitatea de a zbura. 75% din toate creaturile terestre, în principal insecte și păsări, s-au adaptat la zborul activ.

Datorită mobilității aerului, fluxurilor verticale și orizontale ale maselor de aer existente în straturile inferioare ale atmosferei, zborul pasiv al organismelor este posibil. În acest sens, multe specii au dezvoltat anemocoria - relocare cu ajutorul curenților de aer. Anemocoria este caracteristică sporilor, semințelor și fructelor plantelor, chisturilor de protozoare, insectelor mici, păianjenilor etc. Organismele transportate pasiv de curenții de aer sunt numite colectiv aeroplancton.

Organismele terestre există în condiții de presiune relativ scăzută datorită densității scăzute a aerului. În mod normal, este egal cu 760 mm Hg. Pe măsură ce altitudinea crește, presiunea scade. Presiunea scăzută poate limita distribuția speciilor în munți. Pentru vertebrate, limita superioară a vieții este de aproximativ 60 mm. O scădere a presiunii implică o scădere a aportului de oxigen și deshidratarea animalelor din cauza creșterii frecvenței respiratorii. Aproximativ aceleași limite de avans în munți au plante mai înalte. Ceva mai rezistente sunt artropodele care pot fi găsite pe ghețari deasupra liniei de vegetație.

Compoziția gazoasă a aerului. Pe lângă proprietățile fizice ale mediului aerian, proprietățile sale chimice sunt foarte importante pentru existența organismelor terestre. Compoziția gazoasă a aerului din stratul de suprafață al atmosferei este destul de omogenă în ceea ce privește conținutul componentelor principale (azot - 78,1%, oxigen - 21,0%, argon - 0,9%, dioxid de carbon - 0,003% în volum).

Conținutul ridicat de oxigen a contribuit la creșterea metabolismului organismelor terestre în comparație cu cele primare acvatice. În mediul terestru, pe baza eficienței ridicate a proceselor oxidative din organism, a apărut homeotermia animală. Oxigenul, datorită conținutului său constant ridicat în aer, nu este un factor limitativ pentru viața în mediul terestru.

Conținutul de dioxid de carbon poate varia în anumite zone ale stratului de suprafață de aer în limite destul de semnificative. Saturație crescută a aerului cu CO? apare în zonele de activitate vulcanică, în apropierea izvoarelor termale și a altor ieșiri subterane ale acestui gaz. În concentrații mari, dioxidul de carbon este toxic. În natură, astfel de concentrații sunt rare. Conținutul scăzut de CO 2 inhibă procesul de fotosinteză. În condiții de interior, puteți crește rata de fotosinteză prin creșterea concentrației de dioxid de carbon. Acesta este folosit în practica sere și sere.

Azotul aerian pentru majoritatea locuitorilor mediului terestru este un gaz inert, dar microorganismele individuale (bacterii nodulare, bacterii azotate, alge albastru-verzi etc.) au capacitatea de a-l lega și de a-l implica în ciclul biologic al substanțelor.

Deficiența de umiditate este una dintre caracteristicile esențiale ale mediului sol-aer al vieții. Întreaga evoluție a organismelor terestre a fost sub semnul adaptării la extracția și conservarea umidității. Modurile de umiditate a mediului pe uscat sunt foarte diverse - de la saturația completă și constantă a aerului cu vapori de apă în unele zone ale tropicelor până la absența aproape completă a acestora în aerul uscat al deșerților. Variabilitatea zilnică și sezonieră a conținutului de vapori de apă din atmosferă este, de asemenea, semnificativă. Aprovizionarea cu apă a organismelor terestre depinde și de modul de precipitare, prezența rezervoarelor, rezervele de umiditate a solului, apropierea apei subterane și așa mai departe.

Acest lucru a condus la dezvoltarea unor adaptări ale organismelor terestre la diferite regimuri de alimentare cu apă.

Regimul de temperatură. Următoarea trăsătură distinctivă a mediului aer-sol sunt fluctuațiile semnificative de temperatură. În majoritatea zonelor terestre, amplitudinile temperaturii zilnice și anuale sunt de zeci de grade. Rezistența la schimbările de temperatură din mediul locuitorilor terestre este foarte diferită, în funcție de habitatul specific în care trăiesc. Cu toate acestea, în general, organismele terestre sunt mult mai euriterme decât organismele acvatice.

Condițiile de viață în mediul sol-aer sunt complicate, în plus, de existența schimbărilor meteorologice. Vremea - stări în continuă schimbare ale atmosferei în apropierea suprafeței împrumutate, până la o înălțime de aproximativ 20 km (limita troposferei). Variabilitatea vremii se manifestă prin variația constantă a combinației unor astfel de factori de mediu precum temperatura, umiditatea aerului, înnorarea, precipitațiile, puterea și direcția vântului etc. Regimul meteorologic pe termen lung caracterizează clima zonei. Conceptul de „climă” include nu numai valorile medii ale fenomenelor meteorologice, ci și cursul lor anual și zilnic, abaterea de la acesta și frecvența acestora. Clima este determinată de condițiile geografice ale zonei. Principalii factori climatici - temperatura și umiditatea - sunt măsurați prin cantitatea de precipitații și saturația aerului cu vapori de apă.

Pentru majoritatea organismelor terestre, în special pentru cele mici, clima zonei nu este atât de importantă, cât condițiile habitatului lor imediat. Foarte des, elementele locale ale mediului (relief, expunere, vegetație etc.) modifică regimul temperaturilor, umidității, luminii, mișcării aerului într-o anumită zonă în așa fel încât să se deosebească semnificativ de condițiile climatice ale zonei. Asemenea modificări ale climei, care se conturează în stratul de suprafață al aerului, se numesc microclimat. În fiecare zonă, microclimatul este foarte divers. Se pot distinge microclimate de zone foarte mici.

Regimul de lumină al mediului sol-aer are, de asemenea, unele caracteristici. Intensitatea și cantitatea de lumină de aici sunt cele mai mari și practic nu limitează viața plantelor verzi, ca în apă sau sol. Pe uscat este posibilă existența unor specii extrem de fotofile. Pentru marea majoritate a animalelor terestre cu activitate diurnă și chiar nocturnă, vederea este una dintre principalele căi de orientare. La animalele terestre, vederea este esențială pentru găsirea prăzii, iar multe specii au chiar și viziunea în culori. În acest sens, victimele dezvoltă astfel de trăsături adaptative, cum ar fi o reacție defensivă, mascarea și colorarea de avertizare, mimica etc. În viața acvatică, astfel de adaptări sunt mult mai puțin dezvoltate. Apariția florilor viu colorate ale plantelor superioare este, de asemenea, asociată cu particularitățile aparatului polenizatorilor și, în cele din urmă, cu regimul de lumină al mediului.

Relieful terenului și proprietățile solului sunt și condițiile vieții organismelor terestre și, în primul rând, a plantelor. Proprietățile suprafeței pământului care au un impact ecologic asupra locuitorilor săi sunt unite de „factori de mediu edafici” (din grecescul „edaphos” – „sol”).

În raport cu diferitele proprietăți ale solurilor, se pot distinge o serie de grupuri ecologice de plante. Deci, în funcție de reacția la aciditatea solului, ei disting:

1) specii acidofile - cresc pe soluri acide cu un pH de cel puțin 6,7 (plante de mlaștini sphagnum);

2) neutrofile - tind să crească pe soluri cu un pH de 6,7–7,0 (cele mai cultivate plante);

3) bazifil - cresc la un pH mai mare de 7,0 (mordovnik, anemonă de pădure);

4) indiferent - poate crește pe soluri cu diferite valori ale pH-ului (lacramioare).

Plantele diferă și în raport cu umiditatea solului. Anumite specii sunt limitate la diferite substraturi, de exemplu, petrofitele cresc pe soluri pietroase, iar pasmofitele locuiesc pe nisipuri cu curgere liberă.

Terenul și natura solului afectează specificul mișcării animalelor: de exemplu, ungulate, struți, dropii care trăiesc în spații deschise, teren dur, pentru a spori repulsia la alergare. La șopârlele care trăiesc în nisipuri afânate, degetele sunt marginite cu solzi cornosi care măresc suportul. Pentru locuitorii terestre care sapă gropi, solul dens este nefavorabil. Natura solului afectează în anumite cazuri distribuția animalelor terestre care sapă gropi sau vizuini în pământ, sau depun ouă în sol etc.