Ang buhay sa lupa ay nangangailangan ng gayong mga adaptasyon na posible lamang sa mga organisadong buhay na organismo. Ang kapaligiran sa lupa-hangin ay mas mahirap para sa buhay, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na nilalaman ng oxygen, isang maliit na halaga ng singaw ng tubig, mababang density, atbp. Ito ay lubos na nagbago sa mga kondisyon ng paghinga, pagpapalitan ng tubig at paggalaw ng mga nabubuhay na nilalang.

Tinutukoy ng mababang density ng hangin ang mababang puwersa ng pag-angat nito at hindi gaanong kapasidad ng tindig. Ang mga organismo ng hangin ay dapat magkaroon ng sariling sistema ng suporta na sumusuporta sa katawan: mga halaman - iba't ibang mga mekanikal na tisyu, hayop - isang solid o hydrostatic na balangkas. Bilang karagdagan, ang lahat ng mga naninirahan sa kapaligiran ng hangin ay malapit na konektado sa ibabaw ng lupa, na nagsisilbi sa kanila para sa attachment at suporta.

Ang mababang density ng hangin ay nagbibigay ng mababang resistensya sa paggalaw. Samakatuwid, maraming mga hayop sa lupa ang nakakuha ng kakayahang lumipad. 75% ng lahat ng terrestrial na nilalang, pangunahin ang mga insekto at ibon, ay umangkop sa aktibong paglipad.

Dahil sa kadaliang mapakilos ng hangin, ang patayo at pahalang na daloy ng mga masa ng hangin na umiiral sa mas mababang mga layer ng atmospera, posible ang passive flight ng mga organismo. Kaugnay nito, maraming mga species ang nakabuo ng anemochory - resettlement sa tulong ng mga alon ng hangin. Ang Anemochory ay katangian ng mga spores, buto at prutas ng mga halaman, protozoan cyst, maliliit na insekto, spider, atbp. Ang mga organismo na passive na dinadala ng mga agos ng hangin ay sama-samang tinatawag na aeroplankton.

Ang mga terrestrial na organismo ay umiiral sa mga kondisyon na medyo mababa ang presyon dahil sa mababang density ng hangin. Karaniwan, ito ay katumbas ng 760 mm Hg. Habang tumataas ang altitude, bumababa ang presyon. Maaaring limitahan ng mababang presyon ang pamamahagi ng mga species sa mga bundok. Para sa mga vertebrates, ang pinakamataas na limitasyon ng buhay ay humigit-kumulang 60 mm. Ang pagbaba sa presyon ay nangangailangan ng pagbaba sa supply ng oxygen at pag-aalis ng tubig ng mga hayop dahil sa pagtaas ng respiratory rate. Humigit-kumulang sa parehong mga limitasyon ng advance sa mga bundok ay may mas mataas na mga halaman. Medyo mas matibay ang mga arthropod na makikita sa mga glacier sa itaas ng vegetation line.

Gas komposisyon ng hangin. Bilang karagdagan sa mga pisikal na katangian ng kapaligiran ng hangin, ang mga kemikal na katangian nito ay napakahalaga para sa pagkakaroon ng mga terrestrial na organismo. Ang komposisyon ng gas ng hangin sa ibabaw na layer ng kapaligiran ay medyo homogenous sa mga tuntunin ng nilalaman ng mga pangunahing bahagi (nitrogen - 78.1%, oxygen - 21.0%, argon - 0.9%, carbon dioxide - 0.003% sa dami).

Ang mataas na nilalaman ng oxygen ay nag-ambag sa isang pagtaas sa metabolismo ng mga terrestrial na organismo kumpara sa mga pangunahing aquatic. Ito ay nasa terrestrial na kapaligiran, batay sa mataas na kahusayan ng mga proseso ng oxidative sa katawan, na ang homeothermia ng hayop ay lumitaw. Ang oxygen, dahil sa patuloy na mataas na nilalaman nito sa hangin, ay hindi isang limitasyon sa kadahilanan para sa buhay sa terrestrial na kapaligiran.

Ang nilalaman ng carbon dioxide ay maaaring mag-iba sa ilang partikular na bahagi ng ibabaw na layer ng hangin sa loob ng medyo makabuluhang limitasyon. Tumaas na air saturation na may CO? nangyayari sa mga zone ng aktibidad ng bulkan, malapit sa mga thermal spring at iba pang underground outlet ng gas na ito. Sa mataas na konsentrasyon, ang carbon dioxide ay nakakalason. Sa likas na katangian, ang mga naturang konsentrasyon ay bihira. Ang mababang nilalaman ng CO 2 ay pumipigil sa proseso ng photosynthesis. Sa ilalim ng panloob na mga kondisyon, maaari mong taasan ang rate ng photosynthesis sa pamamagitan ng pagtaas ng konsentrasyon ng carbon dioxide. Ito ay ginagamit sa pagsasanay ng mga greenhouses at greenhouses.

Ang air nitrogen para sa karamihan ng mga naninirahan sa terrestrial na kapaligiran ay isang hindi gumagalaw na gas, ngunit ang mga indibidwal na microorganism (nodule bacteria, nitrogen bacteria, blue-green algae, atbp.) ay may kakayahang magbigkis nito at isali ito sa biological cycle ng mga substance.

Ang kakulangan sa kahalumigmigan ay isa sa mga mahahalagang katangian ng kapaligiran sa lupa-hangin ng buhay. Ang buong ebolusyon ng mga terrestrial na organismo ay nasa ilalim ng tanda ng pagbagay sa pagkuha at pag-iingat ng kahalumigmigan. Ang mga mode ng kahalumigmigan sa kapaligiran sa lupa ay napaka-magkakaibang - mula sa kumpleto at pare-pareho ang saturation ng hangin na may singaw ng tubig sa ilang mga lugar ng tropiko sa kanilang halos kumpletong kawalan sa tuyong hangin ng mga disyerto. Ang pang-araw-araw at pana-panahong pagkakaiba-iba ng nilalaman ng singaw ng tubig sa kapaligiran ay makabuluhan din. Ang supply ng tubig ng mga terrestrial na organismo ay nakasalalay din sa paraan ng pag-ulan, ang pagkakaroon ng mga reservoir, mga reserbang kahalumigmigan ng lupa, ang kalapitan ng tubig sa lupa, at iba pa.

Ito ay humantong sa pag-unlad ng mga adaptasyon sa mga terrestrial na organismo sa iba't ibang mga rehimen ng supply ng tubig.

Temperatura na rehimen. Ang susunod na natatanging tampok ng kapaligiran ng hangin-lupa ay makabuluhang pagbabagu-bago ng temperatura. Sa karamihan ng mga lugar ng lupa, ang araw-araw at taunang mga amplitude ng temperatura ay sampu-sampung degree. Ang paglaban sa mga pagbabago sa temperatura sa kapaligiran ng mga naninirahan sa lupa ay ibang-iba, depende sa partikular na tirahan kung saan sila nakatira. Gayunpaman, sa pangkalahatan, ang mga terrestrial na organismo ay mas eurythermic kaysa sa mga nabubuhay na organismo.

Ang mga kondisyon ng buhay sa kapaligiran sa lupa-hangin ay kumplikado, bilang karagdagan, sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga pagbabago sa panahon. Panahon - patuloy na nagbabago ang mga estado ng atmospera malapit sa hiniram na ibabaw, hanggang sa taas na humigit-kumulang 20 km (hangganan ng troposphere). Ang pagkakaiba-iba ng panahon ay ipinakikita sa patuloy na pagkakaiba-iba ng kumbinasyon ng mga salik sa kapaligiran gaya ng temperatura, kahalumigmigan ng hangin, pag-ulap, pag-ulan, lakas at direksyon ng hangin, atbp. Ang pangmatagalang rehimen ng panahon ay nagpapakilala sa klima ng lugar. Kasama sa konsepto ng "Klima" hindi lamang ang mga average na halaga ng meteorological phenomena, kundi pati na rin ang kanilang taunang at pang-araw-araw na kurso, paglihis mula dito at ang kanilang dalas. Ang klima ay natutukoy ng heograpikal na kondisyon ng lugar. Ang pangunahing mga kadahilanan ng klimatiko - temperatura at halumigmig - ay sinusukat ng dami ng pag-ulan at ang saturation ng hangin na may singaw ng tubig.

Para sa karamihan ng mga terrestrial na organismo, lalo na ang mga maliliit, ang klima ng lugar ay hindi gaanong mahalaga kaysa sa mga kondisyon ng kanilang agarang tirahan. Kadalasan, ang mga lokal na elemento ng kapaligiran (relief, exposition, vegetation, atbp.) ay nagbabago sa rehimen ng temperatura, halumigmig, liwanag, paggalaw ng hangin sa isang partikular na lugar sa paraang malaki ang pagkakaiba nito sa klimatiko na kondisyon ng lugar. Ang ganitong mga pagbabago ng klima, na kumukuha ng hugis sa ibabaw na layer ng hangin, ay tinatawag na microclimate. Sa bawat zone, ang microclimate ay napaka-magkakaibang. Ang mga microclimate ng napakaliit na lugar ay maaaring makilala.

Ang magaan na rehimen ng kapaligiran sa lupa-hangin ay mayroon ding ilang mga tampok. Ang intensity at dami ng liwanag dito ay ang pinakamalaki at halos hindi nililimitahan ang buhay ng mga berdeng halaman, tulad ng sa tubig o lupa. Sa lupa, posible ang pagkakaroon ng sobrang photophilous na species. Para sa karamihan ng mga hayop sa lupa na may pang-araw-araw at kahit na aktibidad sa gabi, ang paningin ay isa sa mga pangunahing paraan ng oryentasyon. Sa mga hayop sa terrestrial, ang paningin ay mahalaga para sa paghahanap ng biktima, at maraming mga species kahit na may kulay na paningin. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang mga biktima ay bumuo ng mga tampok na adaptive tulad ng isang nagtatanggol na reaksyon, masking at kulay ng babala, panggagaya, atbp. Sa buhay na tubig, ang mga naturang adaptasyon ay hindi gaanong nabuo. Ang paglitaw ng maliwanag na kulay na mga bulaklak ng mas mataas na mga halaman ay nauugnay din sa mga kakaibang kagamitan ng mga pollinator at, sa huli, sa magaan na rehimen ng kapaligiran.

Ang kaluwagan ng lupain at ang mga katangian ng lupa ay ang mga kondisyon din para sa buhay ng mga organismo sa lupa at, una sa lahat, mga halaman. Ang mga katangian ng ibabaw ng daigdig na may epekto sa ekolohiya sa mga naninirahan dito ay pinagsama ng "edaphic environmental factors" (mula sa Greek na "edafos" - "lupa").

May kaugnayan sa iba't ibang mga katangian ng mga lupa, maaaring makilala ang isang bilang ng mga ekolohikal na grupo ng mga halaman. Kaya, ayon sa reaksyon sa kaasiman ng lupa, nakikilala nila:

1) acidophilic species - lumalaki sa acidic soils na may pH na hindi bababa sa 6.7 (mga halaman ng sphagnum bogs);

2) neutrophilic - malamang na tumubo sa mga lupang may pH na 6.7–7.0 (pinaka-nakatanim na halaman);

3) basiphilic - lumago sa isang pH na higit sa 7.0 (mordovnik, anemone ng kagubatan);

4) walang malasakit - maaaring lumaki sa mga lupa na may iba't ibang mga halaga ng pH (lily ng lambak).

Ang mga halaman ay nagkakaiba din kaugnay sa kahalumigmigan ng lupa. Ang ilang mga species ay nakakulong sa iba't ibang mga substrate, halimbawa, ang mga petrophyte ay lumalaki sa mabato na mga lupa, at ang mga pasmophyte ay naninirahan sa mga buhangin na malayang dumadaloy.

Ang lupain at ang likas na katangian ng lupa ay nakakaapekto sa mga detalye ng paggalaw ng mga hayop: halimbawa, mga ungulates, ostriches, bustard na naninirahan sa mga bukas na espasyo, matigas na lupa, upang mapahusay ang pagtanggi kapag tumatakbo. Sa mga butiki na naninirahan sa maluwag na buhangin, ang mga daliri ay nababalutan ng malibog na kaliskis na nagpapataas ng suporta. Para sa mga naninirahan sa terrestrial na naghuhukay ng mga butas, ang siksik na lupa ay hindi kanais-nais. Ang likas na katangian ng lupa sa ilang mga kaso ay nakakaapekto sa pamamahagi ng mga hayop sa lupa na naghuhukay ng mga butas o bumabaon sa lupa, o nangingitlog sa lupa, atbp.



Ang tirahan ng lupa-hangin sa buong ebolusyon ay pinag-aralan nang mas huli kaysa sa nabubuhay sa tubig. Ang natatanging tampok nito ay ito ay puno ng gas, samakatuwid, ang isang makabuluhang nilalaman ng oxygen ay nangingibabaw sa komposisyon, pati na rin ang mababang presyon, kahalumigmigan at density.

Sa mahabang panahon ng naturang proseso ng ebolusyon, kailangan ng flora at fauna na bumuo ng isang tiyak na pag-uugali at pisyolohiya, anatomical at iba pang mga adaptasyon, nagawa nilang umangkop sa mga pagbabago sa nakapaligid na mundo.

Katangian

Ang kapaligiran ay nailalarawan sa pamamagitan ng:

• Patuloy na pagbabago sa temperatura at mga antas ng kahalumigmigan sa hangin;
• Ang pagdaan ng oras ng araw at mga panahon;
• Mahusay na intensity ng liwanag;
• Pag-asa ng mga kadahilanan ng lokasyon ng teritoryo.

Mga kakaiba

Ang isang tampok ng kapaligiran ay ang mga halaman ay maaaring mag-ugat sa lupa, at ang mga hayop ay maaaring lumipat sa kalawakan ng hangin at lupa. Ang lahat ng mga halaman ay may stomatal apparatus, sa tulong ng kung saan ang mga organismo sa lupa ng mundo ay maaaring kumuha ng oxygen nang direkta mula sa hangin. Ang mababang kahalumigmigan ng hangin at ang nangingibabaw na presensya ng oxygen sa loob nito ay humantong sa paglitaw ng mga organ ng paghinga sa mga hayop - ang trachea at baga. Ang isang mahusay na binuo na istraktura ng kalansay ay nagbibigay-daan sa independiyenteng paggalaw sa lupa at nagbibigay ng isang malakas na suporta para sa katawan at mga organo, dahil sa mababang density ng kapaligiran.

Hayop

Ang pangunahing bahagi ng mga species ng hayop ay naninirahan sa kapaligiran sa lupa-hangin: mga ibon, hayop, reptilya at insekto.

Adaptation at fitness (mga halimbawa)

Ang mga buhay na organismo ay nakabuo ng ilang mga adaptasyon sa mga negatibong salik ng nakapaligid na mundo: pagbagay sa temperatura at pagbabago ng klima, isang espesyal na istraktura ng katawan, thermoregulation, pati na rin ang pagbabago at dinamika ng mga siklo ng buhay. Halimbawa, ang ilang mga halaman, upang mapanatili ang kanilang normal na estado sa panahon ng malamig at tagtuyot, ay nagbabago ng mga shoots at root system. Sa mga ugat ng mga gulay - beets at karot, sa mga dahon ng mga bulaklak - aloe, sa bombilya ng isang tulip at leek, ang mga sustansya at kahalumigmigan ay nakaimbak.

Upang panatilihing hindi nagbabago ang temperatura ng katawan sa tag-araw at taglamig, ang mga hayop ay bumuo ng isang espesyal na sistema ng pagpapalitan ng init at thermoregulation sa labas ng mundo. Ang mga halaman ay bumuo ng pollen at mga buto na dinadala ng hangin para sa pagpaparami. Ang mga halaman na ito ay natatanging nakaposisyon upang mapabuti ang mga katangian ng pollen, na nagreresulta sa mahusay na polinasyon. Ang mga hayop ay nakakuha ng may layuning kadaliang kumilos upang makakuha ng pagkain. Isang ganap na mekanikal, functional at mapagkukunang koneksyon sa lupa ay nabuo.

• Ang limitadong kadahilanan para sa mga naninirahan sa kapaligiran ay ang kakulangan ng mga mapagkukunan ng tubig.
• Maaaring baguhin ng mga buhay na organismo ang hugis ng katawan dahil sa mababang density ng hangin. Halimbawa, ang pagbuo ng mga skeletal section ay mahalaga para sa mga hayop, habang ang mga ibon ay nangangailangan ng makinis na hugis ng pakpak at istraktura ng katawan.
• Ang mga halaman ay nangangailangan ng nababaluktot na nag-uugnay na mga tisyu, pati na rin ang pagkakaroon ng isang katangian na hugis ng korona at mga bulaklak.
• Ang mga ibon at mammal ay may utang sa pagkuha ng pag-andar ng warm-bloodedness sa pagkakaroon ng mga katangian ng hangin - thermal conductivity, kapasidad ng init.

mga konklusyon

Ang tirahan sa lupa-hangin ay hindi karaniwan sa mga tuntunin ng mga kadahilanan sa kapaligiran. Ang pananatili ng mga hayop at halaman dito ay posible dahil sa hitsura at pagbuo ng maraming mga adaptasyon sa kanila. Ang lahat ng mga naninirahan ay hindi mapaghihiwalay mula sa ibabaw ng lupa para sa pangkabit at matatag na suporta. Kaugnay nito, ang lupa ay hindi mapaghihiwalay mula sa aquatic at terrestrial na kapaligiran, na gumaganap ng malaking papel sa ebolusyon ng mundo ng mga hayop at halaman.

Para sa maraming mga indibidwal, ito ay isang tulay kung saan ang mga organismo ng mga mapagkukunan ng tubig ay dumaan sa mga kondisyon ng pamumuhay sa lupa at sa gayon ay nasakop ang lupain. Ang pamamahagi ng mga flora at fauna sa buong planeta ay nakasalalay sa komposisyon ng lupa at lupain, depende sa paraan ng pamumuhay.

Kamakailan, ang kapaligiran sa lupa-hangin ay nagbabago dahil sa mga aktibidad ng tao. Ang mga tao ay artipisyal na nagbabago ng mga natural na tanawin, ang bilang at laki ng mga anyong tubig. Sa ganitong sitwasyon, maraming mga organismo ang hindi mabilis na umangkop sa mga bagong kondisyon ng pamumuhay. Kinakailangang tandaan ito at itigil ang negatibong panghihimasok ng mga tao sa ground-air na tirahan ng mga hayop at halaman!

Habitat sa Lupa

Sa kurso ng ebolusyon, ang kapaligiran na ito ay pinagkadalubhasaan sa ibang pagkakataon kaysa sa tubig. Ang mga salik sa kapaligiran sa kapaligiran ng terrestrial-air ay naiiba mula sa iba pang mga tirahan sa mataas na intensity ng liwanag, makabuluhang pagbabagu-bago sa temperatura at halumigmig ng hangin, ang ugnayan ng lahat ng mga kadahilanan sa lokasyong heograpikal, ang pagbabago ng mga panahon ng taon at oras ng araw. Ang kapaligiran ay puno ng gas, samakatuwid ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang kahalumigmigan, density at presyon, mataas na nilalaman ng oxygen.

Characterization ng abiotic environmental factor ng liwanag, temperatura, halumigmig - tingnan ang nakaraang lecture.

Komposisyon ng gas ng kapaligiran ay isa ring mahalagang kadahilanan sa klima. Humigit-kumulang 3-3.5 bilyong taon na ang nakalilipas, ang kapaligiran ay naglalaman ng nitrogen, ammonia, hydrogen, methane at singaw ng tubig, at walang libreng oxygen sa loob nito. Ang komposisyon ng atmospera ay higit na tinutukoy ng mga gas ng bulkan.

Sa kasalukuyan, ang atmospera ay pangunahing binubuo ng nitrogen, oxygen, at medyo mas maliit na halaga ng argon at carbon dioxide. Ang lahat ng iba pang mga gas na naroroon sa atmospera ay nakapaloob lamang sa mga bakas na halaga. Ang partikular na kahalagahan para sa biota ay ang kamag-anak na nilalaman ng oxygen at carbon dioxide.

Ang mataas na nilalaman ng oxygen ay nag-ambag sa isang pagtaas sa metabolismo ng mga terrestrial na organismo kumpara sa mga pangunahing aquatic. Ito ay sa terrestrial na kapaligiran, sa batayan ng mataas na kahusayan ng mga proseso ng oxidative sa katawan, na ang homoiothermia ng hayop ay lumitaw. Ang oxygen, dahil sa patuloy na mataas na nilalaman nito sa hangin, ay hindi isang kadahilanan na naglilimita sa buhay sa terrestrial na kapaligiran. Sa mga lugar lamang, sa ilalim ng mga partikular na kundisyon, ang isang pansamantalang kakulangan ay nilikha, halimbawa, sa mga akumulasyon ng nabubulok na mga labi ng halaman, mga stock ng butil, harina, atbp.

Ang nilalaman ng carbon dioxide ay maaaring mag-iba sa ilang bahagi ng ibabaw na layer ng hangin sa loob ng medyo makabuluhang limitasyon. Halimbawa, sa kawalan ng hangin sa gitna ng malalaking lungsod, ang konsentrasyon nito ay tataas ng sampung beses. Ang mga pagbabago sa araw-araw sa nilalaman ng carbon dioxide sa mga layer ng ibabaw ay regular, na nauugnay sa ritmo ng photosynthesis ng halaman, at pana-panahon, dahil sa mga pagbabago sa intensity ng paghinga ng mga nabubuhay na organismo, pangunahin ang mikroskopikong populasyon ng mga lupa. Ang pagtaas ng saturation ng hangin na may carbon dioxide ay nangyayari sa mga zone ng aktibidad ng bulkan, malapit sa mga thermal spring at iba pang mga saksakan sa ilalim ng lupa ng gas na ito. Ang mababang nilalaman ng carbon dioxide ay pumipigil sa proseso ng photosynthesis. Sa ilalim ng panloob na mga kondisyon, ang rate ng photosynthesis ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pagtaas ng konsentrasyon ng carbon dioxide; ito ay ginagamit sa pagsasanay ng mga greenhouses at greenhouses.

Ang air nitrogen para sa karamihan ng mga naninirahan sa terrestrial na kapaligiran ay isang hindi gumagalaw na gas, ngunit ang isang bilang ng mga microorganism (nodule bacteria, Azotobacter, clostridia, blue-green algae, atbp.) ay may kakayahang magbigkis nito at isali ito sa biological cycle.

Ang mga lokal na dumi na pumapasok sa hangin ay maaari ding makabuluhang makaapekto sa mga buhay na organismo. Ito ay totoo lalo na para sa mga nakakalason na gas na sangkap - methane, sulfur oxide (IV), carbon monoxide (II), nitrogen oxide (IV), hydrogen sulfide, chlorine compound, pati na rin ang mga particle ng alikabok, soot, atbp., na nagpaparumi sa hangin sa mga industriyal na lugar. Ang pangunahing modernong pinagmumulan ng kemikal at pisikal na polusyon ng kapaligiran ay anthropogenic: ang gawain ng iba't ibang mga pang-industriya na negosyo at transportasyon, pagguho ng lupa, atbp. Sulfur oxide (SO 2), halimbawa, ay lason sa mga halaman kahit na sa mga konsentrasyon mula sa isang limampung- ika-1000 hanggang ika-isang milyon ng dami ng hangin .. Ang ilang mga species ng halaman ay partikular na sensitibo sa S0 2 at nagsisilbing isang sensitibong tagapagpahiwatig ng akumulasyon nito sa hangin (halimbawa, lichens.

Mababang density ng hangin tinutukoy nito ang mababang puwersa ng pag-angat at hindi gaanong kapasidad ng tindig. Ang mga naninirahan sa hangin ay dapat magkaroon ng kanilang sariling sistema ng suporta na sumusuporta sa katawan: mga halaman - isang iba't ibang mga mekanikal na tisyu, mga hayop - isang solid o, mas madalas, isang hydrostatic skeleton. Bilang karagdagan, ang lahat ng mga naninirahan sa kapaligiran ng hangin ay malapit na konektado sa ibabaw ng lupa, na nagsisilbi sa kanila para sa attachment at suporta. Imposible ang buhay sa isang suspendido na estado sa himpapawid. Totoo, maraming mga microorganism at hayop, spores, buto at pollen ng mga halaman ang regular na naroroon sa hangin at dinadala ng mga alon ng hangin (anemochory), maraming mga hayop ang may kakayahang aktibong lumipad, ngunit sa lahat ng mga species na ito ang pangunahing pag-andar ng kanilang ikot ng buhay - pagpaparami - ay isinasagawa sa ibabaw ng lupa. Para sa karamihan sa kanila, ang pagiging nasa himpapawid ay nauugnay lamang sa resettlement o paghahanap ng biktima.

Hangin Ito ay may limitadong epekto sa aktibidad at maging sa pamamahagi ng mga organismo. Maaaring baguhin ng hangin ang hitsura ng mga halaman, lalo na sa mga tirahan tulad ng mga alpine zone kung saan ang iba pang mga kadahilanan ay nililimitahan. Sa mga bukas na tirahan ng bundok, nililimitahan ng hangin ang paglaki ng halaman, na nagiging sanhi ng pagyuko ng mga halaman sa gilid ng hangin. Bilang karagdagan, pinapataas ng hangin ang evapotranspiration sa mababang kondisyon ng halumigmig. Napakahalaga ay mga bagyo, bagama't ang kanilang aksyon ay puro lokal. Ang mga bagyo, gayundin ang mga ordinaryong hangin, ay may kakayahang maghatid ng mga hayop at halaman sa malalayong distansya at sa gayon ay binabago ang komposisyon ng mga komunidad.

Presyon, tila, ay hindi isang salik na naglilimita sa direktang pagkilos, ngunit direktang nauugnay ito sa panahon at klima, na may direktang epekto sa paglilimita. Ang mababang density ng hangin ay nagdudulot ng medyo mababang presyon sa lupa. Karaniwan, ito ay katumbas ng 760 mm Hg, Art. Habang tumataas ang altitude, bumababa ang presyon. Sa taas na 5800 m, ito ay kalahating normal lamang. Maaaring limitahan ng mababang presyon ang pamamahagi ng mga species sa mga bundok. Para sa karamihan ng mga vertebrates, ang pinakamataas na limitasyon ng buhay ay humigit-kumulang 6000 m. Ang pagbaba sa presyon ay nangangailangan ng pagbaba sa supply ng oxygen at pag-aalis ng tubig ng mga hayop dahil sa pagtaas ng rate ng paghinga. Humigit-kumulang pareho ang mga limitasyon ng pagsulong sa mga bundok ng mas matataas na halaman. Medyo mas matibay ang mga arthropod (springtail, mites, spider) na makikita sa mga glacier sa itaas ng hangganan ng mga halaman.

Sa pangkalahatan, ang lahat ng mga terrestrial na organismo ay mas stenobatic kaysa sa aquatic.

Ang layered na istraktura ng mga shell ng Earth at ang komposisyon ng atmospera; liwanag na rehimen bilang isang kadahilanan ng kapaligiran sa lupa-hangin; pagbagay ng mga organismo sa iba't ibang light regimes; mga kondisyon ng temperatura sa kapaligiran sa lupa-hangin, mga adaptasyon sa temperatura; polusyon sa hangin

Ang kapaligiran sa lupa-hangin ay ang pinakamahirap sa mga tuntunin ng mga kondisyon sa kapaligiran ng buhay. Ang buhay sa lupa ay nangangailangan ng gayong morphological at biochemical adaptations na posible lamang sa isang sapat na mataas na antas ng organisasyon ng parehong mga halaman at hayop. Sa fig. Ang 2 ay nagpapakita ng diagram ng mga shell ng Earth. Ang panlabas na bahagi ay maaaring maiugnay sa kapaligiran sa lupa-hangin lithosphere at sa ibaba kapaligiran. Ang kapaligiran, sa turn, ay may medyo binibigkas na layered na istraktura. Ang mas mababang mga layer ng atmospera ay ipinapakita sa fig. 2. Dahil ang karamihan sa mga nabubuhay na nilalang ay naninirahan sa troposphere, ito ang layer ng atmospera na kasama sa konsepto ng kapaligiran sa lupa-hangin. Ang troposphere ay ang pinakamababang bahagi ng atmospera. Ang taas nito sa iba't ibang mga lugar ay mula 7 hanggang 18 km, naglalaman ito ng bulk ng singaw ng tubig, na, condensing, bumubuo ng mga ulap. Sa troposphere, mayroong isang malakas na paggalaw ng hangin, at ang temperatura ay bumaba sa average na 0.6 ° C na may pagtaas sa bawat 100 m.

Ang atmospera ng Earth ay binubuo ng isang mekanikal na halo ng mga gas na hindi kumikilos sa isa't isa. Ang lahat ng mga proseso ng meteorolohiko ay nagaganap sa loob nito, ang kabuuan nito ay tinatawag klima. Ang itaas na hangganan ng atmospera ay may kondisyong itinuturing na 2000 km, ibig sabihin, ang taas nito ay V 3 bahagi ng radius ng Earth. Ang iba't ibang mga pisikal na proseso ay patuloy na nagaganap sa atmospera: temperatura, pagbabago ng halumigmig, pag-condens ng singaw ng tubig, paglitaw ng mga fog at ulap, ang mga sinag ng araw ay nagpapainit sa kapaligiran, nag-ionize nito, atbp.

Ang bulk ng hangin ay puro sa 70 km layer. Ang tuyong hangin ay naglalaman ng (sa%): nitrogen - 78.08; oxygen - 20.95; argon - 0.93; carbon dioxide - 0.03. Mayroong napakakaunting iba pang mga gas. Ito ay hydrogen, neon, helium, krypton, radon, xenon - karamihan sa mga inert gas.

Ang hangin sa atmospera ay isa sa mga pangunahing mahahalagang elemento ng kapaligiran. Mapagkakatiwalaan nitong pinoprotektahan ang planeta mula sa mapaminsalang cosmic radiation. Sa ilalim ng impluwensya ng atmospera sa Earth, ang pinakamahalagang proseso ng geological ay nagaganap, na sa huli ay bumubuo sa landscape.

Ang hangin sa atmospera ay kabilang sa kategorya ng mga hindi mauubos na mapagkukunan, ngunit ang masinsinang pag-unlad ng industriya, ang paglago ng mga lungsod, ang pagpapalawak ng paggalugad sa kalawakan ay nagpapataas ng negatibong epekto ng antropogeniko sa kapaligiran. Samakatuwid, ang isyu ng pagprotekta sa hangin sa atmospera ay lalong nagiging mahalaga.

Bilang karagdagan sa hangin ng isang tiyak na komposisyon, ang mga nabubuhay na organismo na naninirahan sa kapaligiran ng hangin sa lupa ay apektado ng presyon at halumigmig ng hangin, pati na rin ang solar radiation at temperatura.

kanin. 2.

Light mode, o solar radiation. Para sa pagpapatupad ng mahahalagang proseso, lahat ng nabubuhay na organismo ay nangangailangan ng enerhiya na nagmumula sa labas. Ang pangunahing pinagmumulan nito ay solar radiation.

Ang epekto ng iba't ibang bahagi ng spectrum ng solar radiation sa mga buhay na organismo ay iba. Ito ay kilala na sa spectrum ng sikat ng araw ay naglalabas ultraviolet, nakikita at infrared na lugar, na, naman, ay binubuo ng mga light wave na may iba't ibang haba (Larawan 3).

Kabilang sa mga sinag ng ultraviolet (UFL), tanging ang mahahabang alon (290-300 nm) lamang ang umabot sa ibabaw ng Earth, at ang maikling alon (mas mababa sa 290 nm), na nakakasira sa lahat ng nabubuhay na bagay, ay halos ganap na hinihigop sa taas na humigit-kumulang 20 -25 km sa tabi ng ozone screen - isang manipis na layer ng atmospera na naglalaman ng mga molekula 0 3 (tingnan ang Fig. 2).

kanin. 3. Ang biological na epekto ng iba't ibang bahagi ng spectrum ng solar radiation: 1 - denaturation ng protina; 2 - intensity ng photosynthesis ng trigo; 3 - parang multo sensitivity ng mata ng tao. Ang lugar ng ultraviolet radiation na hindi tumagos ay may kulay.

sa pamamagitan ng kapaligiran

Ang mga long-wave ultraviolet ray (300-400 nm), na may mataas na enerhiya ng photon, ay may mataas na aktibidad na kemikal at mutagenic. Ang malalaking dosis ng mga ito ay nakakapinsala sa mga organismo.

Sa hanay ng 250-300 nm, ang UV radiation ay may malakas na bactericidal effect at nagiging sanhi ng pagbuo ng anti-rachitis bitamina D sa mga hayop, ibig sabihin, sa mga maliliit na dosis, ang UV radiation ay kinakailangan para sa mga tao at hayop. Sa haba na 300-400 nm, ang UV rays ay nagdudulot ng tan sa mga tao, na isang proteksiyon na reaksyon ng balat.

Ang mga infrared ray (IRL) na may wavelength na higit sa 750 nm ay may thermal effect, hindi nakikita ng mata ng tao at nagbibigay ng thermal regime ng planeta. Ang mga sinag na ito ay lalong mahalaga para sa mga hayop na may malamig na dugo (mga insekto, reptilya), na ginagamit ang mga ito upang mapataas ang temperatura ng katawan (mga paru-paro, butiki, ahas) o para sa pangangaso (mga garapata, gagamba, ahas).

Sa kasalukuyan, maraming mga aparato ang ginawa na gumagamit ng isa o ibang bahagi ng spectrum: mga ultraviolet irradiator, mga gamit sa bahay na may infrared radiation para sa mabilis na pagluluto, atbp.

Ang mga nakikitang sinag na may wavelength na 400-750 nm ay may malaking kahalagahan para sa lahat ng nabubuhay na organismo.

Ang liwanag bilang isang kondisyon para sa buhay ng halaman. Ang liwanag ay mahalaga para sa mga halaman. Ang mga berdeng halaman ay gumagamit ng solar energy sa rehiyong ito ng spectrum, na kinukuha ito sa proseso ng photosynthesis:

Dahil sa iba't ibang pangangailangan para sa liwanag na enerhiya, ang mga halaman ay nagkakaroon ng iba't ibang morphological at physiological adaptations sa light regime ng kanilang tirahan.

Ang adaptasyon ay isang sistema para sa pag-regulate ng mga metabolic na proseso at pisyolohikal na katangian na nagsisiguro ng maximum na kakayahang umangkop ng mga organismo sa mga kondisyon sa kapaligiran.

Alinsunod sa mga adaptasyon sa magaan na rehimen, ang mga halaman ay nahahati sa mga sumusunod na pangkat ng ekolohiya.

• 1. Mahilig sa liwanag- pagkakaroon ng mga sumusunod na morphological adaptation: malakas na sumasanga ng mga shoots na may pinaikling internodes, rosette; ang mga dahon ay maliit o may isang malakas na dissected na talim ng dahon, madalas na may waxy coating o pubescence, madalas na nakabukas sa isang gilid patungo sa liwanag (halimbawa, acacia, mimosa, sophora, cornflower, feather grass, pine, tulip).
• 2. Mahilig sa lilim- patuloy sa mga kondisyon ng malakas na pagtatabing. Ang kanilang mga dahon ay madilim na berde ang kulay, nakaayos nang pahalang. Ang mga ito ay mga halaman ng mas mababang mga tier ng kagubatan (halimbawa, mga wintergreen, two-leaved mink, ferns, atbp.). Sa kakulangan ng liwanag, nabubuhay ang mga halaman sa malalim na dagat (pula at kayumangging algae).
• 3. mapagparaya sa lilim- maaaring tiisin ang pagtatabing, ngunit lumalaki din nang maayos sa liwanag (halimbawa, mga damo sa kagubatan at shrubs na lumalaki kapwa sa malilim na lugar at sa mga gilid, pati na rin ang oak, beech, hornbeam, spruce).

May kaugnayan sa liwanag, ang mga halaman sa kagubatan ay nakaayos sa mga tier. Bilang karagdagan, kahit na sa parehong puno, ang mga dahon ay nakakakuha ng liwanag nang iba depende sa tier. Bilang isang tuntunin, sila ay bumubuo sheet mosaic, i.e. inayos sa paraang tumaas ang ibabaw ng dahon para sa mas magandang pagkuha ng liwanag.

Ang liwanag na rehimen ay nag-iiba depende sa heograpikal na latitude, oras ng araw at panahon. Kaugnay ng pag-ikot ng Earth, ang light regime ay may natatanging pang-araw-araw at pana-panahong ritmo. Ang reaksyon ng katawan sa isang pagbabago sa mode ng pag-iilaw ay tinatawag photoperiodism. Kaugnay ng photoperiodism sa katawan, nagbabago ang mga proseso ng metabolismo, paglaki at pag-unlad.

Ang kababalaghan na nauugnay sa photoperiodism sa mga halaman phototropism- ang paggalaw ng mga indibidwal na organo ng halaman patungo sa liwanag. Halimbawa, ang paggalaw ng basket ng sunflower sa araw kasunod ng araw, pagbubukas ng mga inflorescences ng dandelion at bindweed sa umaga at pagsasara sa gabi, at kabaliktaran - pagbubukas ng mga bulaklak ng night violet at mabangong tabako sa gabi at pagsasara sa kanila sa umaga (araw-araw na photoperiodism).

Ang pana-panahong photoperiodism ay sinusunod sa mga latitude na may pagbabago ng mga panahon (temperatura at hilagang latitude). Sa simula ng isang mahabang araw (sa tagsibol), ang aktibong daloy ng katas ay sinusunod sa mga halaman, ang mga buds ay namamaga at nagbubukas. Sa pagsisimula ng isang maikling araw ng taglagas, ang mga halaman ay naglalabas ng kanilang mga dahon at naghahanda para sa pagtulog sa taglamig. Kinakailangang makilala ang mga halaman na "maikling araw" - karaniwan ang mga ito sa mga subtropiko (chrysanthemums, perilla, rice, soybeans, cocklebur, hemp); at mga halaman ng "mahabang araw" (rudbeckia, cereal, cruciferous, dill) - sila ay ipinamamahagi pangunahin sa mapagtimpi at subpolar latitude. Ang mga halamang "mahabang araw" ay hindi maaaring tumubo sa timog (hindi sila gumagawa ng mga buto), at ang parehong naaangkop sa mga halaman na "maikling araw" kung lumaki sa hilaga.

Ang liwanag bilang isang kondisyon para sa buhay ng hayop. Para sa mga hayop, ang liwanag ay hindi isang kadahilanan na pinakamahalaga, tulad ng para sa mga berdeng halaman, dahil umiiral ang mga ito dahil sa enerhiya ng araw na naipon ng mga halaman na ito. Gayunpaman, ang mga hayop ay nangangailangan ng liwanag ng isang tiyak na komposisyon ng parang multo. Karaniwan, kailangan nila ng liwanag para sa visual na oryentasyon sa espasyo. Totoo, hindi lahat ng hayop ay may mata. Sa mga primitive, ang mga ito ay simpleng photosensitive na mga cell o kahit isang lugar sa cell (halimbawa, ang stigma sa mga unicellular na organismo o ang "light-sensitive na mata").

Ang matalinghagang paningin ay posible lamang sa isang sapat na kumplikadong istraktura ng mata. Halimbawa, ang mga spider ay maaaring makilala ang mga contour ng mga gumagalaw na bagay lamang sa layo na 1-2 cm. Nakikita ng mga mata ng vertebrates ang hugis at sukat ng mga bagay, ang kanilang kulay at tinutukoy ang distansya sa kanila.

Ang nakikitang liwanag ay isang kumbensyonal na konsepto para sa iba't ibang uri ng hayop. Para sa isang tao, ito ay mga sinag mula sa lila hanggang sa madilim na pula (alalahanin ang mga kulay ng bahaghari). Ang mga rattlesnakes, halimbawa, ay nakikita ang infrared na bahagi ng spectrum. Ang mga bubuyog, sa kabilang banda, ay nakikilala ang maraming kulay na ultraviolet rays, ngunit hindi nakikita ang mga pula. Ang spectrum ng nakikitang liwanag para sa kanila ay inililipat sa rehiyon ng ultraviolet.

Ang pag-unlad ng mga organo ng paningin ay higit sa lahat ay nakasalalay sa ekolohikal na sitwasyon at mga kondisyon sa kapaligiran ng mga organismo. Kaya, sa mga permanenteng naninirahan sa mga kuweba, kung saan ang sikat ng araw ay hindi tumagos, ang mga mata ay maaaring ganap o bahagyang bawasan: sa bulag na mga salagubang, paniki, ilang amphibian at isda.

Ang kakayahan para sa color vision ay nakasalalay din sa kung ang mga organismo ay diurnal o nocturnal. Ang mga aso, pusa, hamster (na kumakain sa pamamagitan ng pangangaso sa dapit-hapon) ay nakikita lahat sa itim at puti. Ang parehong pangitain ay nasa mga ibon sa gabi - mga kuwago, mga nightjar. Ang mga ibon sa araw-araw ay may mahusay na nabuong pangitain sa kulay.

Ang mga hayop at ibon ay mayroon ding mga adaptasyon para sa araw at panggabi na pamumuhay. Halimbawa, karamihan sa mga ungulates, bear, lobo, agila, lark ay aktibo sa araw, habang ang mga tigre, daga, hedgehog, kuwago ay pinaka-aktibo sa gabi. Ang haba ng liwanag ng araw ay nakakaapekto sa pagsisimula ng panahon ng pag-aasawa, paglilipat at paglipad sa mga ibon, hibernation sa mga mammal, atbp.

Ang mga hayop ay nag-navigate sa tulong ng kanilang mga organo ng paningin sa panahon ng malayuang paglipad at paglilipat. Ang mga ibon, halimbawa, ay pinipili ang direksyon ng paglipad na may kamangha-manghang katumpakan, na nagtagumpay sa libu-libong kilometro mula sa nesting hanggang sa taglamig na lugar. Napatunayan na sa naturang malayuang paglipad, ang mga ibon ay bahagyang naka-orient sa Araw at mga bituin, ibig sabihin, mga pinagmumulan ng liwanag ng astronomya. Ang mga ito ay may kakayahang mag-navigate, nagbabago ng oryentasyon upang makarating sa nais na punto sa Earth. Kung ang mga ibon ay dinadala sa mga kulungan, pagkatapos ay tama nilang piliin ang direksyon para sa taglamig mula sa kahit saan sa mundo. Ang mga ibon ay hindi lumilipad sa tuluy-tuloy na hamog, dahil madalas silang naliligaw sa panahon ng paglipad.

Sa mga insekto, ang kakayahan para sa ganitong uri ng oryentasyon ay binuo sa mga bubuyog. Ginagamit nila ang posisyon (taas) ng Araw bilang gabay.

Ang rehimen ng temperatura sa kapaligiran sa lupa-hangin. Mga adaptasyon sa temperatura. Alam na ang buhay ay isang paraan ng pagkakaroon ng mga katawan ng protina, samakatuwid ang mga hangganan ng pagkakaroon ng buhay ay ang mga temperatura kung saan posible ang normal na istraktura at paggana ng mga protina, sa average mula 0 ° C hanggang + 50 ° C. Gayunpaman, ang ilang mga organismo ay may mga espesyal na sistema ng enzyme at iniangkop sa aktibong pag-iral sa mga temperatura sa labas ng mga limitasyong ito.

Mga species na mas gusto ang malamig (tinatawag silang mga cryophile), maaaring mapanatili ang aktibidad ng cell hanggang -8°... -10°C. Ang mga bakterya, fungi, lichen, lumot, at arthropod ay maaaring makatiis ng hypothermia. Hindi rin namamatay ang ating mga puno sa mababang temperatura. Mahalaga lamang na sa panahon ng paghahanda para sa taglamig, ang tubig sa mga selula ng halaman ay pumasa sa isang espesyal na estado, at hindi nagiging yelo - pagkatapos ay mamatay ang mga selula. Ang mga halaman ay nagtagumpay sa hypothermia sa pamamagitan ng pag-iipon ng mga sangkap sa kanilang mga cell at tisyu - mga osmotic na tagapagtanggol: iba't ibang mga asukal, amino acid, alkohol, na "nagbomba" ng labis na tubig, na pinipigilan itong maging yelo.

Mayroong isang pangkat ng mga species ng mga organismo na ang pinakamabuting kalagayan ng buhay ay mataas na temperatura, tinatawag sila mga thermophile. Ito ay iba't ibang mga bulate, insekto, mites na naninirahan sa mga disyerto at mainit na semi-disyerto, ito ay mga bakterya ng mga hot spring. Mayroong mga bukal na may temperatura na + 70 ° C, na naglalaman ng mga nabubuhay na naninirahan - asul-berdeng algae (cyanobacteria), ilang mga uri ng mollusk.

Kung, gayunpaman, isasaalang-alang natin tago(pangmatagalang natutulog) mga anyo ng mga organismo, tulad ng mga spores ng ilang mga bakterya, mga cyst, spores at mga buto ng mga halaman, maaari silang makatiis ng labis na abnormal na temperatura. Ang mga spore ng bakterya ay maaaring makatiis ng mga temperatura hanggang sa 180°C. Maraming buto, pollen ng halaman, cyst, unicellular algae ang nakatiis sa pagyeyelo sa likidong nitrogen (sa -195.8°C) at pagkatapos ay pangmatagalang imbakan sa -70°C. Pagkatapos ng lasaw at ilagay sa paborableng mga kondisyon at sapat na nutrient medium, ang mga cell na ito ay maaaring maging aktibo muli at magsimulang dumami.

Ang pansamantalang suspensyon ng lahat ng mahahalagang proseso ng katawan ay tinatawag sinuspinde ang animation. Ang anabiosis ay maaaring mangyari sa mga hayop kapwa na may pagbaba sa temperatura ng kapaligiran, at sa pagtaas nito. Halimbawa, sa mga ahas at butiki, kapag ang temperatura ng hangin ay tumaas sa itaas 45 ° C, nangyayari ang thermal torpor. Sa mga amphibian sa temperatura ng tubig sa ibaba 4 ° C, ang mahahalagang aktibidad ay halos wala. Mula sa estado ng anabiosis, ang mga nabubuhay na nilalang ay maaaring bumalik sa normal na buhay lamang kung ang istraktura ng mga macromolecule sa kanilang mga selula (pangunahin ang DNA at mga protina) ay hindi nabalisa.

Ang paglaban sa mga pagbabago sa temperatura sa mga naninirahan sa terrestrial ay iba.

Mga adaptasyon ng temperatura sa mga halaman. Ang mga halaman, bilang mga hindi kumikilos na organismo, ay napipilitang umangkop sa mga pagbabago sa temperatura na umiiral sa kanilang mga tirahan. Mayroon silang mga partikular na sistema na nagpoprotekta laban sa hypothermia o sobrang init. transpiration- ito ay isang sistema para sa pagsingaw ng tubig ng mga halaman sa pamamagitan ng stomatal apparatus, na nagliligtas sa kanila mula sa sobrang init. Ang ilang mga halaman ay nakakuha pa ng paglaban sa sunog - ang tawag sa kanila pyrophytes. Ang mga apoy ay madalas na nangyayari sa mga savannah, bush thickets. Ang mga puno ng Savannah ay may makapal na balat na pinapagbinhi ng mga refractory substance. Ang kanilang mga prutas at buto ay may makapal, lignified na balat na pumuputok kapag nasusunog, na tumutulong sa mga buto na mahulog sa lupa.

Mga adaptasyon sa temperatura ng mga hayop. Ang mga hayop, kumpara sa mga halaman, ay may higit na kakayahang umangkop sa mga pagbabago sa temperatura, dahil sila ay nakakagalaw, may mga kalamnan at gumagawa ng kanilang sariling panloob na init. Depende sa mga mekanismo ng pagpapanatili ng isang pare-pareho ang temperatura ng katawan, mayroong poikilothermic(cold-blooded) at homoiothermal(mainit ang dugo) mga hayop.

Poikilothermic ay mga insekto, isda, amphibian, reptilya. Ang temperatura ng kanilang katawan ay nagbabago sa temperatura ng kapaligiran.

Homeothermic- mga hayop na may pare-parehong temperatura ng katawan, kayang mapanatili ito kahit na may malakas na pagbabagu-bago sa temperatura sa labas (ito ay mga mammal at ibon).

Ang mga pangunahing paraan ng pagbagay sa temperatura:

• 1) kemikal na thermoregulation- pagtaas sa produksyon ng init bilang tugon sa pagbaba ng temperatura ng kapaligiran;
• 2) pisikal na thermoregulation- ang kakayahang mapanatili ang init dahil sa buhok at balahibo, ang pamamahagi ng mga reserbang taba, ang posibilidad ng evaporative heat transfer, atbp.;

3) thermoregulation sa pag-uugali- ang kakayahang lumipat mula sa mga lugar na may matinding temperatura patungo sa mga lugar na may pinakamainam na temperatura. Ito ang pangunahing paraan ng thermoregulation sa mga poikilothermic na hayop. Kapag tumaas o bumaba ang temperatura, malamang na baguhin nila ang kanilang postura o magtago sa lilim, sa isang butas. Ang mga bubuyog, langgam, anay ay gumagawa ng mga pugad na may maayos na temperatura sa loob ng mga ito.

Sa mga hayop na may mainit na dugo, ang sistema ng thermoregulation ay bumuti nang malaki (bagaman ito ay mahina sa mga bata at mga sisiw).

Upang ilarawan ang pagiging perpekto ng thermoregulation sa mas matataas na hayop at tao, maaari nating ibigay ang sumusunod na halimbawa. Mga 200 taon na ang nakalilipas, si Dr. C. Blegden sa England ay nag-set up ng sumusunod na eksperimento: kasama ang kanyang mga kaibigan at isang aso, gumugol siya ng 45 minuto sa isang tuyong silid sa +126°C nang walang mga kahihinatnan sa kalusugan. Alam ng mga tagahanga ng Finnish bath na posible na gumugol ng ilang oras sa isang sauna na may temperatura na higit sa + 100 ° C (para sa lahat - sa kanilang sarili), at ito ay mabuti para sa kalusugan. Ngunit alam din natin na kung ang isang piraso ng karne ay pinananatili sa ganitong temperatura, ito ay lulutuin.

Sa ilalim ng pagkilos ng malamig sa mga hayop na may mainit na dugo, ang mga proseso ng oxidative ay pinatindi, lalo na sa mga kalamnan. Naglalaro ang thermoregulation ng kemikal. Ang mga panginginig ng kalamnan ay nabanggit, na humahantong sa pagpapalabas ng karagdagang init. Lalo na pinahusay ang metabolismo ng lipid, dahil ang mga taba ay naglalaman ng malaking supply ng kemikal na enerhiya. Samakatuwid, ang akumulasyon ng mga reserbang taba ay nagbibigay ng mas mahusay na thermoregulation.

Ang pagtaas ng produksyon ng produksyon ng init ay sinamahan ng pagkonsumo ng malaking halaga ng pagkain. Kaya, ang mga ibon na natitira para sa taglamig ay nangangailangan ng maraming pagkain, hindi sila natatakot sa hamog na nagyelo, ngunit gutom. Sa isang mahusay na ani, spruce at pine crossbills, halimbawa, kahit na sa taglamig lahi chicks. Ang mga tao - mga residente ng malupit na Siberian o hilagang rehiyon - mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon ay bumuo ng isang high-calorie na menu - tradisyonal na dumplings at iba pang mga high-calorie na pagkain. Samakatuwid, bago sundin ang mga naka-istilong Western diet at tanggihan ang pagkain ng mga ninuno, dapat isa alalahanin ang pagiging angkop na umiiral sa kalikasan, na sumasailalim sa pangmatagalang tradisyon ng mga tao.

Ang isang epektibong mekanismo para sa pag-regulate ng paglipat ng init sa mga hayop, tulad ng sa mga halaman, ay ang pagsingaw ng tubig sa pamamagitan ng pagpapawis o sa pamamagitan ng mga mucous membrane ng bibig at upper respiratory tract. Ito ay isang halimbawa ng pisikal na thermoregulation. Ang isang tao sa matinding init ay maaaring maglaan ng hanggang 12 litro ng pawis bawat araw, habang ang pag-aalis ng init ng 10 beses na higit sa normal. Ang bahagi ng nailabas na tubig ay dapat ibalik sa pamamagitan ng pag-inom.

Ang mga hayop na may mainit na dugo, tulad ng mga hayop na may malamig na dugo, ay nailalarawan sa pamamagitan ng thermoregulation sa pag-uugali. Sa mga lungga ng mga hayop na naninirahan sa ilalim ng lupa, ang mga pagbabago sa temperatura ay mas maliit, mas malalim ang butas. Ang mahusay na binuo na mga pugad ng mga bubuyog ay nagpapanatili ng isang pantay, kanais-nais na microclimate. Ang partikular na interes ay ang pag-uugali ng pangkat ng mga hayop. Halimbawa, ang mga penguin sa matinding hamog na nagyelo at snowstorm ay bumubuo ng isang "pagong" - isang siksik na tumpok. Ang mga natagpuan ang kanilang sarili sa gilid ay unti-unting pumasok sa loob, kung saan ang temperatura ay pinananatili sa humigit-kumulang +37°C. Sa parehong lugar, sa loob, inilalagay ang mga cubs.

Kaya, upang mabuhay at magparami sa ilang mga kundisyon ng kapaligiran sa lupa-hangin, ang mga hayop at halaman sa proseso ng ebolusyon ay nakabuo ng malawak na iba't ibang mga adaptasyon at sistema upang tumugma sa tirahan na ito.

Polusyon sa hangin. Kamakailan, naging isang lalong makabuluhang panlabas na salik na nagbabago sa tirahan sa lupa-hangin anthropogenic na kadahilanan.

Ang kapaligiran, tulad ng biosphere, ay may pag-aari ng paglilinis sa sarili, o pagpapanatili ng balanse. Gayunpaman, ang dami at bilis ng modernong polusyon sa atmospera ay lumampas sa mga natural na posibilidad ng kanilang neutralisasyon.

Una, ito ay natural na polusyon - iba't ibang alikabok: mineral (mga produkto ng weathering at pagkasira ng mga bato), organic (aeroplankton - bacteria, virus, pollen ng halaman) at espasyo (mga particle na pumapasok sa atmospera mula sa kalawakan).

Pangalawa, ang mga ito ay artipisyal (anthropogenic) polusyon - pang-industriya, transportasyon at domestic emissions sa kapaligiran (dust ng mga halaman ng semento, soot, iba't ibang mga gas, radioactive contamination, pestisidyo).

Ayon sa magaspang na pagtatantya, 1.5 milyong tonelada ng arsenic ang inilabas sa atmospera sa nakalipas na 100 taon; 1 milyong tonelada ng nickel; 1.35 milyong tonelada ng silikon, 900 libong tonelada ng kobalt, 600 libong tonelada ng sink, ang parehong halaga ng tanso at iba pang mga metal.

Ang mga negosyong kemikal ay naglalabas ng carbon dioxide, iron oxide, nitrogen oxides, chlorine. Sa mga pestisidyo, ang mga organophosphorus compound ay lalong nakakalason, kung saan mas maraming nakakalason ang nakukuha sa kapaligiran.

Bilang resulta ng mga emisyon sa mga lungsod kung saan ang ultraviolet radiation ay nabawasan at mayroong isang malaking pulutong ng mga tao, ang air basin ay nagpapasama, isa sa mga pagpapakita kung saan ay smog.

Usok ang nangyayari "klasiko"(isang pinaghalong nakakalason na fog na nagaganap sa panahon ng bahagyang maulap) at " photochemical» (isang pinaghalong caustic gas at aerosol, na nabuo nang walang fog bilang resulta ng mga photochemical reaction). Ang pinaka-mapanganib ay London at Los Angeles smog. Ito ay sumisipsip ng hanggang sa 25% ng solar radiation at 80% ng ultraviolet rays, ang populasyon ng lunsod ay naghihirap mula dito.

Ang kapaligiran sa lupa-hangin ay ang pinakamahirap para sa buhay ng mga organismo. Ang mga pisikal na salik na bumubuo dito ay lubhang magkakaibang: liwanag, temperatura. Ngunit ang mga organismo ay umangkop sa paglipas ng panahon ng ebolusyon sa mga nagbabagong salik na ito at nakabuo ng mga sistema ng pagbagay upang matiyak ang matinding kakayahang umangkop sa mga kondisyon sa kapaligiran. Sa kabila ng hindi pagkaubos ng hangin bilang isang mapagkukunan sa kapaligiran, ang kalidad nito ay mabilis na lumalala. Ang polusyon sa hangin ay ang pinaka-mapanganib na anyo ng polusyon sa kapaligiran.

Mga tanong at gawain para sa pagpipigil sa sarili

• 1. Ipaliwanag kung bakit ang kapaligiran sa lupa-hangin ang pinakamahirap para sa buhay ng mga organismo.
• 2. Magbigay ng mga halimbawa ng adaptasyon ng mga halaman at hayop sa mataas at mababang temperatura.
• 3. Bakit may malakas na impluwensya ang temperatura sa mahahalagang aktibidad ng anumang mga organismo?
• 4. Suriin kung paano nakakaapekto ang liwanag sa buhay ng mga halaman at hayop.
• 5. Ilarawan kung ano ang photoperiodism.
• 6. Patunayan na ang iba't ibang alon ng light spectrum ay may iba't ibang epekto sa mga buhay na organismo, magbigay ng mga halimbawa. Ilista ang mga pangkat kung saan nahahati ang mga buhay na organismo ayon sa paraan ng paggamit nila ng enerhiya, magbigay ng mga halimbawa.
• 7. Magkomento sa kung anong mga seasonal phenomena sa kalikasan ang konektado at kung ano ang reaksyon ng mga halaman at hayop sa kanila.
• 8. Ipaliwanag kung bakit ang polusyon sa hangin ay nagdudulot ng pinakamalaking panganib sa mga buhay na organismo.

Ang kapaligiran sa lupa-hangin ng buhay ay ang pinakamahirap sa mga tuntunin ng mga kondisyon sa kapaligiran. Sa kurso ng ebolusyon, ito ay pinagkadalubhasaan nang mas huli kaysa sa tubig. Ang buhay sa lupa ay nangangailangan ng gayong mga pagbagay, na naging posible lamang sa isang sapat na mataas na antas ng organisasyon ng mga organismo. Ang kapaligiran sa lupa-hangin ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang density ng hangin, malalaking pagbabago sa temperatura at halumigmig, isang mas mataas na intensity ng solar radiation kumpara sa ibang media, at ang kadaliang kumilos ng atmospera.

Mababang density ng hangin at kadaliang kumilos matukoy ang mababang puwersa ng pag-angat at hindi gaanong suporta. Ang mga organismo ng terrestrial na kapaligiran ay dapat magkaroon ng isang sistema ng suporta na sumusuporta sa katawan: mga halaman - mga mekanikal na tisyu, mga hayop - isang solid o hydrostatic na balangkas.

Tinutukoy ng maliit na puwersa ng pag-angat ng hangin ang naglilimita sa masa at laki ng mga organismong panlupa. Ang pinakamalaking hayop sa lupa ay mas maliit kaysa sa mga higante ng kapaligiran sa tubig - mga balyena. Ang mga hayop na kasing laki at bigat ng modernong balyena ay hindi mabubuhay sa lupa, dahil madudurog sila ng sarili nilang timbang.

Ang mababang density ng hangin ay nagdudulot ng mababang pagtutol sa paggalaw. Samakatuwid, maraming mga hayop ang nakakuha ng kakayahang lumipad: mga ibon, insekto, ilang mammal at reptilya.

Dahil sa air mobility, ang passive flight ng ilang mga species ng mga organismo, pati na rin ang pollen, spores, prutas at buto ng mga halaman, ay posible. Ang pag-aayos sa tulong ng mga agos ng hangin ay tinatawag anemochoria. Ang mga passively airborne organism ay tinatawag aeroplankton. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng napakaliit na laki ng katawan, ang pagkakaroon ng mga outgrowth at malakas na dissection, ang paggamit ng mga pakana, atbp. Ang mga buto at bunga ng mga halaman ng anemochora ay mayroon ding napakaliit na sukat (mga buto ng orchid, fireweed, atbp.) o iba't ibang hugis ng pakpak (maple, ash) at hugis parachute (dandelion, coltsfoot) na mga appendage.

Sa maraming mga halaman, ang paglipat ng pollen ay isinasagawa sa tulong ng hangin, halimbawa, sa gymnosperms, beech, birch, elm, cereal, atbp. Ang paraan ng pollinating ng mga halaman sa tulong ng hangin ay tinatawag anemophilia. Ang mga wind pollinated na halaman ay may maraming adaptasyon upang matiyak ang kahusayan ng polinasyon.

Ang mga hangin na umiihip nang may malakas na lakas (bagyo, bagyo) ay sumisira sa mga puno, kadalasang binabaligtad ang mga ito. Ang mga hangin na patuloy na umiihip sa parehong direksyon ay nagdudulot ng iba't ibang mga deformasyon sa paglaki ng mga puno at nagiging sanhi ng pagbuo ng mga korona na hugis watawat.

Sa mga lugar kung saan ang malakas na hangin ay patuloy na umiihip, bilang isang panuntunan, ang komposisyon ng mga species ng maliliit na lumilipad na hayop ay mahirap, dahil hindi nila kayang labanan ang malalakas na alon ng hangin. Kaya, sa mga isla ng karagatan na may patuloy na malakas na hangin, nangingibabaw ang mga ibon at insekto na nawalan ng kakayahang lumipad. Ang hangin ay nagdaragdag ng pagkawala ng kahalumigmigan at init ng mga organismo, sa ilalim ng impluwensya nito ang pagpapatayo at paglamig ng mga organismo ay nangyayari nang mas mabilis.

Ang mababang density ng hangin ay nagdudulot ng medyo mababang presyon sa lupa (760 mm Hg). Sa pagtaas ng altitude, bumababa ang presyon, na maaaring limitahan ang pamamahagi ng mga species sa mga bundok. Ang pagbaba sa presyon ay nangangailangan ng pagbaba sa supply ng oxygen at pag-aalis ng tubig ng mga hayop dahil sa pagtaas ng respiratory rate. Samakatuwid, para sa karamihan ng mga vertebrates at mas matataas na halaman, ang pinakamataas na limitasyon ng buhay ay humigit-kumulang 6000 m.

Gas komposisyon ng hangin sa ibabaw na layer ng atmospera ay medyo homogenous. Naglalaman ito ng nitrogen - 78.1%, oxygen - 21%, argon - 0.9%, carbon dioxide - 0.03%. Bilang karagdagan sa mga gas na ito, ang kapaligiran ay naglalaman ng hindi gaanong halaga ng neon, krypton, xenon, hydrogen, helium, pati na rin ang iba't ibang mga aromatic na pagtatago ng halaman at iba't ibang mga impurities: sulfur dioxide, oxides ng carbon, nitrogen, at mga pisikal na dumi. Ang mataas na nilalaman ng oxygen sa atmospera ay nag-ambag sa isang pagtaas sa metabolismo ng mga terrestrial na organismo at ang hitsura ng mainit-init na dugo (homeothermic) na mga hayop. Ang kakulangan sa oxygen ay maaaring mangyari sa mga akumulasyon ng nabubulok na mga nalalabi ng halaman, mga butil ng butil, at mga sistema ng ugat ng halaman sa natubigan o sobrang siksik na mga lupa ay maaaring makaranas ng kakulangan ng oxygen.

Ang nilalaman ng carbon dioxide ay maaaring mag-iba sa ilang partikular na bahagi ng ibabaw na layer ng hangin sa loob ng medyo makabuluhang limitasyon. Sa kawalan ng hangin sa malalaking lungsod, ang konsentrasyon nito ay maaaring tumaas ng sampung beses. Regular na araw-araw at pana-panahong pagbabago sa nilalaman ng carbon dioxide sa ibabaw na layer ng hangin, dahil sa mga pagbabago sa intensity ng photosynthesis at respiration ng mga organismo. Sa mataas na konsentrasyon, ang carbon dioxide ay nakakalason, at ang mababang nilalaman nito ay binabawasan ang rate ng photosynthesis.

Ang air nitrogen para sa karamihan ng mga organismo ng terrestrial na kapaligiran ay isang hindi gumagalaw na gas, ngunit maraming mga prokaryotic na organismo (nodule bacteria, Azotobacter, clostridia, cyanobacteria, atbp.) ay may kakayahang magbigkis nito at isali ito sa biological cycle.

Maraming mga pollutant na pumapasok sa hangin pangunahin bilang resulta ng mga aktibidad ng tao ay maaaring makaapekto nang malaki sa mga organismo. Halimbawa, ang sulfur oxide ay nakakalason sa mga halaman kahit na sa napakababang konsentrasyon, nagiging sanhi ng pagkasira ng chlorophyll, sinisira ang istraktura ng mga chloroplast, pinipigilan ang mga proseso ng photosynthesis at respiration. Ang pinsala sa mga halaman sa pamamagitan ng mga nakakalason na gas ay nag-iiba at depende sa kanilang anatomical, morphological, physiological, biological at iba pang mga katangian. Halimbawa, ang mga lichen, spruce, pine, oak, larch ay lalong sensitibo sa mga gas na pang-industriya. Ang Canadian poplar, balsam poplar, ash-leaved maple, thuja, red elderberry at ilang iba pa ay pinaka-resistant.

Light mode. Ang solar radiation na umaabot sa ibabaw ng Earth ay ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa pagpapanatili ng balanse ng init ng planeta, metabolismo ng tubig ng mga organismo, paglikha ng mga organikong bagay ng mga halaman, na sa huli ay ginagawang posible upang bumuo ng isang kapaligiran na may kakayahang matugunan ang mga mahahalagang pangangailangan ng mga organismo. Ang komposisyon ng solar radiation na umaabot sa ibabaw ng Earth ay kinabibilangan ng ultraviolet rays na may wavelength na 290-380 nm, visible rays - 380-750 nm at infrared rays na may wavelength na 750-4000 nm. Ang mga sinag ng ultraviolet ay lubos na reaktibo at nakakapinsala sa mga organismo sa malalaking dosis. Sa katamtamang mga dosis sa hanay na 300-380 nm, pinasisigla nila ang paghahati at paglaki ng cell, itaguyod ang synthesis ng mga bitamina, antibiotic, pigment (halimbawa, sa mga tao - sunog ng araw, sa isda at amphibian - madilim na caviar), dagdagan ang paglaban ng halaman sa mga sakit. Ang mga infrared ray ay may thermal effect. Ang Photosynthetic bacteria (berde, lila) ay nakaka-absorb ng mga infrared ray sa hanay na 800-1100 nm at umiiral lamang sa kanilang gastos. Humigit-kumulang 50% ng solar radiation ay nagmumula sa nakikitang liwanag, na may iba't ibang ekolohikal na kahalagahan sa buhay ng mga autotrophic at heterotrophic na organismo. Ang mga berdeng halaman ay nangangailangan ng liwanag para sa proseso ng photosynthesis, pagbuo ng chlorophyll, at pagbuo ng istraktura ng mga chloroplast. Nakakaapekto ito sa palitan ng gas at transpiration, ang istraktura ng mga organo at tisyu, at ang paglaki at pag-unlad ng mga halaman.

Para sa mga hayop, ang nakikitang liwanag ay kinakailangan para sa oryentasyon sa kapaligiran. Sa ilang mga hayop, ang visual na perception ay umaabot sa ultraviolet at malapit sa infrared na bahagi ng spectrum.

Ang liwanag na rehimen ng anumang tirahan ay natutukoy sa pamamagitan ng intensity ng direkta at nakakalat na liwanag, ang dami nito, parang multo na komposisyon, at gayundin ang reflectivity ng ibabaw kung saan bumagsak ang liwanag. Ang mga elementong ito ng light regime ay napaka-variable at nakadepende sa heyograpikong latitude ng lugar, taas ng araw sa itaas ng abot-tanaw, haba ng araw, estado ng atmospera, likas na katangian ng ibabaw ng mundo, relief, oras ng araw at panahon. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang mga terrestrial na organismo ay nakabuo ng iba't ibang mga adaptasyon sa magaan na rehimen ng mga tirahan sa panahon ng mahabang proseso ng ebolusyon.

Mga adaptasyon ng halaman. May kaugnayan sa mga kondisyon ng pag-iilaw, tatlong pangunahing ekolohikal na grupo ng mga halaman ay nakikilala: photophilous (heliophytes); mapagmahal sa lilim (sciophytes); mapagparaya sa lilim.

Heliophytes- mga halaman ng bukas na maliwanag na tirahan. Hindi nila pinahihintulutan ang pagtatabing. Ang isang halimbawa ng mga ito ay maaaring mga steppe at meadow na halaman ng itaas na tier ng komunidad, mga uri ng disyerto, alpine meadows, atbp.

Sciophytes- huwag tiisin ang malakas na pag-iilaw sa direktang sikat ng araw. Ito ang mga halaman ng mas mababang antas ng malilim na kagubatan, kuweba, siwang ng bato, atbp.

mapagparaya sa lilim Ang mga halaman ay may malawak na ecological valence na may paggalang sa liwanag. Mas mahusay silang lumalaki sa mataas na intensity ng liwanag, ngunit pinahihintulutan din nila ang pagtatabing nang maayos, na umaangkop sa pagbabago ng mga kondisyon ng liwanag nang mas madali kaysa sa iba pang mga halaman.

Ang bawat itinuturing na pangkat ng mga halaman ay nailalarawan sa pamamagitan ng ilang anatomical, morphological, physiological at seasonal adaptations sa mga kondisyon ng light regime.

Ang isa sa mga pinaka-halatang pagkakaiba sa panlabas na hitsura ng mga halaman na mapagmahal sa liwanag at mapagmahal sa lilim ay ang hindi pantay na laki ng mga dahon. Sa mga heliophytes, kadalasan ay maliit o may dissected na talim ng dahon. Ito ay lalo na nakikita kapag inihahambing ang mga kaugnay na species na lumalaki sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng pag-iilaw (field violet at forest violets, kumakalat na bluebell na lumalaki sa parang, at forest bluebell, atbp.). Ang trend patungo sa isang pagtaas sa laki ng mga dahon na may kaugnayan sa buong dami ng mga halaman ay malinaw na ipinahayag sa mala-damo na mga halaman ng spruce forest: karaniwang sorrel, double-leaved maynik, crow's eye, atbp.

Sa mga photophilous na halaman, upang mabawasan ang paggamit ng solar radiation, ang mga dahon ay nakaayos nang patayo o sa isang matinding anggulo sa pahalang na eroplano. Sa mga halaman na mapagmahal sa lilim, ang mga dahon ay matatagpuan higit sa lahat nang pahalang, na nagpapahintulot sa kanila na makatanggap ng maximum na halaga ng liwanag ng insidente. Ang ibabaw ng dahon ng maraming heliophytes ay makintab, na nag-aambag sa pagmuni-muni ng mga sinag, na natatakpan ng wax coating, makapal na cuticle o siksik na pagbibinata.

Ang mga dahon ng mga halaman na mapagmahal sa lilim at mapagmahal sa liwanag ay naiiba din sa anatomical na istraktura. Ang mga magaan na dahon ay may mas maraming mekanikal na tisyu, ang talim ng dahon ay mas makapal kaysa sa mga anino. Ang mga selula ng mesophyll ay maliit, makapal na nakaimpake, ang mga chloroplast sa kanila ay maliit at magaan, na sumasakop sa isang sandalan na posisyon. Ang leaf mesophyll ay naiba sa columnar at spongy tissues.

Sa sciophytes, ang mga dahon ay mas payat, ang cuticle ay wala o hindi maganda ang pag-unlad. Ang mesophyll ay hindi naiba sa columnar at spongy tissue. Mayroong mas kaunting mga elemento ng mga mekanikal na tisyu at chloroplast sa mga dahon ng anino, ngunit mas malaki ang mga ito kaysa sa mga heliophytes. Ang mga shoots ng light-loving na mga halaman ay madalas na may maikling internodes, malakas na branched, madalas na rosette.

Ang mga physiological adaptation ng mga halaman sa liwanag ay ipinapakita sa mga pagbabago sa mga proseso ng paglago, intensity ng photosynthesis, respiration, transpiration, komposisyon at dami ng mga pigment. Ito ay kilala na sa mga halaman na mapagmahal sa liwanag, na may kakulangan ng liwanag, ang mga tangkay ay nakaunat. Ang mga dahon ng mga halaman na mapagmahal sa lilim ay naglalaman ng mas maraming kloropila kaysa sa mga mapagmahal sa liwanag, kaya mayroon silang mas puspos na madilim na berdeng kulay. Ang intensity ng photosynthesis sa heliophytes ay pinakamataas sa mataas na pag-iilaw (sa loob ng 500–1000 lux at higit pa), at sa sciophytes, sa mababang halaga ng liwanag (50–200 lux).

Ang isa sa mga anyo ng physiological adaptation ng mga halaman sa kakulangan ng liwanag ay ang paglipat ng ilang mga species sa heterotrophic na nutrisyon. Ang isang halimbawa ng naturang mga halaman ay ang mga uri ng malilim na kagubatan ng spruce - gumagapang na gudayer, totoong pugad, karaniwang podelnik. Nabubuhay sila sa patay na organikong bagay, i.e. ay mga saprophyte.

Ang mga pana-panahong adaptasyon ng mga halaman sa magaan na kondisyon ay makikita sa mga tirahan kung saan pana-panahong nagbabago ang rehimeng liwanag. Sa kasong ito, ang mga halaman sa iba't ibang mga panahon ay maaaring magpakita ng kanilang sarili bilang mapagmahal sa liwanag o mapagparaya sa lilim. Halimbawa, sa tagsibol sa mga nangungulag na kagubatan, ang mga dahon ng shoot ng karaniwang goutweed ay may magaan na istraktura at nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na intensity ng photosynthesis. Ang mga dahon ng mga shoots ng tag-init ng goutweed, na nabuo pagkatapos ng pag-leafing ng mga puno at shrubs, ay may tipikal na istraktura ng anino. Ang saloobin sa magaan na rehimen sa mga halaman ay maaaring magbago sa proseso ng ontogeny at bilang isang resulta ng kumplikadong impluwensya ng mga kadahilanan sa kapaligiran. Ang mga punla at mga batang halaman ng maraming uri ng parang at kagubatan ay mas mapagparaya sa lilim kaysa sa mga matatanda. Ang mga kinakailangan para sa magaan na rehimen ay minsan ay nagbabago sa mga halaman kapag nakita nila ang kanilang mga sarili sa iba't ibang klimatiko at edapikong kondisyon. Halimbawa, ang mga species ng taiga sa kagubatan - blueberries, double-leaved mais - sa kagubatan-tundra at tundra ay lumalaki nang maayos sa mga bukas na tirahan.

Ang isa sa mga salik na kumokontrol sa pana-panahong pag-unlad ng mga organismo ay ang haba ng araw. Ang kakayahan ng mga halaman at hayop na tumugon sa haba ng araw ay tinatawag photoperiodic reaksyon(FPR), at ang hanay ng mga phenomena na kinokontrol ng haba ng araw ay tinatawag photoperiodism. Ayon sa uri ng photoperiodic reaction, ang mga sumusunod na pangunahing grupo ng mga halaman ay nakikilala:

1. maikling araw na mga halaman, na nangangailangan ng mas mababa sa 12 oras ng liwanag bawat araw upang lumipat sa pamumulaklak. Ito ay, bilang panuntunan, mga tao mula sa timog na mga rehiyon (chrysanthemums, dahlias, asters, tabako, atbp.).

2. mahabang araw na halaman- para sa pamumulaklak kailangan nila ng isang araw na haba ng 12 o higit pang oras (flax, oats, patatas, labanos).

3. Neutral sa haba ng araw halaman. Para sa kanila, ang haba ng araw ay walang malasakit, ang pamumulaklak ay nangyayari sa anumang haba (dandelion, mga kamatis, mustasa, atbp.).

Ang haba ng araw ay nakakaapekto hindi lamang sa pagpasa ng mga generative phase ng halaman, kundi pati na rin ang kanilang pagiging produktibo at paglaban sa mga nakakahawang sakit. Ito rin ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa heograpikal na pamamahagi ng mga halaman at ang regulasyon ng kanilang pana-panahong pag-unlad. Ang mga species na ipinamamahagi sa hilagang latitude ay higit sa lahat ay pang-araw na mga species, habang sa tropiko at subtropiko sila ay higit sa lahat ay short-day o neutral. Gayunpaman, ang pattern na ito ay hindi ganap. Kaya, sa mga bundok ng tropikal at subtropikal na mga zone, matatagpuan ang mga pang-araw na species. Maraming mga uri ng trigo, flax, barley at iba pang mga nilinang na halaman na nagmumula sa katimugang mga rehiyon ay may mahabang araw na FPR. Ipinakita ng mga pag-aaral na kapag bumaba ang temperatura, ang mga pangmatagalang halaman ay maaaring umunlad nang normal sa ilalim ng mga kondisyon ng maikling araw.

Liwanag sa buhay hayop. Ang mga hayop ay nangangailangan ng liwanag para sa oryentasyon sa kalawakan, nakakaapekto rin ito sa mga proseso ng metabolic, pag-uugali, at ikot ng buhay. Ang pagkakumpleto ng visual na perception ng kapaligiran ay nakasalalay sa antas ng ebolusyonaryong pag-unlad. Maraming mga invertebrate ang may light-sensitive na mga cell lamang na napapalibutan ng pigment, habang ang mga unicellular ay may light-sensitive na bahagi ng cytoplasm. Ang pinakaperpektong mga mata ng vertebrates, cephalopods at mga insekto. Pinapayagan ka nitong makita ang hugis at sukat ng mga bagay, kulay, matukoy ang distansya. Ang three-dimensional na pangitain ay katangian ng mga tao, primata, at ilang mga ibon (mga agila, falcon, kuwago). Ang pag-unlad ng paningin at mga tampok nito ay nakasalalay din sa mga kondisyong ekolohikal at pamumuhay ng mga partikular na species. Sa mga naninirahan sa kuweba, ang mga mata ay maaaring ganap o bahagyang bawasan, tulad ng, halimbawa, sa mga blind beetle, ground beetle, Proteus, atbp.

Ang iba't ibang uri ng mga hayop ay nakatiis sa pag-iilaw ng isang tiyak na parang multo na komposisyon, tagal at lakas. Kilalanin ang mapagmahal sa liwanag at mapagmahal sa lilim, euryphotic at stenophonic mga uri. Ang mga nocturnal at twilight mammal (mga vole, mice, atbp.) ay nagtitiis ng direktang sikat ng araw sa loob lamang ng 5-30 minuto, habang ang mga mammal sa araw ay nabubuhay nang ilang oras. Gayunpaman, sa maliwanag na sikat ng araw, kahit na ang mga species ng disyerto ng butiki ay hindi makatiis ng radiation sa loob ng mahabang panahon, dahil sa loob ng 5-10 minuto ang temperatura ng kanilang katawan ay tumataas sa + 50-56ºС at ang mga hayop ay namamatay. Ang pag-iilaw ng mga itlog ng maraming mga insekto ay nagpapabilis sa kanilang pag-unlad, ngunit hanggang sa ilang mga limitasyon (hindi pareho para sa iba't ibang mga species), pagkatapos ay huminto ang pag-unlad. Ang isang adaptasyon upang maprotektahan laban sa labis na solar radiation ay ang pigmented integument ng ilang mga organo: sa mga reptilya - ang lukab ng tiyan, mga organo ng reproduktibo, atbp. Ang mga hayop ay umiiwas sa labis na pagkakalantad sa pamamagitan ng pagpunta sa mga silungan, pagtatago sa lilim, atbp.

Ang pang-araw-araw at pana-panahong pagbabago sa magaan na rehimen ay tumutukoy hindi lamang sa mga pagbabago sa aktibidad, kundi pati na rin sa mga panahon ng pagpaparami, paglipat, at pag-molting. Ang hitsura ng mga insekto sa gabi at ang pagkawala ng mga pang-araw-araw na insekto sa umaga o gabi ay nangyayari sa isang tiyak na liwanag ng pag-iilaw para sa bawat uri. Halimbawa, lumilitaw ang marble beetle 5-6 minuto pagkatapos ng paglubog ng araw. Ang oras ng paggising ng mga songbird ay nag-iiba sa iba't ibang panahon. Ang mga lugar ng pangangaso ng mga ibon ay nagbabago depende sa pag-iilaw. Kaya, ang mga woodpecker, tits, flycatcher ay nangangaso sa kailaliman ng kagubatan sa araw, at sa umaga at sa gabi - sa mga bukas na lugar. Nag-navigate ang mga hayop sa tulong ng paningin sa panahon ng paglipad at paglilipat. Pinipili ng mga ibon na may kamangha-manghang katumpakan ang direksyon ng paglipad, ginagabayan ng araw at mga bituin. Ang likas na kakayahan ng mga ito ay nilikha ng natural na pagpili bilang isang sistema ng mga instinct. Ang kakayahan para sa gayong oryentasyon ay katangian din ng iba pang mga hayop, tulad ng mga bubuyog. Ang mga bubuyog na nakakahanap ng nektar ay naghahatid ng impormasyon sa iba tungkol sa kung saan lilipad para sa suhol, gamit ang araw bilang gabay.

Nililimitahan ng light regime ang geographic distribution ng ilang hayop. Kaya, ang isang mahabang araw sa mga buwan ng tag-araw sa Arctic at ang temperate zone ay umaakit sa mga ibon at ilang mga mammal doon, dahil pinapayagan silang makakuha ng tamang dami ng pagkain (tits, nuthatches, waxwings, atbp.), at sa taglagas sila ay lumipat. sa timog. Ang reverse effect ay ibinibigay ng magaan na rehimen sa pamamahagi ng mga hayop sa gabi. Sa hilaga sila ay bihira, at sa timog ay nananaig pa sila sa mga uri ng pang-araw-araw.

Temperatura na rehimen. Ang intensity ng lahat ng mga kemikal na reaksyon na bumubuo sa metabolismo ay depende sa mga kondisyon ng temperatura. Samakatuwid, ang mga hangganan ng pagkakaroon ng buhay ay ang mga temperatura kung saan posible ang normal na paggana ng mga protina, sa average mula 0 hanggang + 50ºС. Gayunpaman, ang mga threshold na ito ay hindi pareho para sa iba't ibang uri ng mga organismo. Dahil sa pagkakaroon ng mga espesyal na sistema ng enzyme, ang ilang mga organismo ay umangkop upang mabuhay sa mga temperatura sa labas ng mga limitasyong ito. Ang mga species na inangkop sa buhay sa malamig na kondisyon ay nabibilang sa ekolohikal na grupo mga cryophile. Nag-evolve sila ng mga biochemical adaptation na nagbibigay-daan sa kanila na mapanatili ang cellular metabolism sa mababang temperatura, pati na rin labanan o pataasin ang paglaban sa pagyeyelo. Upang labanan ang pagyeyelo ay tumutulong sa akumulasyon sa mga selula ng mga espesyal na sangkap - antifreeze, na pumipigil sa pagbuo ng mga kristal ng yelo sa katawan. Ang ganitong mga adaptasyon ay natagpuan sa ilang arctic fish ng pamilya Nototheniidae, bakalaw, na lumalangoy sa tubig ng Arctic Ocean, na may temperatura ng katawan na -1.86ºС.

Ang napakababang temperatura kung saan posible pa rin ang aktibidad ng cell ay naitala sa mga microorganism - hanggang –10–12ºС. Ang paglaban sa pagyeyelo sa ilang mga species ay nauugnay sa akumulasyon ng mga organikong sangkap sa kanilang mga katawan, tulad ng glycerol, mannitol, sorbitol, na pumipigil sa pagkikristal ng mga intracellular solution, na nagpapahintulot sa kanila na makaligtas sa mga kritikal na panahon ng mayelo sa isang hindi aktibong estado (stupor, cryptobiosis) . Kaya, ang ilang mga insekto sa estado na ito ay makatiis sa taglamig hanggang sa -47-50ºС. Ang mga cryophile ay kinabibilangan ng maraming bacteria, lichens, fungi, mosses, arthropods, atbp.

Ang mga species, ang pinakamainam na buhay na kung saan ay nakakulong sa lugar ng mataas na temperatura, ay nabibilang sa pangkat ng ekolohiya mga thermophile.

Ang mga bakterya ay pinaka-lumalaban sa mataas na temperatura, marami sa mga ito ay maaaring lumaki at dumami sa +60–75ºС. Ang ilang mga bakterya na naninirahan sa mga mainit na bukal ay lumalaki sa temperatura na +85-90ºС, at ang isa sa mga uri ng archaebacteria ay natagpuan na maaaring lumaki at hatiin sa mga temperatura na lumampas sa +110ºС. Ang bakterya na bumubuo ng spore ay maaaring makatiis ng +200ºС sa isang hindi aktibong estado sa loob ng sampu-sampung minuto. Mayroon ding mga thermophilic species sa fungi, protozoa, halaman at hayop, ngunit ang kanilang antas ng paglaban sa mataas na temperatura ay mas mababa kaysa sa bacteria. Ang mas mataas na mga halaman ng steppes at disyerto ay maaaring tiisin ang panandaliang pag-init hanggang sa +50–60ºС, ngunit ang kanilang photosynthesis ay nahahadlangan na ng mga temperatura na lumampas sa +40ºС. Sa temperatura ng katawan na +42–43ºС, sa karamihan ng mga hayop, nangyayari ang thermal death.

Ang rehimen ng temperatura sa terrestrial na kapaligiran ay malawak na nag-iiba at depende sa maraming mga kadahilanan: latitude, altitude, kalapitan sa mga anyong tubig, oras ng taon at araw, mga kondisyon ng atmospera, takip ng mga halaman, atbp. Sa kurso ng ebolusyon ng mga organismo, ang iba't ibang mga adaptasyon ay binuo upang ayusin ang metabolismo kapag nagbabago ang temperatura ng kapaligiran. Ito ay nakakamit sa dalawang paraan: 1) biochemical at physiological rearrangements; 2) pagpapanatili ng temperatura ng katawan sa isang mas matatag na antas kaysa sa ambient temperature. Ang mahahalagang aktibidad ng karamihan sa mga species ay nakasalalay sa init na nagmumula sa labas, at ang temperatura ng katawan ay nakasalalay sa kurso ng mga panlabas na temperatura. Ang ganitong mga organismo ay tinatawag poikilothermic. Kabilang dito ang lahat ng microorganism, halaman, fungi, invertebrates at karamihan sa mga chordates. Ang mga ibon at mammal lamang ang nakakapagpanatili ng pare-parehong temperatura ng katawan anuman ang temperatura sa paligid. Tinawag sila homeothermic.

Mga adaptasyon ng halaman sa temperatura. Ang paglaban ng mga halaman sa mga pagbabago sa temperatura ng kapaligiran ay iba at depende sa tiyak na tirahan kung saan sila nakatira. Mas matataas na halaman ng katamtamang mainit at katamtamang malamig na mga zone eurythermal. Sa aktibong estado, pinahihintulutan nila ang mga pagbabago sa temperatura mula -5 hanggang + 55ºС. Kasabay nito, may mga species na may napakakitid na ecological valence na may kaugnayan sa temperatura, i.e. ay stenothermic. Halimbawa, ang mga halaman sa tropikal na kagubatan ay hindi kayang tiisin ang mga temperatura na +5–+8ºС. Ang ilang mga algae sa niyebe at yelo ay nabubuhay lamang sa 0ºС. Iyon ay, ang pangangailangan para sa init sa iba't ibang uri ng halaman ay hindi pareho at nag-iiba sa isang medyo malawak na hanay.

Ang mga species na naninirahan sa mga lugar na may patuloy na mataas na temperatura, sa proseso ng ebolusyon, ay nakakuha ng anatomical, morphological at physiological adaptations na naglalayong maiwasan ang overheating.

Ang pangunahing anatomical at morphological adaptations ay kinabibilangan ng: siksik na pagbibinata ng mga dahon, isang makintab na ibabaw ng mga dahon, na nag-aambag sa pagmuni-muni ng sikat ng araw; isang pagbawas sa lugar ng mga dahon, ang kanilang patayong posisyon, natitiklop sa isang tubo, atbp. Ang ilang mga species ay may kakayahang mag-secrete ng mga asing-gamot, mula sa kung saan ang mga kristal ay bumubuo sa ibabaw ng mga halaman, na sumasalamin sa mga sinag ng araw na bumabagsak sa kanila . Sa ilalim ng mga kondisyon ng sapat na kahalumigmigan, ang stomatal transpiration ay isang mabisang lunas para sa sobrang init. Kabilang sa mga thermophilic species, depende sa antas ng kanilang paglaban sa mataas na temperatura, maaaring makilala ng isa

1) hindi lumalaban sa init ang mga halaman ay nasira na sa + 30–40ºС;

2) mapagparaya sa init- tiisin ang kalahating oras na pag-init hanggang sa + 50–60ºС (mga halaman ng disyerto, steppes, tuyong subtropika, atbp.).

Ang mga halaman sa savannah at tuyong hardwood na kagubatan ay regular na naaapektuhan ng sunog kapag ang temperatura ay maaaring tumaas sa daan-daang degree. Ang mga halaman na lumalaban sa sunog ay tinatawag pyrophytes. Mayroon silang makapal na crust sa mga putot, na pinapagbinhi ng mga refractory substance. Ang kanilang mga prutas at buto ay may makapal, madalas na lignified integuments.

Maraming halaman ang nabubuhay sa mababang temperatura. Ayon sa antas ng pagbagay ng mga halaman sa mga kondisyon ng matinding kakulangan sa init, ang mga sumusunod na grupo ay maaaring makilala:

1) hindi lumalaban sa lamig ang mga halaman ay lubhang napinsala o namamatay sa mga temperaturang mas mababa sa nagyeyelong punto ng tubig. Kabilang dito ang mga halaman ng mga tropikal na rehiyon;

2) hindi lumalaban sa hamog na nagyelo halaman - tiisin ang mababang temperatura, ngunit mamatay sa sandaling magsimulang mabuo ang yelo sa mga tisyu (ilang evergreen subtropikal na halaman).

3) mga halaman na lumalaban sa hamog na nagyelo lumalaki sa mga lugar na may malamig na taglamig.

Ang ganitong mga morphological adaptation ng mga halaman bilang maikling tangkad at mga espesyal na anyo ng paglago - gumagapang, hugis-unan, na nagpapahintulot sa paggamit ng microclimate ng surface air layer sa tag-araw at pagiging protektado ng snow cover sa taglamig ay nagpapataas ng paglaban sa mababang temperatura.

Ang mas mahalaga para sa mga halaman ay ang mga physiological na mekanismo ng pagbagay na nagpapataas ng kanilang paglaban sa malamig: pagkahulog ng dahon, pagkamatay ng mga shoots sa itaas ng lupa, akumulasyon ng mga antifreeze sa mga cell, pagbaba sa nilalaman ng tubig sa mga cell, atbp. Sa mga halaman na lumalaban sa hamog na nagyelo, sa proseso. ng paghahanda para sa taglamig, asukal, protina, langis, bumababa ang nilalaman ng tubig sa cytoplasm at tumataas ang lagkit nito. Ang lahat ng mga pagbabagong ito ay nagpapababa sa nagyeyelong punto ng mga tisyu.

Maraming mga halaman ang maaaring manatiling mabubuhay sa isang frozen na estado, halimbawa, alpine violet, arctic horseradish, wood lice, daisy, early spring ephemeroids sa forest zone, atbp.

Ang mga lumot at lichen ay kayang tiisin ang matagal na pagyeyelo sa isang estado ng nasuspinde na animation. Ang malaking kahalagahan sa pag-angkop ng mga halaman sa mababang temperatura ay ang posibilidad na mapanatili ang normal na mahahalagang aktibidad sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga pinakamabuting kalagayan ng temperatura ng mga prosesong pisyolohikal at ang mas mababang mga limitasyon ng temperatura kung saan posible ang mga prosesong ito.

Sa mapagtimpi at mataas na latitude, dahil sa mga pana-panahong pagbabago sa klimatiko na kondisyon, ang mga halaman sa taunang cycle ng pag-unlad ay nagpapalit-palit sa pagitan ng aktibo at tulog na mga yugto. Ang mga taunang halaman pagkatapos ng pagtatapos ng lumalagong panahon ay nakaligtas sa taglamig sa anyo ng mga buto, at ang mga perennial ay napupunta sa isang natutulog na estado. Makilala malalim at pinilit kapayapaan. Ang mga halaman na nasa isang estado ng malalim na dormancy ay hindi tumutugon sa kanais-nais na mga kondisyon ng thermal. Matapos ang pagtatapos ng malalim na dormancy, ang mga halaman ay handa na para sa pagpapatuloy ng pag-unlad, ngunit sa kalikasan sa taglamig ito ay imposible dahil sa mababang temperatura. Samakatuwid, ang yugtong ito ay tinatawag na sapilitang pahinga.

Mga adaptasyon ng hayop sa temperatura. Kung ikukumpara sa mga halaman, ang mga hayop ay may mas magkakaibang mga paraan ng pag-regulate ng temperatura ng kanilang katawan dahil sa kanilang kakayahang lumipat sa kalawakan at gumawa ng higit pa sa kanilang sariling panloob na init.

Ang mga pangunahing paraan ng pagbagay ng mga hayop:

1) kemikal na thermoregulation- ito ay isang reflex na pagtaas sa produksyon ng init bilang tugon sa isang pagbaba sa temperatura ng kapaligiran, batay sa isang mataas na antas ng metabolismo;

2) pisikal na thermoregulation- isinasagawa dahil sa kakayahang mapanatili ang init dahil sa mga espesyal na tampok ng istraktura (ang pagkakaroon ng takip ng buhok at balahibo, ang pamamahagi ng mga reserbang taba, atbp.) at mga pagbabago sa antas ng paglipat ng init;

3) thermoregulation sa pag-uugali- ito ay isang paghahanap para sa mga kanais-nais na tirahan, isang pagbabago sa postura, ang pagtatayo ng mga silungan, mga pugad, atbp.

Para sa mga hayop na poikilothermic, ang pangunahing paraan upang makontrol ang temperatura ng katawan ay ang pag-uugali. Sa matinding init, ang mga hayop ay nagtatago sa lilim, mga burrow. Habang papalapit ang taglamig, naghahanap sila ng kanlungan, gumagawa ng mga pugad, at binabawasan ang kanilang aktibidad. Ang ilang mga species ay maaaring mapanatili ang pinakamainam na temperatura ng katawan dahil sa gawain ng mga kalamnan. Halimbawa, pinapainit ng mga bumblebee ang katawan gamit ang mga espesyal na contraction ng kalamnan, na ginagawang posible para sa kanila na kumain sa malamig na panahon. Ang ilang mga poikilothermic na hayop ay umiiwas sa sobrang init sa pamamagitan ng pagtaas ng pagkawala ng init sa pamamagitan ng pagsingaw. Halimbawa, ang mga palaka, butiki sa mainit na panahon ay nagsisimulang huminga nang husto o panatilihing nakabuka ang kanilang mga bibig, na nagdaragdag ng pagsingaw ng tubig sa pamamagitan ng mga mucous membrane.

Ang mga homeothermic na hayop ay nailalarawan sa pamamagitan ng napakahusay na regulasyon ng input at output ng init, na nagpapahintulot sa kanila na mapanatili ang isang pare-pareho ang pinakamainam na temperatura ng katawan. Ang kanilang mga mekanismo ng thermoregulation ay napaka-magkakaibang. Mahilig sila kemikal na thermoregulation, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na metabolic rate at ang produksyon ng isang malaking halaga ng init. Hindi tulad ng mga hayop na poikilothermic, sa mga hayop na may mainit na dugo, sa ilalim ng pagkilos ng malamig, ang mga proseso ng oxidative ay hindi humina, ngunit tumindi. Sa maraming mga hayop, ang karagdagang init ay nabuo dahil sa kalamnan at adipose tissue. Ang mga mammal ay may espesyal na brown adipose tissue, kung saan ang lahat ng inilabas na enerhiya ay ginagamit upang init ang katawan. Ito ay pinaka-binuo sa mga hayop ng isang malamig na klima. Ang pagpapanatili ng temperatura ng katawan sa pamamagitan ng pagtaas ng produksyon ng init ay nangangailangan ng malaking paggasta ng enerhiya, kaya ang mga hayop na may mas mataas na regulasyon ng kemikal ay nangangailangan ng malaking halaga ng pagkain o gumastos ng maraming reserbang taba. Samakatuwid, ang pagpapalakas ng regulasyon ng kemikal ay may mga limitasyon dahil sa posibilidad na makakuha ng pagkain. Sa kakulangan ng pagkain sa taglamig, ang ganitong paraan ng thermoregulation ay hindi pabor sa ekolohiya.

Pisikal na thermoregulation mas kapaki-pakinabang sa kapaligiran, dahil ang pagbagay sa malamig ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpapanatili ng init sa katawan ng hayop. Ang mga kadahilanan nito ay ang balat, makapal na balahibo ng mga mammal, balahibo at pababang takip ng mga ibon, taba ng katawan, pagsingaw ng tubig sa pamamagitan ng pagpapawis o sa pamamagitan ng mauhog na lamad ng oral cavity at upper respiratory tract, ang laki at hugis ng katawan ng hayop. Upang mabawasan ang paglipat ng init, ang malalaking sukat ng katawan ay mas kapaki-pakinabang (mas malaki ang katawan, mas maliit ang ibabaw nito bawat yunit ng masa, at, dahil dito, paglipat ng init, at kabaliktaran). Para sa kadahilanang ito, ang mga indibidwal ng malapit na nauugnay na mga species ng mga hayop na may mainit na dugo na naninirahan sa malamig na mga kondisyon ay mas malaki kaysa sa mga karaniwan sa mainit na klima. Ang pattern na ito ay pinangalanan Mga tuntunin ni Bergman. Ang regulasyon ng temperatura ay isinasagawa din sa pamamagitan ng mga nakausli na bahagi ng katawan - auricles, limbs, buntot, organo ng amoy. Sa malamig na mga rehiyon, malamang na mas maliit ang mga ito kaysa sa mas maiinit na mga rehiyon ( Ang panuntunan ni Allen). Para sa mga homoiothermic na organismo, mahalaga din ito pamamaraan ng pag-uugali ng thermoregulation, na lubhang magkakaibang - mula sa pagbabago ng postura at paghahanap ng mga silungan hanggang sa pagtatayo ng mga kumplikadong silungan, mga pugad, at ang pagpapatupad ng malapit at malayong paglilipat. Gumagamit ang ilang mga hayop na may mainit na dugo pag-uugali ng pangkat. Halimbawa, ang mga penguin sa matinding hamog na nagyelo ay nagsasama-sama sa isang siksik na tumpok. Sa loob ng naturang kumpol, ang temperatura ay pinananatili sa halos + 37ºС kahit na sa pinakamatinding frosts. Ang mga kamelyo sa disyerto sa matinding init ay nakikipagsiksikan din, ngunit ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pagpigil sa malakas na pag-init ng ibabaw ng katawan.

Ang kumbinasyon ng iba't ibang paraan ng kemikal, pisikal at asal na thermoregulation ay nagbibigay-daan sa mga hayop na may mainit na dugo na mapanatili ang isang pare-parehong temperatura ng katawan sa isang malawak na hanay ng mga pagbabago sa temperatura sa kapaligiran.

rehimen ng tubig. Ang normal na paggana ng katawan ay posible lamang sa sapat na suplay ng tubig. Ang mga mode ng kahalumigmigan sa kapaligiran sa lupa-hangin ay napaka-magkakaibang - mula sa kumpletong saturation ng hangin na may singaw ng tubig sa mahalumigmig na tropiko hanggang sa halos kumpletong kawalan ng kahalumigmigan sa hangin at sa disyerto na lupa. Halimbawa, sa disyerto ng Sinai, ang taunang pag-ulan ay 10-15 mm, at sa disyerto ng Libya (sa Aswan) ay hindi sila nangyayari. Ang supply ng tubig ng mga terrestrial na organismo ay nakasalalay sa paraan ng pag-ulan, ang pagkakaroon ng mga reserbang kahalumigmigan ng lupa, mga reservoir, ang antas ng tubig sa lupa, terrain, mga tampok ng sirkulasyon ng atmospera, atbp. Ito ay humantong sa pagbuo ng maraming mga adaptasyon sa mga organismo sa lupa sa iba't ibang mga rehimen ng kahalumigmigan ng tirahan.

Mga adaptasyon ng halaman sa rehimen ng tubig. Ang mga mas mababang halaman sa lupa ay sumisipsip ng tubig mula sa substrate sa pamamagitan ng mga bahagi ng thallus o rhizoids na nahuhulog dito, at kahalumigmigan mula sa kapaligiran - ng buong ibabaw ng katawan.

Sa mga matataas na halaman, ang mga lumot ay sumisipsip ng tubig mula sa lupa na may mga rhizoid o sa ibabang bahagi ng tangkay (sphagnum mosses), at karamihan sa iba ay may mga ugat. Ang daloy ng tubig sa halaman ay nakasalalay sa laki ng kapangyarihan ng pagsuso ng mga selula ng ugat, ang antas ng pagsanga ng sistema ng ugat at ang lalim ng pagtagos ng mga ugat sa lupa. Ang mga sistema ng ugat ay napaka-plastik at tumutugon sa pagbabago ng mga kondisyon, pangunahin ang kahalumigmigan.

Sa kakulangan ng kahalumigmigan sa mga horizon sa ibabaw ng lupa, maraming mga halaman ang may mga sistema ng ugat na tumagos nang malalim sa lupa, ngunit mahina ang sanga, tulad ng, halimbawa, sa saxaul, tinik ng kamelyo, Scots pine, magaspang na cornflower, atbp. Sa maraming Ang mga butil, sa kabaligtaran, ang mga sistema ng ugat ay malakas na sumasanga at lumalaki sa mga layer ng ibabaw ng lupa (sa rye, trigo, feather grass, atbp.). Ang tubig na pumapasok sa halaman ay dinadala sa pamamagitan ng xylem sa lahat ng mga organo kung saan ito ay ginugugol sa mga proseso ng buhay. Sa karaniwan, 0.5% ang napupunta sa photosynthesis, at ang natitira - upang mapunan ang mga pagkalugi mula sa pagsingaw at mapanatili ang turgor. Ang balanse ng tubig ng halaman ay nananatiling balanse kung ang pagsipsip ng tubig, ang pagpapadaloy at paggasta nito ay magkakasuwato sa isa't isa. Depende sa kakayahang i-regulate ang balanse ng tubig ng kanilang katawan, nahahati ang mga halaman sa lupa poikilohydride at homoiohydride.

halamang poikilohydrid hindi aktibong makontrol ang kanilang balanse ng tubig. Wala silang mga device na tumutulong sa pagpapanatili ng tubig sa mga tissue. Ang nilalaman ng tubig sa mga cell ay tinutukoy ng kahalumigmigan ng hangin at depende sa mga pagbabago nito. Kasama sa mga halamang poikilohydrid ang terrestrial algae, lichens, ilang lumot, at rainforest ferns. Sa panahon ng tagtuyot, ang mga halaman na ito ay natuyo halos sa isang air-dry na estado, ngunit pagkatapos ng ulan sila ay "nabubuhay" muli at nagiging berde.

Mga halamang homoyohydrid magagawang mapanatili ang isang medyo pare-pareho ang antas ng nilalaman ng tubig sa mga cell. Kabilang dito ang karamihan sa mga matataas na halaman sa lupa. Mayroon silang malaking sentral na vacuole sa kanilang mga selula, kaya laging may suplay ng tubig. Bilang karagdagan, ang transpiration ay kinokontrol ng stomatal apparatus, at ang mga shoots ay natatakpan ng isang epidermis na may isang cuticle na hindi natatagusan ng tubig.

Gayunpaman, ang kakayahan ng mga halaman na ayusin ang kanilang metabolismo ng tubig ay hindi pareho. Depende sa kanilang kakayahang umangkop sa mga kondisyon ng halumigmig ng mga tirahan, tatlong pangunahing pangkat ng ekolohiya ay nakikilala: hygrophytes, xerophytes at mesophytes.

Mga Hygrophyte- ito ay mga halaman ng basa na tirahan: mga latian, mamasa-masa na parang at kagubatan, mga bangko ng mga reservoir. Hindi sila makatiis sa kakulangan ng tubig, tumutugon sila sa pagbaba ng kahalumigmigan ng lupa at hangin sa pamamagitan ng mabilis na pagkalanta o pagsugpo sa paglago. Malapad ang kanilang mga dahon, walang makapal na cuticle. Ang mga selula ng mesophyll ay matatagpuan nang maluwag, sa pagitan ng mga ito ay may malalaking intercellular space. Ang stomata ng hygrophytes ay karaniwang malawak na bukas at madalas na matatagpuan sa magkabilang panig ng talim ng dahon. Bilang resulta, ang kanilang transpiration rate ay napakataas. Sa ilang mga halaman sa mataas na mahalumigmig na tirahan, ang labis na tubig ay inaalis sa pamamagitan ng hydathodes (water stomata) na matatagpuan sa gilid ng dahon. Ang labis na kahalumigmigan ng lupa ay humahantong sa pagbaba ng nilalaman ng oxygen dito, na nagpapahirap sa paghinga at pagsipsip ng mga ugat. Samakatuwid, ang mga ugat ng hygrophytes ay matatagpuan sa mga horizon sa ibabaw ng lupa, mahina ang mga ito, at kakaunti ang mga ugat ng buhok sa kanila. Ang mga organo ng maraming mala-damo na hygrophytes ay may mahusay na binuo na sistema ng mga intercellular space kung saan pumapasok ang hangin sa atmospera. Sa mga halaman na naninirahan sa mabigat na tubig na mga lupa, pana-panahong binabaha ng tubig, ang mga espesyal na ugat sa paghinga ay nabuo, tulad ng, halimbawa, sa swamp cypress, o mga sumusuporta, tulad ng sa mga halamang may kahoy na bakawan.

Xerophytes kayang tiisin ang makabuluhang matagal na pagkatuyo ng hangin at lupa sa isang aktibong estado. Ang mga ito ay malawak na ipinamamahagi sa mga steppes, disyerto, tuyong subtropika, atbp. Sa mapagtimpi klima zone, sila ay tumira sa tuyong mabuhangin at mabuhangin na mabuhangin na mga lupa, sa matataas na lugar ng kaluwagan. Ang kakayahan ng mga xerophytes na tiisin ang kakulangan ng kahalumigmigan ay dahil sa kanilang anatomical, morphological at physiological features. Sa mga batayan na ito, nahahati sila sa dalawang grupo: mga succulents at mga sclerophyte.

mga succulents- pangmatagalang halaman na may makatas na mataba na dahon o tangkay, kung saan ang tissue ng imbakan ng tubig ay lubos na binuo. May mga leaf succulents - aloe, agave, stonecrop, bata at stem, kung saan ang mga dahon ay nabawasan, at ang mga bahagi ng lupa ay kinakatawan ng mataba na mga tangkay (cacti, ilang spurge). Ang isang natatanging tampok ng mga succulents ay ang kakayahang mag-imbak ng isang malaking halaga ng tubig at gamitin ito nang napakatipid. Ang kanilang rate ng transpiration ay napakababa, dahil kakaunti ang stomata, madalas silang nahuhulog sa dahon o stem tissue at kadalasang nakasara sa araw, na tumutulong sa kanila na limitahan ang pagkonsumo ng tubig. Ang pagsasara ng stomata sa araw ay humahantong sa kahirapan sa mga proseso ng photosynthesis at gas exchange, samakatuwid, ang mga succulents ay nakabuo ng isang espesyal na paraan ng photosynthesis, kung saan ang carbon dioxide na inilabas sa panahon ng paghinga ay bahagyang ginagamit. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang intensity ng photosynthesis sa kanila ay mababa, na nauugnay sa mabagal na paglaki at medyo mababang competitiveness. Ang mga succulents ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang osmotic pressure ng cell sap, maliban sa mga tumutubo sa saline soils. Ang kanilang mga sistema ng ugat ay mababaw, mataas ang sanga at mabilis na paglaki.

Ang mga sclerophyte ay matitigas, mukhang tuyo na mga halaman dahil sa malaking dami ng mekanikal na tisyu at mababang pagtutubig ng mga dahon at tangkay. Ang mga dahon ng maraming mga species ay maliit, makitid o nabawasan sa kaliskis, spines; madalas na may siksik na pubescence (cat's paw, silver cinquefoil, maraming wormwood, atbp.) o waxy coating (Russian cornflower, atbp.). Ang kanilang mga sistema ng ugat ay mahusay na binuo at madalas na maraming beses na mas malaki sa kabuuang masa kaysa sa mga bahagi sa itaas ng lupa ng mga halaman. Ang iba't ibang mga physiological adaptation ay tumutulong din sa mga sclerophyte na matagumpay na makayanan ang kakulangan ng kahalumigmigan: mataas na osmotic pressure ng cell sap, paglaban sa tissue dehydration, mataas na water-holding capacity ng mga tissue at cell, dahil sa mataas na lagkit ng cytoplasm. Maraming mga sclerophyte ang gumagamit ng pinaka-kanais-nais na mga panahon ng taon para sa mga halaman, at kapag ang tagtuyot ay nagtakda, sila ay makabuluhang binabawasan ang mga mahahalagang proseso. Ang lahat ng mga katangian sa itaas ng xerophytes ay nakakatulong sa kanilang pagpapaubaya sa tagtuyot.

Mesophytes lumalaki sa katamtamang mga kondisyon ng kahalumigmigan. Mas hinihingi nila ang kahalumigmigan kaysa sa mga xerophytes, at mas mababa kaysa sa mga hygrophytes. Ang mga tisyu ng dahon ng Mesophyte ay naiba sa columnar at spongy parenchyma. Ang mga integumentary na tisyu ay maaaring may ilang mga xeromorphic na tampok (kalat-kalat na pubescence, makapal na layer ng cuticle). Ngunit ang mga ito ay hindi gaanong binibigkas kaysa sa mga xerophytes. Ang mga sistema ng ugat ay maaaring tumagos nang malalim sa lupa o matatagpuan sa mga horizon sa ibabaw. sa mga tuntunin ng kanilang mga pangangailangan sa ekolohiya, ang mga mesophyte ay isang napaka-magkakaibang grupo. Kaya, sa mga mesophyte ng parang at kagubatan, mayroong mga species na may pagtaas ng pag-ibig sa kahalumigmigan, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na nilalaman ng tubig sa mga tisyu at isang medyo mahina na kapasidad ng pagpapanatili ng tubig. Ito ang meadow foxtail, marsh bluegrass, soddy meadow, Linnaeus's golokuchnik at marami pang iba.

Sa mga tirahan na may pana-panahon o pare-pareho (bahagyang) kakulangan ng kahalumigmigan, ang mga mesophyte ay may mga palatandaan ng xeromorphic na organisasyon at tumaas na pisyolohikal na pagtutol sa tagtuyot. Ang mga halimbawa ng naturang mga halaman ay pedunculate oak, mountain clover, medium plantain, crescent alfalfa, atbp.

Mga adaptasyon ng hayop. Kaugnay ng rehimeng tubig sa mga hayop, maaaring makilala ang mga hygrophile (mahilig sa kahalumigmigan), xerophile (mahilig sa tuyo) at mesophile (mas pinipili ang average na kahalumigmigan). Ang isang halimbawa ng mga hygrophile ay mga kuto sa kahoy, lamok, springtails, tutubi, atbp. Lahat ng mga ito ay hindi pinahihintulutan ang isang malaking kakulangan sa tubig at hindi pinahihintulutan kahit isang panandaliang tagtuyot. Ang mga butiki, kamelyo, balang disyerto, itim na salagubang, atbp. ay xerophilous. Ang mga ito ay naninirahan sa pinakamatiting na tirahan.

Ang mga hayop ay nakakakuha ng tubig sa pamamagitan ng pag-inom, pagkain, at sa pamamagitan ng oksihenasyon ng organikong bagay. Maraming mammal at ibon (elepante, leon, hyena, swallow, swift, atbp.) ang nangangailangan ng inuming tubig. Ang mga species ng disyerto tulad ng jerboas, African gerbil, at American kangaroo rat ay magagawa nang walang inuming tubig. Ang mga uod ng damit gamu-gamo, kamalig at rice weevil at marami pang iba ay nabubuhay lamang dahil sa metabolic water.

Ang mga hayop ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga paraan ng pag-regulate ng balanse ng tubig: morphological, physiological, behavioral.

Upang morpolohiya Ang mga paraan ng pagpapanatili ng balanse ng tubig ay kinabibilangan ng mga pormasyon na nakakatulong na mapanatili ang tubig sa katawan: mga shell ng land snails, keratinized integuments ng reptile, mahinang water permeability ng integuments sa mga insekto, atbp. Ipinapakita na ang permeability ng integuments ng mga insekto ay hindi nakasalalay sa istraktura ng chitin, ngunit tinutukoy ng pinakamanipis na layer ng wax na sumasaklaw sa ibabaw nito . Ang pagkasira ng layer na ito ay kapansin-pansing nagpapataas ng pagsingaw sa pamamagitan ng mga takip.

Upang pisyolohikal Ang mga adaptasyon para sa regulasyon ng metabolismo ng tubig ay kinabibilangan ng kakayahang bumuo ng metabolic moisture, makatipid ng tubig kapag naglalabas ng ihi at dumi, pagtitiis sa pag-aalis ng tubig, mga pagbabago sa pagpapawis at pagkawala ng tubig sa pamamagitan ng mga mucous membrane. Ang pag-iingat ng tubig sa digestive tract ay nakakamit sa pamamagitan ng pagsipsip ng tubig ng mga bituka at ang pagbuo ng halos dehydrated feces. Sa mga ibon at reptilya, ang pangwakas na produkto ng metabolismo ng nitrogen ay uric acid, para sa pag-alis kung saan halos walang tubig ang natupok. Ang aktibong regulasyon ng pagpapawis at pagsingaw ng kahalumigmigan mula sa ibabaw ng respiratory tract ay malawakang ginagamit ng mga homeothermic na hayop. Halimbawa, sa isang kamelyo, sa mga pinaka matinding kaso ng kakulangan sa kahalumigmigan, ang pagpapawis ay humihinto at ang pagsingaw mula sa respiratory tract ay nabawasan nang husto, na humahantong sa pagpapanatili ng tubig sa katawan. Ang pagsingaw na nauugnay sa pangangailangan para sa thermoregulation ay maaaring magdulot ng dehydration ng katawan, kaya maraming maliliit na hayop na may mainit na dugo sa tuyo at mainit na klima ang umiiwas sa pagkakalantad sa init at nagtitipid ng kahalumigmigan sa pamamagitan ng pagtatago sa ilalim ng lupa.

Sa mga hayop na poikilothermic, ang pagtaas ng temperatura ng katawan kasunod ng pag-init ng hangin ay umiiwas sa labis na pagkawala ng tubig, ngunit hindi nila ganap na maiiwasan ang mga pagkawala ng evaporative. Samakatuwid, para sa mga hayop na may malamig na dugo, ang pangunahing paraan upang mapanatili ang balanse ng tubig sa panahon ng buhay sa mga tuyo na kondisyon ay upang maiwasan ang labis na pag-load ng init. Samakatuwid, sa kumplikadong mga pagbagay sa rehimeng tubig ng terrestrial na kapaligiran, mga paraan ng pag-uugali regulasyon ng balanse ng tubig. Kabilang dito ang mga espesyal na anyo ng pag-uugali: paghuhukay ng mga butas, paghahanap ng mga anyong tubig, pagpili ng mga tirahan, atbp. Ito ay lalong mahalaga para sa mga herbivorous at granivorous na hayop. Para sa marami sa kanila, ang pagkakaroon ng mga anyong tubig ay isang kinakailangan para sa pag-aayos sa mga tuyong rehiyon. Halimbawa, ang pamamahagi sa disyerto ng mga species tulad ng Cape buffalo, waterbuck, at ilang antelope ay ganap na nakadepende sa pagkakaroon ng mga lugar ng pagtutubig. Maraming reptilya at maliliit na mammal ang nakatira sa mga burrow kung saan ang medyo mababa ang temperatura at mataas na kahalumigmigan ay nagtataguyod ng pagpapalitan ng tubig. Ang mga ibon ay kadalasang gumagamit ng mga hollow, malilim na korona ng puno, atbp.