Температура абиотический фактор для человека
Для существования живых организмов наибольшее значение имеют такие абиотические факторы, как температура, влажность и свет.
Температура
Температура на земной поверхности зависит от географической широты и высоты над уровнем моря. Кроме того, она меняется по сезонам года. Постоянные перемены делают температуру крайне важным абиотическим фактором. В связи с этим у животных и растений существуют различные приспособления к температурным условиям.
У большинства организмов процессы жизнедеятельности протекают в пределах от -4°С до +40…45°С. Этим объясняется скудность жизни в арктических областях и условиях тундры.
Для каждого вида характерна своя оптимальная температура и крайние пределы выживания, при которых протекают процессы жизнедеятельности. Выработались они в процессе отбора, в связи с условиями существования.
Большинство морских беспозвоночных очень чувствительны к изменениям температуры и выдерживают ее повышение лишь до 30°С и редкие из них — до 38°С. Они обитатели крупных водоемов, не подвергающихся перегреванию, поэтому у них не возникло приспособления к выживанию при высокой температуре.
Осьминог — представитель морских беспозвоночных, не приспособившихся к перепадам температур
Значительно более широкий диапазон выносливости к изменениям температуры у обитателей мелких пресных водоемов. Они могут выдерживать как промерзание водоема, так и нагревание до 41-44°С.
Пойкилотермные (холоднокровные) организмы
У многих организмов (растений и всех животных, кроме птиц и млекопитающих) температура тела зависит от окружающей среды. Они получили название пойкилотермных (греч. пойкилос — разнообразный). Интенсивность жизнедеятельности и темпы развития у них зависят от температурных условий.
Благоприятная температура для развития лугового мотылька ограничена от 25°С до 32°С; выше 35°С начинается гибель всех стадий его развития, а ниже 10°С развитие останавливается. Знание интенсивности развития тех или иных организмов при различных температурах важно для проведения мероприятий по борьбе с насекомыми-вредителями сельского хозяйства или переносчиками возбудителей болезней.
Представители пойкилотермных (холоднокровных) организмов
Хотя температура пойкилотермных организмов обусловлена температурой окружающей среды, все же и они имеют некоторые механизмы ее изменения в своем теле. Растения могут избегать перегрева, регулируя испарение с листовой поверхности путем автоматического открывания и закрывания устьиц. То же достигается у животных испарением через кожные покровы и дыхательные пути.
Цветы многих растений на ночь и в ненастную погоду закрываются, что предохраняет их от переохлаждения.
Во время интенсивного движения (например, при полете) у насекомых может временно повышаться температура тела на несколько градусов. Но в покое она выравнивается с температурой окружающей среды.
У некоторых общественных насекомых (например, пчел) существует способ поддержания температуры путем коллективной терморегуляции. Изолированная отдельная пчела имеет температуру окружающей среды, но пчелиная семья, состоящая из нескольких тысяч особей, выделяет столько тепла, что в улье устанавливается постоянная температура в 34-35°С, необходимая для развития личинок.
Гомойотермные (теплокровные) организмы
Наиболее совершенная терморегуляция появилась лишь у высших позвоночных — птиц и млекопитающих, обеспечив им широкое расселение во всех климатических поясах. Они получили название гомойотермных (греч. гомойос — равный) организмов.
Представители гомойотермных (теплокровных) животных
У гомойотермных животных терморегуляция осуществляется изменением окислительно-восстановительных процессов, продуцирующих тепло, а также приспособлениями для охлаждения. У большинства млекопитающих охлаждение достигается в результате испарения пота с поверхности кожи и влаги со слизистых оболочек. Волосяной покров у млекопитающих и перья у птиц, подкожные отложения жира также обеспечивают терморегуляцию. В убежищах животных (норах, логовищах) создается своеобразный, наиболее благоприятный для них микроклимат.
У большинства птиц обычно температура около 40°С, а у млекопитающих — около 37-38°С, эта же температура обычно поддерживается как в условиях высокой температуры окружающей среды, так и на морозе. Однако у молодых животных иногда еще несовершенны механизмы терморегуляции и они на первых порах нуждаются в материнском тепле. Несовершенны механизмы терморегуляции у низших млекопитающих — яйцекладущих и сумчатых, температура тела которых подвержена изменениям в связи с изменениями в окружающей среде.
Влажность
Без воды жизнь невозможна. Влага — один из важнейших абиотических факторов. Большинство растений и животных влаголюбивы, поэтому у обитателей засушливых мест выработался ряд приспособлений для существования в условиях водного дефицита. Растения степей и пустынь (ксерофиты) могут иметь видоизмененные листья (колючки у кактуса) или совсем быть лишены листвы (саксаул). Некоторые имеют очень глубокие корни (например, верблюжья колючка — до 16м).
Ксерофиты — растения, которые приспособились к жизни в условиях засухи
У ковыля листья складываются в трубочки, устьицами внутрь, чем уменьшается испарение. Испарению препятствуют и такие приспособления, как плотная кутикула, восковой налет, выросты кожицы — волоски на поверхности листьев.
Особую группу ксерофитов составляют суккуленты, запасающие воду в дождливый период и затем медленно расходующие ее во время засухи. Они имеют мясистый стебель и листья (молодило, очиток, кактусы, агавы).
Наконец, растения-эфемеры имеют короткий вегетационный период (шафран, гусиный лук, тюльпан, мак) и весной до наступления засушливого периода успевают отцвести, образовать семена, запасти питательные вещества в луковицах, корневищах, клубнях.
Большинство животных — обитателей пустынь — может обходиться без воды, получая ее с пищей или на безводный период запасая много жира, при окислении которого в организме образуются молекулы воды; некоторые впадают в летнюю спячку (грызуны, черепахи). Многие обитатели пустынь на день прячутся в норах, спасаясь от жары и потери влаги. Крупные млекопитающие пустынь (кулан, сайгак) могут совершать миграции на дальние расстояния в поисках воды.
Свет
Свет — важнейший абиотический фактор, с которым связана вся жизнь на Земле. В спектре солнечного света выделяют три биологически неравнозначные области:
- Ультрафиолетовая;
- видимая;
- инфракрасная.
Спектр света
Ультрафиолетовые лучи губительны для всего живого. Жизнь на поверхности Земли возможна благодаря озоновому экрану, который не пропускает основную массу этих лучей. Небольшие их количества, достигающие земной поверхности, необходимы для жизни. С ними, в частности, связан синтез витамина D в организме человека и животных.
Видимые лучи особенно необходимы для жизни. Они используются зелеными растениями для фотосинтеза. Большинство животных хорошо различают эти лучи, без них невозможна ориентировка в пространстве с помощью зрения. Развитие цветового зрения повлекло в процессе естественного отбора к формированию различной окраски у животных, часто имеющей покровительственное значение и окраски у цветов, привлекающей к себе насекомых-опылителей.
Инфракрасные лучи наиболее богаты тепловой энергией. Они, поглощаясь тканями животных и растений, вызывают их нагревание. С ними связана интенсивность физиологических процессов у растений и пойкилотермных животных.
Характер освещения имеет суточную и сезонную периодичность. В связи с этим у различных видов животных возникла приспособленность к активной жизнедеятельности в различное время суток.
Почти все физиологические процессы у растений и животных имеют суточный ритм. Люди это ощущают при быстром перемещении (например, на самолете) из одного часового пояса в другие. Реакция животных и растений на продолжительность светового дня и ночи известна как фотопериодизм.
Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (3 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка…
Источник
Абиотические факторы. Температура
Абиотические факторы — все компоненты и явления неживой природы.
Температура относится к климатическим абиотическим факторам среды. Большинство организмов приспособлены к довольно узкому диапазону температур, так как активность клеточных ферментов лежит в пределах от 10 до 40 °С, при низких температурах реакции идут замедленно.
Различают животные организмы:
- с постоянной температурой тела (теплокровные, или гомойотермные);
- с непостоянной температурой тела (холоднокровные, или пойкилотермные).
У растений и животных существуют специальные приспособления, позволяющие адаптироваться к колебаниям температуры.
Организмы, температура тела которых меняется в зависимости от температуры окружающей среды (растения, беспозвоночные животные, рыбы, земноводные и пресмыкающиеся), имеют различные приспособления для поддержания жизнедеятельности. Такие животные называются холоднокровными, или пойкилотермными. Отсутствие механизма терморегуляции обусловлено слабым развитием нервной системы, низким уровнем обмена веществ и отсутствием замкнутой системы кровообращения.
Температура тела пойкилотермных животных всего на 1—2 °С выше температуры среды или равна ей, однако она может увеличиваться в результате поглощения солнечного тепла (змеи, ящерицы) или мышечной работы (летающие насекомые, быстро плавающие рыбы). Резкие колебания температуры среды могут привести к гибели.
С наступлением зимы растения и животные погружаются в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ у них резко падает. При подготовке к зиме в тканях животных запасается много жира, углеводов, количество воды в клетчатке уменьшается, накапливаются сахара, глицерин, препятствующий замерзанию.
Виды с непостоянной температурой тела при понижении температуры способны переходить в неактивное состояние. Замедление обмена веществ в клетках сильно увеличивает устойчивость организмов к неблагоприятным погодным условиям. Переход животных в состояние оцепенения, как и переход растений в состояние покоя, позволяет им переносить зимние холода с наименьшими потерями, не тратя много энергии.
Для защиты организмов от перегрева в жаркое время года включаются специальные физиологические механизмы: у растений усиливается испарение влаги через устьица, у животных усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожу.
У пойкилотермных организмов внутренняя температура тела следует за изменениями температуры среды. Скорость обмена веществ у них то возрастает, то понижается. Таких видов – большинство на Земле.
Организмы с постоянной температурой тела называются теплокровными, или гомойотермными. К ним относятся птицы и млекопитающие.
Температура тела таких животных устойчива, она не зависит от температуры среды, благодаря наличию механизмов терморегуляции. Постоянство температуры тела обеспечивается регуляцией теплопродукции и теплоотдачи.
При угрозе перегревания организма происходит расширение кожных сосудов, увеличиваются потоотделение и теплоотдача. При угрозе охлаждения кожные сосуды сужаются, шерсть или перья поднимаются — теплоотдача ограничивается.
При значительных перепадах внешней температуры и резких изменениях теплопродукции температура внутренних органов у теплокровных животных может отклоняться от обычных значений от 0,2—0,3 до 1—3 °С.
Потоотделение свойственно только человеку, обезьянам и непарнокопытным. У других гомойотермных животных наиболее эффективный механизм теплоотдачи — тепловая одышка. Способность к повышению теплопродукции наиболее выражена у птиц, грызунов и некоторых других животных.
Гомойотермные способны поддерживать постоянную температуру тела при любых условиях среды. Их обмен веществ всегда идет с высокой скоростью, даже если наружная температура постоянно меняется. Например, белые медведи в Арктике или пингвины в Антарктиде выдерживают 50–градусные морозы, что составляет разницу в 87–90° по сравнению с их собственной температурой.
Приспособления организмов к разным температурным режимам. Как теплокровные, так и холоднокровные животные в процессе эволюции выработали различные приспособления к изменяющимся температурным условиям среды. Главный источник поступления тепловой энергии у организмов с непостоянной температурой тела — внешнее тепло.
Перезимовавшим змеям требуется две-три недели, чтобы довести обмен веществ до достаточной интенсивности. Обычно змеи выползают и греются на солнце неоднократно в течение всего дня, а на ночь возвращаются в норы.
С наступлением зимы растения и животные с непостоянной температурой тела впадают в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ у них резко снижается. При подготовке к зиме в тканях запасается много жиров и углеводов.
Осенью растения сокращают расход веществ, запасая сахара и крахмал. Их рост прекращается, резко замедляется интенсивность всех физиологических процессов, опадают листья. В первые морозы растения теряют значительное количество воды, становясь устойчивыми к морозу и переходя в состояние глубокого покоя.
В жаркое время года включаются механизмы защиты от перегрева. У растений усиливается испарение воды через устьица, а у животных — через дыхательную систему и кожные покровы.
Если растения достаточно обеспечены водой, устьица открыты днём и ночью. Однако у многих растений устьица открыты только днём на свету, а ночью закрываются. В сухую жаркую погоду устьица растений закрываются даже днём, и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. Когда наступают благоприятные условия, устьица раскрываются и нормальная жизнедеятельность растений восстанавливается.
Наиболее совершенная терморегуляция наблюдается у животных с постоянной температурой тела. Регуляция теплоотдачи кожными сосудами, хорошо развитая высшая нервная деятельность позволили птицам и млекопитающим сохранять активность при резких перепадах температур и освоить практически все места обитания.
Полное разделение крови на венозную и артериальную, интенсивный обмен веществ, перьевой или волосяной покров тела, способствующий сохранению тепла.
Большое значение для теплокровных имеет не только способность к терморегуляции, но и адаптивное поведение, постройка специальных убежищ и гнёзд.
< Предыдущая страница “Условия жизни организмов. Экологические факторы “
Следующая страница “Абиотические факторы. Свет” >
Источник
Любой организм способен жить в пределах определенного диапазона температур. Область распространения живого в основном ограничена областью чуть ниже 0° С и до +50° С; причем, как правило, верхние температурные границы оказываются более критическими, нежели нижние.
Основным источником тепла, как и света, является солнечное излучение. Организм может выживать только в условиях, к которым приспособлен его метаболизм. Если температура живой клетки падает ниже точки замерзания, клетка обычно физически повреждается и гибнет в результате образования кристаллов льда. Если же температура слишком высока, происходит денатурация белков.
Воздействие различных температур на живые организмы приводит либо к увеличению, либо к уменьшению скорости обменных процессов и биохимических реакций. Повышение температуры ведёт к пропорциональному возрастанию скорости реакции. Величину температурного ускорения химических реакций отражают коэффициентом температурного ускорения Q10:
Данный коэффициент показывает во сколько раз изменяется скорость реакций при изменении температуры на 10° С. Это положение называется правилом Вант-Гоффа: подъём температуры на 10°С приводит к 2-3-кратному ускорению химических процессов (величина коэффициента равна 2-3).
По отношению к темературе живые организмы делятся на 2 крупные группы:
- 1) пойкилотермные (температура тела зависит от температуры окружающей среды). Это растения, микроорганизмы, беспозвоночные, рыбы, рептилии и др.
- 2) гомойотермные (способны к активному регулированию температуры тела). Это птицы и млекопитающие. Частный случай гомойотермии – гетеротермия. В период активности гетеротермы обладают постоянной температурой тела, а в период отдыха или зимней спячки она значительно понижается (суслики, сурки, барсуки, летучие мыши, ежи, бурые медведи, колибри и др.).
Зависимость влияния температуры на организмы описывается правилами Бергмана и Аллена. Правило Бергмана: по мере удаления от полюсов к экватору размеры близких в систематическом отношении животных с непостоянной температурой тела увеличиваются, а с постоянной – уменьшаются.
Правило Аллена: у животных с постоянной температурой тела в холодных климатических зонах наблюдается тенденция к уменьшению площади выступающих частей тела.
Крайние минимальные и максимальные температуры нижнего и верхнего пессимумов называются соответственно нижним и верхним порогом развития, или нижним и верхним биологическим нулём, за пределами которого развитие организма не происходит.
Температуры, лежащие выше нижнего порога развития и не выходящие за пределе верхнего, получили название эффективных. Только они могут вывести организм из так называемого нулевого состояния и активизировать физиологические процессы.
Для растений и пойкилотермных животных важно общее количество тепла, которое они могут получить из окружающей среды. Количество тепла, необходимое для развития, определяется суммой эффективных температур, или суммой тепла. Сумма эффективных температур определяется по формуле:
С=(t-t1)n,
где t – наблюдаемая температура, t1 – нижний порог развития, n – продолжительность развития в днях
Потребность разных видов животных и растений в наиболее оптимальных для них температурах в комплексе с другими условиями жизни определяет их распространение на Земле.
Источник
Содержание:
- 1. Влияние солнечного света
- 2. Влияние температуры
- 3. Температурные адаптации растений
- 4. Температурные адаптации животных
- 5. Экологическая роль воды
Основные абиотические факторы: солнечный свет, температура, влажность.
Влияние солнечного света
Солнечный свет — основной источник энергии для фотосинтеза, поддержания теплового баланса, водного обмена, а также одно из условий ориентировки в пространстве.
■ Свет для организмов выступает в роли важнейшего сигнального фактора, обусловливающего фотопериодизм.
■Биологическое действие солнечного света зависит от его спектрального состава, интенсивности, продолжительности, суточной и сезонной периодичности.
Неравнозначность различных участков спектра (видимого света, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей) по биологическому действию:
■ видимый свет (длина волны от 0,40 до 0,75 мкм), или фото синтетически активная радиация (ФАР), нужен зеленым растениям для образования хлорофилла, он влияет на газообмен и транспирацию, стимулирует биосинтез белков и нуклеиновых кислот, повышает активность ряда светочувствительных ферментов; у животных используется для видения и ориентации в окружающей среде; обеспечивают фотопериодизм и биологические ритмы; вместе с температурой влияет на деление и растяжение клеток, ростовые процессы, развитие растений, определяет сроки цветения и плодоношения и т.д.;
■ жесткие УФ-лучи (длина волны менее 0,29 мкм) губительны для всего живого и задерживаются озоновым слоем; УФ-лучи оказывают мутагенное и бактерицидное действие; небольшое количество этих лучей используется животными для синтеза витамина D (профилактика рахита) и меланина в коже;
■ инфракрасные лучи (длина волны более 0,75 мкм) вызывают нагревание организмов, усиливая теплообмен и транспирацию: являются источником тепла для пойкилотермных животных, вызывают таяние снега и т.п.
❖ Экологические группы организмов по отношению к свету:
■ растения делят на светолюбивые (гелиофиты; сильное затенение действует на них угнетающе), тенелюбивые (сциофиты, для них приемлема слабая освещенность) и теневыносливые (факультативные глиофиты, имеющие широкую амплитуду выносливости по отношению к свету);
■ животных по проявлению активности в зависимости от уровня освещенности делят на дневных, сумеречных и ночных.
Фотопериодизм — реакция организмов на суточный ритм освещения и сезонные изменения длины дня и ночи, проявляющаяся в колебании интенсивности и характера физиологических процессов.
■ Под фотопериодическим контролем находятся практически все метаболические процессы, связанные с ростом, развитием, жизнедеятельностью и размножением растений и животных.
❖ Примеры фотопериодизма:
■ у растений:
— суточная ритмичность, обусловленная сменой дня и ночи: периодическое открытие и закрытие цветков (хлопчатник, лен, душистый табак), усиление или ослабление физиологических и биохимических процессов фотосинтеза, скорости деления клеток и др;
— сезонная ритмичность: усиление или ослабление роста и смена фаз развития (распускание почек, цветение, плодоношение, листопад и т. п.);
■ у животных:
— суточная ритмичность: суточные ритмы в чередовании сна и бодрствования, яйценоскость кур и др.;
— сезонная ритмичность: прилеты и отлеты, гнездование и смена оперения птиц, линька млекопитающих, периодичность спаривания и размножения, впадение в зимнюю спячку некоторых животных и т.д.
■ у человека суточные ритмы выражаются в чередовании сна и бодрствования и колебаниях свыше трехсот показателей: температуры тела (в пределах 0,7-0,8 °С), активности коры головного мозга, циклах деятельности сердца и почек, артериального давления, свертываемости крови и т.д.
Классификация растений по типу фотопериодической реакции (ФПР):
■ растения короткого дня (произрастают преимущественно в северных широтах): им для перехода к цветению требуется 12 ч и менее светлого времени в сутки (конопля, капуста, хризантемы, табак, рис);
■ растения длинного дня (произрастают преимущественно в южных широтах): для цветения и дальнейшего развития им нужна продолжительность беспрерывного светового периода более 12 ч в сутки (пшеница, лен, лук, картофель, овес, морковь);
■ фотопериодически нейтральные растения: для них длина фотопериода безразлична, и цветение наступает при любой длине дня, кроме очень короткой (виноград, томаты, одуванчики, гречиха, флоксы и др.).
На фотопериодическую реакцию организмов заметное влияние могут оказывать температура и влажность среды.
■ Пример: при 28,5 °С для цветения белены требуется освещение в течение 11,5 ч, при 15,5 °С — в течение 8,5 ч.
❖ Классификация животных по типу ФПР:
■ дневные животные проявляют наибольшую активность днем, ночью спят (жаворонки, волки, зайцы);
■ ночные животные ведут активную жизнь только в ночных условиях (летучие мыши, совы, крыланы);
■ животные, постоянно обитающие в полной темноте (паразиты кишечника, крот).
Биологические ритмы (биоритмы) — выработавшиеся на основе фотопериодизма периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений.
Биологические часы — способность живых организмов ощущать суточные, приливно-отливные, лунные и годичные циклы природы и тем самым ориентироваться во времени.
■ Биологические часы позволяют организму заранее подготовиться к предстоящим изменениям среды.
❖ Классификация биоритмов:
■ годичные, или цирканные (распускание почек, линька и др.);
■ лунные (менструальный цикл у человека);
■ приливно-отливные (открывание и закрывание раковин у моллюсков в полосе прибоя);
■ суточные, или циркадные (открывание и закрывание устьиц на листьях).
Практическое использование фотопериодизма и биоритмов: подбором режимов освещения и температуры, наиболее соответствующих биоритмам, можно заметно повысить продуктивность животных и растений. Примеры, увеличение зимой светового дня до 12—15 ч за счет искусственного освещения позволяет выращивать в теплицах, оранжереях и парниках овощные культуры и декоративные растения, ускорить рост и развитие рассады, на птицефермах — увеличить яйценоскость кур, уток, гусей, на зверофермах — регулировать размножение пушных зверей.
Влияние температуры
Температура влияет на скорость и характер протекания всех химических реакций, составляющих обмен веществ в организме.
Температура организма зависит от:
■ количества тепла, выделяющегося в организме в реакциях метаболизма,
■ температуры окружающей среды (она достигает +50…+60 °С в пустынях и -70…-80 °С в Антарктиде),
■ интенсивности теплообмена между организмом и средой.
Температурные пределы жизни определяются условиями, при которых не происходят денатурация белков и отсутствуют необратимые изменения коллоидных свойств цитоплазмы, нарушения активности ферментов и процессов дыхания.
■ Для большинства организмов этот диапазон температур составляет от 0 до +50 °С; значительно большие адаптационные возможности присущи организмам по отношению к сезонно повторяющимся изменениям температуры.
■ Однако ряд организмов, обладающий специализированными ферментами, может активно существовать при температурах, выходящих за указанные пределы. Так, многие низшие организмы способны выдерживать очень низкие температуры благодаря высокой концентрации в цитоплазме их клеток солей, глицерина, сахара и сниженного содержания воды.
❖ Классификация организмов по отношению к высокой и низкой температуре окружающей среды:
■ термофилы — организмы, оптимальные условия жизнедеятельности которых лежат в области относительно высоких температур;
■ криофилы — организмы, оптимальные условия жизнедеятельности которых лежат в области относительно низких температур.
❖ Классификация организмов по температуре тела:
-пойкилотермные (эктотермные, или холоднокровные) организмы — организмы, не обладающие способностью терморегуляции своего тела. Активность пойкилотермных организмов зависит от количества тепла, поступающего извне, а температура их тела — от температуры окружающей среды. Примеры: все микроорганизмы, растения, беспозвоночные и большая часть хордовых животных;
гомойотермные (эндотермные, или теплокровные) организмы — организмы, у которых температура тела поддерживается на постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Примеры: птицы, млекопитающие, человек.
■ Источником тепла у эндотермных организмов являются процессы интенсивного обмена веществ; поддержанию температуры тела постоянной способствует хорошая тепловая изоляция, создаваемая волосяным покровом, плотным оперением, толстым слоем подкожной жировой ткани.
■ Важную роль в интенсификации обменных процессов у го-мойотермных организмов играют четырехкамерное сердце, полное разделение артериальной и венозной крови и совершенные органы дыхания.
■ Свойство эндотермности позволяет многим видам животных (белым медведям, ластоногим, пингвинам и др.) вести активный образ жизни при низких температурах.
Гетеротермия — свойство некоторых организмов изменять температуру своего тела в зависимости от активности организма.
В неблагоприятный период года эти животные впадают в спячку или временное оцепенение.
■ Примеры: некоторые мелкие птицы и млекопитающие (насекомоядные, летучие мыши, суслики, ежи и др.).
Температурные адаптации растений
❖ Опасность высоких температур для растений: при повышении температуры за пределы зоны угнетения происходят:
■ сильное обезвоживание и иссушение растений,
■ ожоги,
■ разрушение хлорофилла,
■ необратимые расстройства дыхания,
■ тепловая денатурация белков,
■ коагуляция цитоплазмы и гибель растения.
❖ Опасность низких температур для растений. При понижении температуры:
■ тормозятся процессы роста растений, фотосинтеза, образования хлорофилла,
■ снижается энергетическая эффективность дыхания,
■ резко замедляется скорость развития растения;
■ при отрицательных температурах в межклетниках и клетках замерзает вода, в результате чего клетки обезвоживаются и механически повреждаются;
■ при дальнейшем понижении температуры происходит коагуляция белков,
■ разрушается цитоплазма и растение гибнет.
Температурные адаптации животных
❖ Основные пути температурных адаптаций животных:
■ химическая терморегуляция — усиленное образование тепла в ответ на понижение температуры среды;
■ физическая терморегуляция — изменение интенсивности теплоотдачи, способность удерживать тепло или, наоборот, рассеивать его избыток;
■ поведенческая терморегуляция (избегание неблагоприятных температур путем миграции или передвижения на освещенные или теневые участки; а также изменение поведения более сложным образом: зимняя спячка, анабиоз).
❖ Способы физической терморегуляции:
■ путем рефлекторного сужения и расширения кровеносных сосудов кожи, меняющих ее теплопроводность;
■ изменением теплоизолирующих свойств меха и перьевого покрова тела;
■ изменением интенсивности испарения воды путем потоотделения или через влажные оболочки полости рта (у собак и др.);
■ сезонным изменением толщины подкожного жирового слоя (у некоторых животных).
❖ Особенности и температурные адаптации пойкилотермных животных
■ Эти животные характеризуются более низким уровнем обмена веществ по сравнению с гомойотермными, поэтому у них вырабатывается мало тепла, что делает невозможной химическую и физическую терморегуляцию.
■ Основной способ терморегуляции пойкилотермных животных — поведенческий (перемена позы, активный поиск благоприятных климатических условий, смена мест обитания, самостоятельное создание нужного микроклимата: сооружение гнезд, рытье нор, оцепенение, анабиоз и т.д.).
■ Некоторые пойкилотермные животные (например, шмели) способны поддерживать оптимальную температуру тела за счет повышения или понижения активности работы мышц.
Оцепенение — состояние, характеризующееся неподвижностью животного, прекращением его питания и резким снижением всех физиологических функций. Пониженный уровень обмена веществ поддерживается за счет запасов энергии (жира), накопленных в активном периоде.
■ Оцепенение позволяет животным пережить неблагоприятные условия (высокую или низкую температуру, отсутствие воды, пиши и др.).
■ Оно присуще насекомым, лягушкам, ряду млекопитающих (ежам, барсукам), впадающим в зимнюю спячку, а также некоторым пустынным грызунам, черепахам и др., впадающим в спячку летом из-за жары и недостатка воды.
Анабиоз — такое состояние некоторых живых организмов, при котором все их жизненные процессы настолько замедлены, что видимые проявления жизни отсутствуют.
■ В этом состоянии повышается устойчивость организмов к высокой или низкой температуре, недостатку кислорода и влаги, действию ядовитых веществ, ионизирующих излучений и др.
■ В состоянии анабиоза организмы могут сохранять жизнеспособность в течение нескольких лет.
■ В анабиоз могут впадать многие бактерии (образуют споры), простейшие (образуют цисты), низшие ракообразные.
Экологическая роль воды
В?