Atmosfærisk luft grunnluft. Jord-luft miljø av livet, dets egenskaper

Livets bakke-luft-miljø er det mest komplekse når det gjelder miljøforhold. I løpet av evolusjonen ble det mestret mye senere enn akvatisk. Livet på land krevde tilpasninger som ble mulig bare med et tilstrekkelig høyt organiseringsnivå av organismer. Grunn-luft-miljøet er preget av lav lufttetthet, store svingninger i temperatur og fuktighet, høyere intensitet av solstråling sammenlignet med andre miljøer, og atmosfærisk mobilitet.

Lav lufttetthet og mobilitet bestemme dens lave løftekraft og ubetydelige støtte. Organismer i det terrestriske miljøet må ha et støttesystem som støtter kroppen: planter - mekanisk vev, dyr - et hardt eller hydrostatisk skjelett.

Luftens lave løftekraft bestemmer den maksimale massen og størrelsen til terrestriske organismer. De største landdyrene er betydelig mindre enn gigantene i vannmiljøet - hval. Dyr på størrelse og masse som en moderne hval kunne ikke leve på land, da de ville bli knust av sin egen vekt.

Lav lufttetthet gir lav motstand mot bevegelse. Derfor fikk mange dyr evnen til å fly: fugler, insekter, noen pattedyr og krypdyr.

Takket være luftens mobilitet er passiv flukt av enkelte typer organismer, samt pollen, sporer, frukt og frø av planter mulig. Spredning ved hjelp av luftstrømmer kalles anemokori. Organismer som passivt transporteres av luftstrømmer kalles flyplankton. De er preget av svært små kroppsstørrelser, tilstedeværelsen av utvekster og sterk delemning, bruk av spindelvev, etc. Frøene og fruktene til anemokore planter har også svært små størrelser (frø av orkideer, ildgress, etc.) eller forskjellige vingeformede (lønn, ask) og fallskjermformede (løvetann, følfoot) vedheng.

Hos mange planter utføres pollenoverføring ved hjelp av vinden, for eksempel i gymnospermer, bøk, bjørk, alm, korn osv. Metoden for å bestøve planter ved hjelp av vind kalles anemofili. Vindbestøvede planter har mange tilpasninger som sikrer effektiv pollinering.

Vinder som blåser med stor kraft (stormer, orkaner) knekker trær og river dem ofte opp med roten. Vinder som stadig blåser i én retning forårsaker ulike deformasjoner i treveksten og forårsaker dannelse av flaggformede kroner.

I områder der det blåser sterk vind, er artssammensetningen til små flygende dyr vanligvis dårlig, siden de ikke er i stand til å motstå kraftige luftstrømmer. På oseaniske øyer med konstant sterk vind dominerer således fugler og insekter som har mistet evnen til å fly. Vind øker tapet av fuktighet og varme fra organismer, og under dens påvirkning skjer uttørking og avkjøling av organismer raskere.

Lav lufttetthet gir relativt lavt trykk på land (760 mm Hg). Etter hvert som høyden øker, synker trykket, noe som kan begrense utbredelsen av arter i fjell. En reduksjon i trykk innebærer en reduksjon i oksygentilførsel og dehydrering av dyr på grunn av en økning i respirasjonshastighet. Derfor, for de fleste virveldyr og høyerestående planter, er den øvre grensen for liv omtrent 6000 m.

Gasssammensetning av luft i overflatelaget av atmosfæren er ganske homogen. Den inneholder nitrogen - 78,1%, oksygen - 21%, argon - 0,9%, karbondioksid - 0,03%. I tillegg til disse gassene inneholder atmosfæren små mengder neon, krypton, xenon, hydrogen, helium, samt ulike aromatiske utslipp fra planter og ulike urenheter: svoveldioksid, karbonoksider, nitrogen og fysiske urenheter. Det høye oksygeninnholdet i atmosfæren bidro til en økning i metabolismen i landlevende organismer og fremveksten av varmblodige (homeotermiske) dyr. Oksygenmangel kan oppstå i ansamlinger av nedbrytende planteavfall, kornreserver, og rotsystemene til planter på vannmettet eller for komprimert jord kan oppleve mangel på oksygen.

Karbondioksidinnholdet kan variere i visse områder av overflatelaget av luft innenfor ganske betydelige grenser. I fravær av vind i store byer kan konsentrasjonen øke titalls ganger. Det er regelmessige daglige og sesongmessige endringer i karbondioksidinnholdet i luftens overflatelag, forårsaket av endringer i intensiteten av fotosyntese og respirasjon av organismer. I høye konsentrasjoner er karbondioksid giftig, og i lave konsentrasjoner reduserer det fotosyntesehastigheten.

Luftnitrogen er en inert gass for de fleste organismer i det terrestriske miljøet, men mange prokaryote organismer (knutebakterier, Azotobacter, clostridier, cyanobakterier osv.) har evnen til å binde den og involvere den i den biologiske syklusen.

Mange forurensninger som slippes ut i luften, hovedsakelig som følge av menneskelige aktiviteter, kan påvirke organismer betydelig. For eksempel er svoveloksid giftig for planter selv i svært lave konsentrasjoner; det forårsaker ødeleggelse av klorofyll, skader strukturen til kloroplaster og hemmer prosessene med fotosyntese og respirasjon. Skaden på planter av giftige gasser varierer og avhenger av deres anatomiske, morfologiske, fysiologiske, biologiske og andre egenskaper. For eksempel er lav, gran, furu, eik og lerk spesielt følsomme for industrigasser. De mest motstandsdyktige er kanadisk poppel, balsampoppel, askelønn, tuja, rød hyllebær og noen andre.

Lysmodus. Solstråling som når jordens overflate er den viktigste energikilden for å opprettholde den termiske balansen på planeten, vannmetabolismen til organismer og dannelsen av organisk materiale av planter, som til slutt gjør det mulig å danne et miljø som er i stand til å tilfredsstille de vitale organismers behov. Solstråling som når jordens overflate inkluderer ultrafiolette stråler med en bølgelengde på 290–380 nm, synlige stråler med en bølgelengde på 380–750 nm, og infrarøde stråler med en bølgelengde på 750–4000 nm. Ultrafiolette stråler er svært kjemisk aktive og er i store doser skadelige for organismer. I moderate doser i området 300–380 nm stimulerer de celledeling og vekst, fremmer syntesen av vitaminer, antibiotika, pigmenter (for eksempel brunfarge hos mennesker, mørk kaviar hos fisk og amfibier), og øker planteresistens mot sykdommer . Infrarøde stråler har en termisk effekt. Fotosyntetiske bakterier (grønne, lilla) er i stand til å absorbere infrarøde stråler i området 800–1100 nm og eksisterer bare på deres bekostning. Omtrent 50 % av solstrålingen kommer fra synlig lys, som har ulik økologisk betydning i livet til autotrofe og heterotrofe organismer. Grønne planter trenger lys for prosessen med fotosyntese, dannelsen av klorofyll og dannelsen av kloroplaststruktur. Det påvirker gassutveksling og transpirasjon, strukturen til organer og vev, og vekst og utvikling av planter.

For dyr er synlig lys nødvendig for orientering i miljøet. Hos noen dyr strekker visuell persepsjon seg til de ultrafiolette og nær-infrarøde delene av spekteret.

Lysregimet til ethvert habitat bestemmes av intensiteten til direkte og diffust lys, dets mengde, spektralsammensetning, samt reflektiviteten til overflaten som lyset faller på. Disse elementene i lysregimet er svært varierende og avhenger av områdets geografiske breddegrad, solens høyde over horisonten, lengden på dagen, atmosfærens tilstand, jordens overflate, lettelse, tid. dag og årstid. I denne forbindelse, i løpet av den lange evolusjonsprosessen, har terrestriske organismer utviklet forskjellige tilpasninger til lysregimet til deres habitater.

Plantetilpasninger. I forhold til lysforhold skilles tre økologiske hovedgrupper av planter ut: lyselskende (heliofytter); skygge-elskende (sciofytter); skygge-tolerant.

Heliofytter– planter av åpne, godt opplyste habitater. De tåler ikke skygge. Eksempler på dem kan være steppe- og engplanter i det øvre laget av samfunnet, ørkenarter, alpine enger, etc.

Sciofytter– ikke tolerer sterk belysning fra direkte sollys. Dette er planter i de nedre lagene av skyggefulle skoger, huler, fjellsprekker, etc.

Skyggetolerant planter har en bred økologisk valens i forhold til lys. De vokser bedre under høy lysintensitet, men tåler også skyggelegging godt, og tilpasser seg endrede lysforhold lettere enn andre planter.

Hver gruppe planter som vurderes er preget av visse anatomiske, morfologiske, fysiologiske og sesongmessige tilpasninger til lysforhold.

En av de mest åpenbare forskjellene i utseendet til lyselskende og skyggeelskende planter er den ulik størrelsen på bladene. Hos heliofytter er de vanligvis små eller med et dissekert bladblad. Dette er spesielt tydelig når man sammenligner beslektede arter som vokser under ulike lysforhold (åkerfiol og skogsfiol, spredende klokke som vokser i eng, og skogklokke osv.). Tendensen til å øke størrelsen på bladene i forhold til hele volumet av planter kommer tydelig til uttrykk i urteaktige planter i granskogen: skogsyre, bifolia, kråkeøye, etc.

Hos lyselskende planter, for å redusere mengden solstråling, er bladene arrangert vertikalt eller i en spiss vinkel til horisontalplanet. Hos skyggeelskende planter er bladene overveiende arrangert horisontalt, noe som gjør at de kan motta maksimalt innfallende lys. Bladoverflaten til mange heliofytter er skinnende, noe som letter refleksjon av stråler, dekket med et voksaktig belegg, tykt neglebånd eller tett pubescens.

Bladene til skyggeelskende og lyselskende planter er også forskjellige i deres anatomiske struktur. Lyse blader har mer mekanisk vev og bladbladet er tykkere enn skyggeblader. Mesofyllcellene er små, tett anordnet, kloroplastene i dem er små og lyse, og inntar en veggposisjon. Bladmesofyllet er differensiert i søyleformet og svampete vev.

Sciofytter har tynnere blader, neglebåndet er fraværende eller dårlig utviklet. Mesofyll er ikke differensiert til søyleformet og svampete vev. Det er færre elementer av mekanisk vev og kloroplaster i skyggeblader, men de er større enn heliofytter. Skudd av lyselskende planter har ofte forkortede internoder, er sterkt forgrenede og ofte rosettformede.

Fysiologiske tilpasninger av planter til lys manifesteres i endringer i vekstprosesser, fotosynteseintensitet, respirasjon, transpirasjon, sammensetning og mengde pigmenter. Det er kjent at i lyselskende planter, når det er mangel på lys, blir stilkene langstrakte. Bladene til skyggeelskende planter inneholder mer klorofyll enn lyselskende, så de har en mer mettet mørkegrønn farge. Intensiteten av fotosyntese i heliofytter er maksimal ved høy belysning (innenfor 500-1000 lux eller mer), og i sciofytter - ved lave mengder lys (50-200 lux).

En av formene for fysiologisk tilpasning av planter til mangel på lys er overgangen til noen arter til heterotrof ernæring. Et eksempel på slike planter er arter av skyggefulle granskoger - krypende godyera, ekte hekkeplante og vanlig grangress. De lever av dødt organisk materiale, dvs. er saprofytter.

Sesongmessige tilpasninger av planter til lysforhold manifesteres i habitater der lysregimet periodisk endres. I dette tilfellet kan planter i forskjellige årstider manifestere seg enten som lyselskende eller skyggetolerante. For eksempel, om våren i løvskog, har bladene til skuddene til det vanlige furutreet en lett struktur og er preget av en høy intensitet av fotosyntese. Bladene til treets sommerskudd, som utvikler seg etter blading av trær og busker, har en typisk skyggestruktur. Holdningen til lysregimet i planter kan endres under prosessen med ontogenese og som et resultat av den komplekse påvirkningen av miljøfaktorer. Frøplanter og unge planter av mange eng- og skogarter er mer skyggetolerante enn voksne planter. Kravene til lysregimet endres noen ganger hos planter når de befinner seg i forskjellige klimatiske og edafiske forhold. For eksempel vokser skogtaigaarter - blåbær, galleblad - i skogen-tundra og tundra godt i åpne habitater.

En av faktorene som regulerer den sesongmessige utviklingen av organismer er lengden på dagen. Planters og dyrs evne til å reagere på daglengde kalles fotoperiodisk reaksjon(FPR), og spekteret av fenomener regulert av lengden på dagen kalles fotoperiodisme. Basert på typen fotoperiodisk reaksjon skilles følgende hovedgrupper av planter ut:

1. Kortdagsplanter, som krever mindre enn 12 timer med lys per dag for å begynne å blomstre. Disse kommer som regel fra de sørlige regionene (krysantemum, dahliaer, asters, tobakk, etc.).

2. Langdagsplanter– for blomstring trenger de en daglengde på 12 timer eller mer (lin, havre, poteter, reddiker).

3. Nøytral til dagslengde planter. For dem er lengden på dagen likegyldig; blomstringen skjer uansett lengde (løvetann, tomater, sennep, etc.).

Lengden på dagen påvirker ikke bare passasjen av plantens generative faser, men også dens produktivitet og motstand mot smittsomme sykdommer. Det spiller også en viktig rolle i den geografiske fordelingen av planter og regulering av deres sesongmessige utvikling. Arter som er vanlige på nordlige breddegrader er overveiende langdager, mens de i tropene og subtropene hovedsakelig er kortdager eller nøytrale. Dette mønsteret er imidlertid ikke absolutt. Således finnes langdagsarter i fjellene i de tropiske og subtropiske sonene. Mange varianter av hvete, lin, bygg og andre kulturplanter med opprinnelse fra de sørlige regionene har en langdags FPR. Forskning har vist at når temperaturen synker, kan langdagsplanter utvikle seg normalt under kortdagsforhold.

Lys i dyrelivet. Dyr trenger lys for å orientere seg i rommet; det påvirker også metabolske prosesser, atferd og livssyklus. Fullstendigheten av visuell oppfatning av miljøet avhenger av nivået av evolusjonær utvikling. Mange virvelløse dyr har bare lysfølsomme celler omgitt av pigment, mens encellede organismer har en lysfølsom del av cytoplasmaet. De mest perfekte er øynene til virveldyr, blæksprutter og insekter. De lar deg oppfatte formen og størrelsen på objekter, farge og bestemme avstand. Tredimensjonalt syn er typisk for mennesker, primater og noen fugler (ørner, falker, ugler). Utviklingen av syn og dens egenskaper avhenger også av miljøforholdene og livsstilen til spesifikke arter. Hos huleboere kan øynene være helt eller delvis redusert, som for eksempel hos blindbiller, jordbiller, proteaer m.m.

Ulike arter av dyr er i stand til å motstå belysning av en viss spektral sammensetning, varighet og intensitet. Det er lyselskende og skyggekjære, euryfotisk Og stenofotisk slag. Nattaktive og crepuskulære pattedyr (voler, mus osv.) tåler direkte sollys i bare 5–30 minutter, og pattedyr på dagtid – i flere timer. Men i sterkt sollys kan selv ørkenarter av øgler ikke tåle bestråling lenge, siden kroppstemperaturen deres stiger til +50–56ºС innen 5–10 minutter og dyrene dør. Belysning av eggene til mange insekter akselererer deres utvikling, men opp til visse grenser (forskjellig for forskjellige arter), hvoretter utviklingen stopper. En tilpasning til beskyttelse mot overdreven solstråling er det pigmenterte integumentet til noen organer: hos reptiler - bukhulen, reproduktive organer, etc. Dyr unngår overdreven stråling ved å gå inn i tilfluktsrom, gjemme seg i skyggene osv.

Daglige og sesongmessige endringer i lysforholdene bestemmer ikke bare endringer i aktivitet, men også perioder med reproduksjon, migrasjon og molting. Utseendet til nattaktive insekter og forsvinningen av daginsekter om morgenen eller kvelden skjer ved en bestemt lysstyrke for hver art. For eksempel dukker marmorbillen opp 5–6 minutter etter solnedgang. Når sangfugler våkner varierer fra sesong til sesong. Avhengig av belysningen endres jaktområdene til fugler. Således jakter spetter, meiser og fluesnapper i skogens dyp om dagen, og på åpne steder morgen og kveld. Dyr navigerer ved hjelp av syn under flyvninger og migrasjoner. Fugler velger flyretningen sin med utrolig nøyaktighet, guidet av solen og stjernene. Denne medfødte evnen er skapt av naturlig utvalg som et system av instinkter. Evnen til slik orientering er også karakteristisk for andre dyr, for eksempel bier. Bier som har funnet nektar, overfører informasjon til andre om hvor de skal fly for å få bestikkelse, ved å bruke solen som guide.

Lysforhold begrenser den geografiske fordelingen til noen dyr. En lang dag i sommermånedene i den arktiske og tempererte sonen tiltrekker seg altså fugler og noen pattedyr der, siden den lar dem få riktig mengde mat (meiser, nøttekre, voksvinger osv.), og om høsten trekker de ut. sør. Lysregimet har motsatt effekt på utbredelsen av nattaktive dyr. I nord er de sjeldne, og i sør dominerer de til og med over dagtidsarter.

Temperaturforhold. Intensiteten til alle kjemiske reaksjoner som utgjør stoffskiftet avhenger av temperaturforhold. Derfor er grensene for livets eksistens temperaturene der normal funksjon av proteiner er mulig, i gjennomsnitt fra 0 til +50ºС. Disse tersklene er imidlertid ikke de samme for forskjellige arter av organismer. Takket være tilstedeværelsen av spesialiserte enzymsystemer har noen organismer tilpasset seg til å leve ved temperaturer utenfor disse grensene. Arter tilpasset liv under kalde forhold tilhører den økologiske gruppen kryofile. I utviklingsprosessen har de utviklet biokjemiske tilpasninger som lar dem opprettholde cellulær metabolisme ved lave temperaturer, samt motstå frysing eller øke motstanden mot det. Opphopningen av spesielle stoffer i cellene - frostvæske, som forhindrer dannelsen av iskrystaller i kroppen, hjelper til med å motstå frysing. Slike tilpasninger er identifisert hos noen arktiske fisker av nototheniaceae og torskefamilien, som svømmer i vannet i Polhavet, med en kroppstemperatur på –1,86ºС.

Den ekstremt lave temperaturen der celleaktivitet fortsatt er mulig er registrert for mikroorganismer – ned til –10–12ºС. Motstand mot frysing hos noen arter er assosiert med akkumulering i kroppen av organiske stoffer, slik som glyserol, mannitol og sorbitol, som forhindrer krystallisering av intracellulære løsninger, noe som gjør at de kan overleve kritiske frostperioder i en inaktiv tilstand (torpor, kryptobiose). Dermed kan noen insekter tåle temperaturer ned til –47–50ºС om vinteren i denne tilstanden. Kryofiler inkluderer mange bakterier, lav, sopp, moser, leddyr, etc.

Arter hvis optimale livsaktivitet er begrenset til området med høye temperaturer er klassifisert som en økologisk gruppe termofile.

Bakterier er de mest motstandsdyktige mot høye temperaturer, hvorav mange kan vokse og formere seg ved +60–75ºС. Noen bakterier som lever i varme kilder vokser ved temperaturer på +85–90ºС, og en art av arkebakterier har vist seg å vokse og dele seg ved temperaturer over +110ºС. Sporedannende bakterier tåler +200ºС i inaktiv tilstand i flere titalls minutter. Termofile arter finnes også blant sopp, protozoer, planter og dyr, men deres nivå av motstand mot høye temperaturer er lavere enn bakterier. Høyere planter av stepper og ørkener kan tolerere kortvarig oppvarming opp til +50–60ºС, men deres fotosyntese er allerede hemmet av temperaturer over +40ºС. Ved en kroppstemperatur på +42–43ºС oppstår varmedød hos de fleste dyr.

Temperaturregimet i det terrestriske miljøet varierer mye og avhenger av mange faktorer: breddegrad, høyde, nærhet til vannforekomster, tid på året og døgnet, atmosfærens tilstand, vegetasjonsdekke, etc. Under utviklingen av organismer er det utviklet ulike tilpasninger som gjør det mulig å regulere stoffskiftet når omgivelsestemperaturen endres. Dette oppnås på to måter: 1) biokjemiske og fysiologiske endringer; 2) å opprettholde kroppstemperaturen på et mer stabilt nivå enn omgivelsestemperaturen. Livsaktiviteten til de fleste arter avhenger av varme som kommer utenfra, og kroppstemperaturen avhenger av forløpet til ytre temperaturer. Slike organismer kalles poikilotermisk. Disse inkluderer alle mikroorganismer, planter, sopp, virvelløse dyr og de fleste kordater. Bare fugler og pattedyr er i stand til å opprettholde en konstant kroppstemperatur uavhengig av omgivelsestemperaturen. De kalles homeotermisk.

Tilpasning av planter til temperaturforhold. Planters motstand mot endringer i miljøtemperatur er forskjellig og avhenger av det spesifikke habitatet der livet deres finner sted. Høyere planter i moderat varme og moderat kalde soner eurytermer. I aktiv tilstand tolererer de temperatursvingninger fra – 5 til +55ºС. Samtidig er det arter som har en svært snever økologisk valens i forhold til temperatur, d.v.s. er stenotermisk. For eksempel kan tropiske skogplanter ikke engang tolerere temperaturer på +5–+8ºС. Noen alger på snø og is lever bare ved 0ºC. Det vil si at varmebehovet til forskjellige plantearter ikke er det samme og varierer over et ganske bredt spekter.

Arter som lever på steder med konstant høye temperaturer, i utviklingsprosessen, fikk anatomiske, morfologiske og fysiologiske tilpasninger med sikte på å forhindre overoppheting.

De viktigste anatomiske og morfologiske tilpasningene inkluderer: tett bladpuss, skinnende bladoverflate, som hjelper til med å reflektere sollys; reduksjon i bladareal, deres vertikale posisjon, krølling til et rør, etc. Noen arter er i stand til å skille ut salter, hvorfra det dannes krystaller på overflaten av planter, som reflekterer solstrålene som faller på dem. Under forhold med tilstrekkelig fuktighet er stomatal transpirasjon et effektivt middel mot overoppheting. Blant termofile arter, avhengig av graden av deres motstand mot høye temperaturer, kan vi skille

1) ikke varmebestandig planter er skadet allerede ved +30–40ºС;

2) varmetolerant– tolerere en halvtimes oppvarming opp til +50–60ºС (planter av ørkener, stepper, tørre subtroper, etc.).

Planter i savanner og tørre løvskoger rammes jevnlig av branner, hvor temperaturen kan stige til hundrevis av grader. Planter som er motstandsdyktige mot brann kalles pyrofytter. De har en tykk skorpe på stammene, impregnert med brannbestandige stoffer. Fruktene og frøene deres har tykke, ofte lignifiserte integumenter.

Livet til mange planter passerer under forhold med lave temperaturer. I henhold til graden av tilpasning av planter til forhold med ekstrem varmemangel, kan følgende grupper skilles:

1) ikke kuldebestandig planter er alvorlig skadet eller drept ved temperaturer under frysepunktet for vann. Disse inkluderer planter fra tropiske områder;

2) ikke frostbestandig planter - tåler lave temperaturer, men dør så snart det begynner å danne seg is i vevene (noen eviggrønne subtropiske planter).

3) frostbestandige planter vokse i områder med kalde vintre.

Motstand mot lave temperaturer økes av slike morfologiske tilpasninger av planter som kort vekst og spesielle former for vekst - krypende, puteformet, som lar dem bruke mikroklimaet til grunnlaget av luft om sommeren og beskyttes av snødekke om vinteren .

Mer betydningsfulle for planter er fysiologiske tilpasningsmekanismer som øker deres motstand mot kulde: bladfall, død av overjordiske skudd, opphopning av frostvæske i celler, reduksjon i vanninnhold i cellene, etc. Hos frostbestandige planter, i ferd med å forbereder seg til vinteren, sukker, proteiner etc. samler seg i organene olje, vanninnholdet i cytoplasmaet synker og dets viskositet øker. Alle disse endringene reduserer frysepunktet til vev.

Mange planter er i stand til å forbli levedyktige i frossen tilstand, for eksempel alpinfiolett, arktisk pepperrot, trelus, tusenfryd, tidlig vårephemeroid i skogsonen, etc.

Moser og lav er i stand til å tåle langvarig frysing i en tilstand av suspendert animasjon. Av stor betydning i tilpasningen av planter til lave temperaturer er muligheten for å opprettholde normal livsaktivitet ved å redusere temperaturoptimum for fysiologiske prosesser og de nedre temperaturgrensene som disse prosessene er mulige ved.

På tempererte og høye breddegrader, på grunn av sesongmessige endringer i klimatiske forhold, veksler planter aktive og sovende faser i den årlige utviklingssyklusen. Ettårige planter, etter at vekstsesongen er fullført, overlever vinteren i form av frø, og flerårige planter går inn i en sovende tilstand. Skille dyp Og tvunget fred. Planter i en tilstand av dyp dvale reagerer ikke på gunstige termiske forhold. Etter at den dype hvilen er slutt, er plantene klare til å gjenoppta utviklingen, men i naturen om vinteren er dette umulig på grunn av lave temperaturer. Derfor kalles denne fasen tvungen hvile.

Tilpasning av dyr til temperaturforhold. Sammenlignet med planter har dyr en større evne til å regulere kroppstemperaturen på grunn av deres evne til å bevege seg gjennom rommet og produsere mye mer av sin egen indre varme.

De viktigste måtene for dyretilpasning:

1) kjemisk termoregulering- dette er en refleksøkning i varmeproduksjonen som svar på en reduksjon i miljøtemperaturen, basert på et høyt nivå av metabolisme;

2) fysisk termoregulering- utføres på grunn av evnen til å holde på varmen på grunn av spesielle strukturelle egenskaper (tilstedeværelse av hår og fjær, fordeling av fettreserver, etc.) og endringer i nivået av varmeoverføring;

3) atferdsmessig termoregulering- dette er et søk etter gunstige habitater, en endring i holdning, bygging av tilfluktsrom, reir, etc.

For poikilotermiske dyr er den viktigste måten å regulere kroppstemperaturen på atferd. I ekstrem varme gjemmer dyr seg i skyggen og hullene. Når vinteren nærmer seg, søker de ly, bygger reir og reduserer aktiviteten. Noen arter er i stand til å opprettholde optimal kroppstemperatur gjennom muskelfunksjon. For eksempel varmer humler opp kroppen med spesielle muskelsammentrekninger, som lar dem spise i kjølig vær. Noen poikilotermiske dyr unngår overoppheting ved å øke varmetapet gjennom fordampning. For eksempel begynner frosker og øgler i varmt vær å puste tungt eller holde munnen åpen, noe som øker fordampningen av vann gjennom slimhinnene.

Homeotermiske dyr utmerker seg ved svært effektiv regulering av varmetilførsel og -utgang, som lar dem opprettholde en konstant optimal kroppstemperatur. Deres termoreguleringsmekanismer er svært forskjellige. De er karakterisert kjemisk termoregulering, preget av høy metabolsk hastighet og produksjon av store mengder varme. I motsetning til poikilotermiske dyr, hos varmblodige dyr, når de utsettes for kulde, svekkes ikke oksidative prosesser, men intensiveres. Mange dyr genererer ekstra varme fra muskel- og fettvev. Pattedyr har spesialisert brunt fettvev, der all den frigjorte energien brukes til å varme opp kroppen. Den er mest utviklet hos dyr i kaldt klima. Å opprettholde kroppstemperaturen ved å øke varmeproduksjonen krever et stort energiforbruk, så dyr, med økt kjemisk regulering, trenger store mengder mat eller bruker mye fettreserver. Derfor har styrkingen av kjemisk regulering grenser bestemt av muligheten for å skaffe mat. Hvis det er mangel på mat om vinteren, er denne metoden for termoregulering miljømessig ulønnsom.

Fysisk termoregulering Det er miljømessig mer fordelaktig, siden tilpasning til kulde utføres ved å holde på varmen i dyrets kropp. Dens faktorer er huden, tykk pels av pattedyr, fjær- og dundekke av fugler, fettavleiringer, fordampning av vann gjennom svette eller gjennom slimhinnene i munnhulen og øvre luftveier, størrelsen og formen på dyrets kropp. For å redusere varmeoverføringen er store kroppsstørrelser mer fordelaktige (jo større kroppen er, desto mindre overflate per masseenhet, og følgelig varmeoverføring og omvendt). Av denne grunn er individer av nært beslektede arter av varmblodige dyr som lever under kalde forhold større i størrelse enn de som er vanlige i varmt klima. Dette mønsteret kalles Bergmans regler. Temperaturregulering utføres også gjennom utstående deler av kroppen - ører, lemmer, haler, luktorganer. I kalde områder har de en tendens til å være mindre i størrelse enn i varmere områder ( Allens regel). For homeotermiske organismer er de også viktige atferdsmessige metoder for termoregulering, som er svært varierte - fra å endre kroppsholdning og søke etter ly til å konstruere komplekse tilfluktsrom, reir og gjennomføre kort- og langdistansevandringer. Noen varmblodige dyr bruker gruppeadferd. For eksempel klemmer pingviner seg sammen i en tett haug i sterk frost. Inne i en slik klynge holdes temperaturen rundt +37ºС selv i de mest alvorlige frostene. Kameler i ørkenen klemmer seg også sammen i ekstrem varme, men dette forhindrer at overflaten på kroppen blir for varm.

Kombinasjonen av ulike metoder for kjemisk, fysisk og atferdsmessig termoregulering gjør at varmblodige dyr kan opprettholde en konstant kroppstemperatur i et bredt spekter av svingninger i miljøtemperaturforhold.

Vannmodus. Normal funksjon av kroppen er bare mulig med tilstrekkelig tilførsel av vann. Fuktighetsregimer i bakke-luft-miljøet er svært forskjellige - fra fullstendig metning av luften med vanndamp i de fuktige tropene til nesten fullstendig fravær av fuktighet i luften og jorda i ørkener. For eksempel, i Sinai-ørkenen er den årlige nedbørsmengden 10–15 mm, mens det i den libyske ørkenen (i Aswan) ikke er noen i det hele tatt. Vanntilførselen til landlevende organismer avhenger av nedbørsregimet, tilstedeværelsen av jordfuktighetsreserver, reservoarer, grunnvannsnivåer, terreng, atmosfæriske sirkulasjonsegenskaper, etc. Dette har ført til utviklingen av mange tilpasninger i terrestriske organismer til ulike fuktregimer i habitater. .

Tilpasning av planter til vannregime. Nedre landplanter absorberer vann fra substratet av deler av thallus eller rhizoider nedsenket i det, og fuktighet fra atmosfæren av hele kroppens overflate.

Blant høyere planter absorberer moser vann fra jorda gjennom rhizoider eller den nedre delen av stilken (sphagnummoser), mens de fleste andre absorberer vann gjennom røttene. Vannstrømmen inn i planten avhenger av størrelsen på rotcellenes sugekraft, graden av forgrening av rotsystemet og dybden av penetrering av røttene i jorden. Rotsystemer er svært plastiske og reagerer på skiftende forhold, først og fremst fuktighet.

Når det er mangel på fuktighet i jordas overflatehorisont, har mange planter rotsystemer som trenger dypt ned i jorda, men er svakt forgrenet, som for eksempel i saxaul, kameltorn, furu, grov kornblomst, etc. I mange kornsorter er rotsystemene tvert imot sterkt forgrenet og vokser i overflatelagene av jorda (i rug, hvete, fjærgress, etc.). Vannet som kommer inn i planten føres gjennom xylemet til alle organer, hvor det brukes på livsprosesser. I gjennomsnitt går 0,5 % til fotosyntese, og resten til å fylle opp tap fra fordampning og opprettholde turgor. Vannbalansen til en plante forblir balansert hvis absorpsjonen av vann, dens ledning og forbruk er harmonisk koordinert med hverandre. Avhengig av deres evne til å regulere vannbalansen i kroppen, er landplanter delt inn i poikihydrid og homoyohydrid.

Poikihydrid planter ikke er i stand til å aktivt regulere vannbalansen. De har ikke enheter som hjelper til med å holde på vann i vevet deres. Vanninnholdet i cellene bestemmes av luftfuktigheten og avhenger av svingningene. Poikilohydrid-planter inkluderer terrestriske alger, lav, noen moser og tropiske skogbregner. I den tørre perioden tørker disse plantene nesten til en lufttørr tilstand, men etter regn "våkner de til liv" igjen og blir grønne.

Homoyohydride planter i stand til å opprettholde vanninnholdet i cellene på et relativt konstant nivå. Disse inkluderer de fleste høyere landplanter. Cellene deres har en stor sentral vakuole, på grunn av hvilken det alltid er tilførsel av vann. I tillegg reguleres transpirasjonen av stomatalapparatet, og skuddene er dekket med en epidermis med en kutikula som er dårlig gjennomtrengelig for vann.

Plantenes evne til å regulere vannmetabolismen er imidlertid ikke den samme. Avhengig av deres tilpasningsevne til fuktighetsforholdene i habitater, skilles tre økologiske hovedgrupper: hygrofytter, xerofytter og mesofytter.

Hygrofytter– Dette er planter med våte habitater: sumper, fuktige enger og skog, og bredden av reservoarer. De kan ikke tolerere vannmangel og reagerer på redusert jord- og luftfuktighet ved rask visning eller hemning av vekst. Bladene deres er brede og har ikke en tykk neglebånd. Mesofyllceller er løst arrangert, med store intercellulære mellomrom mellom dem. Stomata til hygrofytter er vanligvis vidåpne og er ofte plassert på begge sider av bladbladet. I denne forbindelse er transpirasjonshastigheten deres veldig høy. I noen planter i svært fuktige habitater fjernes overflødig vann gjennom hydatoder (vannstomata) som ligger langs kanten av bladet. Overdreven jordfuktighet fører til en reduksjon i oksygeninnholdet i den, noe som kompliserer puste- og sugefunksjonen til røttene. Derfor er røttene til hygrofytter plassert i jordas overflatehorisonter, de er svakt forgrenet, og det er få rothår på dem. Organene til mange urteaktige hygrofytter har et velutviklet system av intercellulære rom som atmosfærisk luft kommer inn gjennom. Planter som lever på sterkt vannfylte jordarter, med jevne mellomrom oversvømmet med vann, danner spesielle luftveisrøtter, for eksempel sumpsypress, eller støtterøtter, for eksempel mangrovevedplanter.

Xerophytes I en aktiv tilstand er de i stand til å tolerere betydelig langvarig tørrhet av luft og jord. De er utbredt i stepper, ørkener, tørre subtroper, etc. I den tempererte klimasonen slår de seg ned på tørr sand- og sandholdig leirjord, på forhøyede områder av relieffet. Evnen til xerofytter til å tolerere mangel på fuktighet skyldes deres anatomiske, morfologiske og fysiologiske egenskaper. Basert på disse egenskapene er de delt inn i to grupper: sukkulenter Og sklerofytter.

Sukkulenter- flerårige planter med saftige, kjøttfulle blader eller stengler, der vannlagrende vev er høyt utviklet. Det er bladsukkulenter - aloe, agave, sedum, ung og stilk, der bladene er redusert, og de bakkede delene er representert av kjøttfulle stengler (kaktus, noen melkegress). Et særtrekk ved sukkulenter er deres evne til å lagre store mengder vann og bruke det ekstremt økonomisk. Transpirasjonshastigheten deres er veldig lav, siden det er svært få stomata, de er ofte nedsenket i vevet til bladet eller stilken og er vanligvis lukket i løpet av dagen, noe som hjelper dem med å begrense vannforbruket. Å lukke stomata i løpet av dagen hindrer prosessene med fotosyntese og gassutveksling, så sukkulenter har utviklet en spesiell rute for fotosyntese, som delvis bruker karbondioksid frigjort under respirasjon. I denne forbindelse er deres fotosyntesehastighet lav, noe som er assosiert med langsom vekst og ganske lav konkurranseevne. Sukkulenter er preget av lavt osmotisk trykk av cellesaft, med unntak av de som vokser i saltholdig jord. Rotsystemene deres er overfladiske, svært forgrenede og raskt voksende.

Sklerofytter er harde, tørre planter på grunn av den store mengden mekanisk vev og lavt vanninnhold i bladene og stilkene. Bladene til mange arter er små, smale eller redusert til skjell og rygg; ofte har tett pubescens (kattepote, sølv cinquefoil, mange malurt, etc.) eller et voksaktig belegg (russisk kornblomst, etc.). Rotsystemene deres er godt utviklet og har ofte en total masse mange ganger større enn de overjordiske delene av planter. Ulike fysiologiske tilpasninger hjelper også sklerofytter med å motstå mangelen på fuktighet: høyt osmotisk trykk av cellesaft, motstand mot vevsdehydrering, høy vannholdende kapasitet til vev og celler på grunn av den høye viskositeten til cytoplasma. Mange sklerofytter bruker de mest gunstige periodene av året for vegetasjon, og når det oppstår tørke, reduserer de vitale prosesser kraftig. Alle de listede egenskapene til xerofytter bidrar til å øke deres tørkeresistens.

Mesofytter vokse under gjennomsnittlige fuktighetsforhold. De er mer krevende for fuktighet enn xerofytter, og mindre krevende enn hygrofytter. Bladvev av mesofytter er differensiert til søyleformet og svampete parenkym. Det integumentære vevet kan ha noen xeromorfe trekk (sparsom pubescens, fortykket cuticle-lag). Men de er mindre uttalt enn hos xerofytter. Rotsystemer kan trenge dypt ned i jorda eller være lokalisert i overflatehorisonter. Når det gjelder deres økologiske behov, er mesofytter en svært mangfoldig gruppe. Blant eng- og skogsmesofytter er det således arter med økt kjærlighet til fuktighet, som er preget av et høyt vanninnhold i vev og en ganske svak vannholdende kapasitet. Disse er engrevehale, sumpblågras, soddy enggress, Linnaeus holocum og mange andre.

I habitater med periodisk eller konstant (liten) mangel på fuktighet har mesofytter tegn på xeromorf organisering og økt fysiologisk motstand mot tørke. Eksempler på slike planter er stangeik, fjellkløver, mellomgroblad, halvmånealfalfa, etc.

Dyretilpasninger. I forhold til vannregimet kan dyr deles inn i hygrofiler (fuktelskende), xerofile (tørrelskende) og mesofiler (foretrekker gjennomsnittlige fuktighetsforhold). Eksempler på hygrofiler er skoglus, mygg, spretthaler, øyenstikkere osv. Alle av dem tåler ikke betydelig vannmangel og tåler ikke selv kortvarig tørke. Øgler, kameler, ørkengresshopper, mørkebiller, etc. er xerofile. De bor i de mest tørre habitatene.

Dyr får vann gjennom drikke, mat og gjennom oksidering av organiske stoffer. Mange pattedyr og fugler (elefanter, løver, hyener, svaler, swifts, etc.) trenger drikkevann. Ørkenarter som jerboaer, afrikanske ørkenrotter og den amerikanske kengururotten kan overleve uten å drikke vann. Klær møll larver, kornkammer og ris snutebiller, og mange andre lever utelukkende på metabolsk vann.

Dyr har typiske måter å regulere vannbalansen på: morfologisk, fysiologisk, atferdsmessig.

TIL morfologisk metoder for å opprettholde vannbalansen inkluderer formasjoner som hjelper til med å holde på vann i kroppen: skjell av landsnegler, keratiniserte integumenter av krypdyr, svak vanngjennomtrengelighet av insektintegumenter, etc. Det har vist seg at permeabiliteten til insektintegumenter ikke avhenger av strukturen av kitin, men bestemmes av det tynneste voksaktige laget som dekker overflaten. Ødeleggelsen av dette laget øker kraftig fordampning gjennom dekslene.

TIL fysiologisk tilpasninger for å regulere vannmetabolismen inkluderer evnen til å danne metabolsk fuktighet, spare vann under utskillelse av urin og avføring, toleranse for dehydrering, endringer i svette og vannfrigjøring gjennom slimhinnene. Å spare vann i fordøyelseskanalen oppnås ved absorpsjon av vann i tarmene og dannelse av praktisk talt dehydrert avføring. Hos fugler og krypdyr er sluttproduktet av nitrogenmetabolisme urinsyre, for fjerning som praktisk talt ikke forbrukes vann. Aktiv regulering av svette og fordampning av fuktighet fra overflaten av luftveiene er mye brukt av homeotermiske dyr. For eksempel, i de mest ekstreme tilfellene av fuktighetsmangel hos en kamel, stopper svette og fordampning fra luftveiene kraftig, noe som fører til vannretensjon i kroppen. Fordampning, assosiert med behovet for termoregulering, kan forårsake dehydrering av kroppen, så mange små varmblodige dyr i tørt og varmt klima unngår eksponering for varme og sparer fuktighet ved å gjemme seg under jorden.

Hos poikilotermiske dyr lar en økning i kroppstemperatur etter oppvarming av luften dem unngå unødvendig vanntap, men de kan ikke helt unngå fordampningstap. Derfor, for kaldblodige dyr, er den viktigste måten å opprettholde vannbalansen når de lever i tørre forhold å unngå overdreven varmebelastning. Derfor, i komplekset av tilpasninger til vannregimet til det terrestriske miljøet, er de av stor betydning atferdsmessige måter regulering av vannbalansen. Disse inkluderer spesielle former for atferd: graving av hull, søk etter reservoarer, valg av habitater osv. Dette er spesielt viktig for planteetere og granetere. For mange av dem er tilstedeværelsen av vannmasser en forutsetning for å bosette seg i tørre områder. For eksempel er fordelingen i ørkenen av arter som Cape buffalo, waterbuck og noen antiloper helt avhengig av tilgjengeligheten av vanningsplasser. Mange krypdyr og små pattedyr lever i huler der relativt lave temperaturer og høy luftfuktighet fremmer vannutveksling. Fugler bruker ofte huler, skyggefulle trekroner, etc.

I bakke-luft-miljøet har driftsmiljøfaktorene en rekke karakteristiske trekk: høyere lysintensitet sammenlignet med andre miljøer, betydelige temperatursvingninger, endringer i fuktighet avhengig av geografisk plassering, årstid og tid på døgnet. Virkningen av faktorene som er oppført ovenfor er uløselig knyttet til bevegelsen av luftmasser - vind.

I evolusjonsprosessen har levende organismer i land-luft-miljøet utviklet karakteristiske anatomisk-morfologiske, fysiologiske, atferdsmessige og andre tilpasninger. La oss vurdere funksjonene til innvirkningen av grunnleggende miljøfaktorer på planter og dyr i livets jord-luft-miljø.

Lav lufttetthet bestemmer dens lave løftekraft og ubetydelige støtte. Alle innbyggere i luften er nært forbundet med jordoverflaten, som tjener dem for feste og støtte. For de fleste organismer er opphold i luften bare forbundet med å slå seg ned eller lete etter byttedyr. Luftens lave løftekraft bestemmer den maksimale massen og størrelsen til terrestriske organismer. De største dyrene som lever på jordens overflate er mindre enn gigantene i vannmiljøet.

Lav lufttetthet skaper liten motstand mot bevegelse. De økologiske fordelene med denne egenskapen til luftmiljøet ble brukt av mange landdyr under evolusjonen, og fikk evnen til å fly: 75% av alle arter av landdyr er i stand til å fly aktivt.

På grunn av mobiliteten til luft som eksisterer i de nedre lagene av atmosfæren, vertikal og horisontal bevegelse av luftmasser, er passiv flukt av visse typer organismer mulig, anemochory utvikles - bosetting ved hjelp av luftstrømmer. Vindbestøvede planter har en rekke tilpasninger som forbedrer de aerodynamiske egenskapene til pollen.

Deres blomsterintegument er vanligvis redusert og støvbærerne er ikke beskyttet mot vinden på noen måte. Vertikale konveksjonsluftstrømmer og svak vind spiller en stor rolle i spredningen av planter, dyr og mikroorganismer. Stormer og orkaner har en betydelig miljøpåvirkning på landlevende organismer.

I områder der det blåser sterk vind, er artssammensetningen til små flygende dyr vanligvis dårlig, siden de ikke er i stand til å motstå kraftige luftstrømmer. Vinden forårsaker en endring i transpirasjonsintensiteten hos planter, som er spesielt uttalt under varme vinder som tørker ut luften, og kan føre til planters død Den økologiske hovedrollen til horisontale luftbevegelser (vind) er indirekte og består av for å forsterke eller svekke innvirkningen av slike viktige miljøfaktorer på terrestriske organismer, faktorer som temperatur og fuktighet.

Når du går gjennom en skog eller eng, tror du knapt at du er... inne bakke-luft miljø. Men det er akkurat dette forskerne kaller huset for levende vesener, som er dannet av jordens overflate og luften. Svømming i en elv, innsjø eller hav, finner du deg selv i vannmiljø- nok et rikt befolket naturhjem. Og når du hjelper voksne med å grave opp jorda i hagen, ser du jordmiljøet under føttene. Det er også mange, mange forskjellige innbyggere her. Ja, det er tre fantastiske hus rundt oss – tre habitat, som skjebnen til flertallet av organismer som bor på planeten vår er uløselig knyttet til.

Livet i hvert miljø har sine egne egenskaper. I bakke-luft miljø det er nok oksygen, men ofte er det ikke nok fuktighet. Det er spesielt lite av det i steppene og ørkenene. Derfor har planter og dyr på tørre steder spesielle tilpasninger for å skaffe, lagre og økonomisk bruke vann. Bare husk en kaktus som lagrer fuktighet i kroppen. Det er betydelige temperaturendringer i land-luft-miljøet, spesielt i områder med kalde vintre. I disse områdene endres hele livet til organismer merkbart gjennom året. Høstbladfall, avgang av trekkfugler til varmere strøk, endring av pels av dyr til tykkere og varmere - alt dette er tilpasninger av levende vesener til sesongmessige endringer i naturen.

For dyr som lever i ethvert miljø er bevegelse et viktig problem. I bakken-luft-miljøet kan du bevege deg på bakken og i luften. Og dyr utnytter dette. Bena til noen er tilpasset for løping (struts, gepard, sebra), andre - for hopping (kenguru, jerboa). Av hver hundre dyrearter som lever i dette miljøet, kan 75 fly. Dette er de fleste insekter, fugler og noen dyr (flaggermus).

I vannmiljø noe, og det er alltid nok vann. Temperaturen her varierer mindre enn lufttemperaturen. Men oksygen er ofte ikke nok. Noen organismer, som ørretfisk, kan bare leve i oksygenrikt vann. Andre (karpe, krykkje, suter) tåler oksygenmangel. Om vinteren, når mange reservoarer er dekket med is, kan fisk dø - massedød av kvelning. For å la oksygen trenge inn i vannet, kuttes det hull i isen.

Det er mindre lys i vannmiljøet enn i luft-terrestrisk miljø. I havene og havet på en dybde under 200 m - skumringens rike, og enda lavere - evig mørke. Det er tydelig at vannplanter bare finnes der det er nok lys. Bare dyr kan leve dypere. De lever av de døde restene av forskjellige marine innbyggere som "faller" fra de øvre lagene.

Den mest merkbare egenskapen til mange vannlevende dyr er deres svømmetilpasninger. Fisk, delfiner og hvaler har finner. Hvalrosser og sel har svømmeføtter. Bever, oter, vannfugler og frosker har membraner mellom tærne. Svømmebiller har svømmebein som ser ut som årer.

Jordmiljø- hjem til mange bakterier og protozoer. Her finnes også soppmycel og planterøtter. Jorden var også bebodd av en rekke dyr - ormer, insekter, dyr tilpasset graving, for eksempel føflekker. Innbyggerne i jorda finner i dette miljøet forholdene de trenger - luft, vann, mineralsalter. Riktignok er det mindre oksygen og mer karbondioksid her enn i frisk luft. Og noen ganger er det for mye vann. Men temperaturen er jevnere enn på overflaten. Men lys trenger ikke dypt ned i jorda. Derfor har dyrene som bor i det vanligvis svært små øyne eller ingen synsorganer i det hele tatt. Luktesansen og berøringssansen deres hjelper.

Bakke-luft miljø

Representanter for forskjellige habitater "møttes" i disse tegningene. I naturen kunne de ikke komme sammen, fordi mange av dem bor langt fra hverandre, på forskjellige kontinenter, i havet, i ferskvann ...

Mesteren i flyhastighet blant fugler er den raske. 120 km i timen er hans vanlige hastighet.

Kolibrier slår med vingene opptil 70 ganger per sekund, mygg - opptil 600 ganger per sekund.

Flyhastigheten til forskjellige insekter er som følger: for snøring - 2 km i timen, for husfluen - 7, for cockchafer - 11, for humle - 18, og for haukemøll - 54 km i timen. Store øyenstikkere, ifølge noen observasjoner, når hastigheter på opptil 90 km i timen.

Flaggermusene våre er små av vekst. Men deres slektninger, fruktflaggermus, bor i varme land. De når et vingespenn på 170 cm!

Store kenguruer hopper på opptil 9 og noen ganger opptil 12 m. (Mål denne avstanden på gulvet i klasserommet og se for deg et kenguruhopp. Det er rett og slett fantastisk!)

Geparden er den raskestbeinte av dyrene. Den når hastigheter på opptil 110 km i timen. En struts kan løpe i hastigheter på opptil 70 km i timen, og ta steg på 4-5 meter.

Vannmiljø

Fisk og kreps puster gjennom gjeller. Dette er spesielle organer som trekker opp oppløst oksygen fra vann. En frosk puster gjennom huden mens den er under vann. Men dyr som har mestret vannmiljøet, puster med lungene, og stiger opp til vannoverflaten for å inhalere. Vannbiller oppfører seg på en lignende måte. Bare de, som andre insekter, har ikke lunger, men spesielle pusterør - luftrør.

Jordmiljø

Kroppsstrukturen til føflekken, zokor og føflekkrotta antyder at de alle er innbyggere i jordmiljøet. Forbena til føflekken og zokor er hovedverktøyet for graving. De er flate, som spader, med veldig store klør. Men føflekkerrotten har vanlige ben, den biter seg fast i jorden med sine kraftige fortennene (for å hindre at jord kommer inn i munnen, lukker leppene den bak tennene!). Kroppen til alle disse dyrene er oval og kompakt. Med en slik kropp er det praktisk å bevege seg gjennom underjordiske passasjer.

Test kunnskapen din

1. List opp habitatene du ble introdusert for i klassen.
2. Hva er leveforholdene for organismer i bakke-luft-miljøet?
3. Beskriv leveforholdene i vannmiljøet.
4. Hva kjennetegner jord som habitat?
5. Gi eksempler på tilpasning av organismer til liv i ulike miljøer.

Synes at!

1. Forklar hva som vises på bildet. I hvilke miljøer tror du dyrene hvis kroppsdeler er vist på bildet bor? Kan du navngi disse dyrene?
2. Hvorfor lever bare dyr i havet på store dyp?

Det er jord-luft-, vann- og jordhabitater. Hver organisme er tilpasset livet i et bestemt miljø.

Funksjoner av bakken-luft-habitatet. Det er nok lys og luft i bakke-luft-miljøet. Men luftfuktighet og temperatur varierer veldig. I sumpete områder er det en overdreven mengde fuktighet, i steppene er det mye mindre. Daglige og sesongmessige temperatursvingninger er også merkbare.

Tilpasning av organismer til liv under forhold med forskjellige temperaturer og fuktighet. Et stort antall tilpasninger av organismer i bakke-luft-miljøet er assosiert med lufttemperatur og fuktighet. Dyr på steppen (skorpioner, taranteller og karakurt-edderkopper, gophers, voles) gjemmer seg fra varmen i huler. Økt fordampning av vann fra bladene beskytter planten mot de varme solstrålene. Hos dyr er en slik tilpasning utskillelsen av svette.

Med begynnelsen av kaldt vær flyr fugler bort til varmere strøk for å returnere om våren til stedet der de ble født og hvor de skal føde. Et trekk ved bakke-luft-miljøet i de sørlige regionene i Ukraina eller Krim er en utilstrekkelig mengde fuktighet.

Sjekk ut fig. 151 med planter som har tilpasset seg tilsvarende forhold.

Tilpasning av organismer til bevegelse i bakken-luft-miljøet. For mange dyr i land-luft-miljøet er bevegelse på jordoverflaten eller i luften viktig. For å gjøre dette har de utviklet visse tilpasninger, og lemmene deres har forskjellige strukturer. Noen har tilpasset seg løping (ulv, hest), andre til hopping (kenguru, jerboa, gresshoppe), og andre til flukt (fugler, flaggermus, insekter) (fig. 152). Slanger og hoggormer har ingen lemmer. De beveger seg ved å bøye kroppen.

Betydelig færre organismer har tilpasset seg livet høyt til fjells, siden det er lite jord, fuktighet og luft for planter, og dyr har vanskeligheter med å bevege seg. Men noen dyr, for eksempel muflonfjellgeiter (fig. 154), er i stand til å bevege seg nesten vertikalt opp og ned hvis det er i det minste små ujevnheter. Derfor kan de bo høyt til fjells. Materiale fra siden

Tilpasning av organismer til ulike lysforhold. En av plantenes tilpasninger til ulik belysning er retningen på bladene mot lyset. I skyggen er bladene arrangert horisontalt: på denne måten mottar de flere lysstråler. Lyselskende snøklokker og ryast utvikler seg og blomstrer tidlig på våren. I løpet av denne perioden har de nok lys, siden bladene ennå ikke har dukket opp på trærne i skogen.

Tilpasningen av dyr til den spesifiserte faktoren i bakken-luft-habitatet er strukturen og størrelsen på øynene. De fleste dyr i dette miljøet har velutviklede synsorganer. For eksempel ser en hauk fra høyden av flyturen en mus løpe over et jorde.

Gjennom mange århundrer med utvikling har organismer i land-luft-miljøet tilpasset seg påvirkningen fra dets faktorer.

Fant du ikke det du lette etter? Bruk søket

På denne siden er det stoff om følgende emner:

• rapport om emnet habitat til en levende organisme, grad 6
• snøuglens tilpasningsevne til miljøet
• vilkår om temaet luft
• rapport om land-luft-habitat
• tilpasning av rovfugler til miljøet

Gjennom evolusjonen ble jord-luft-habitatet studert mye senere enn det akvatiske. Dens karakteristiske trekk er at den er gassformet, så sammensetningen domineres av et betydelig oksygeninnhold, samt lavt trykk, fuktighet og tetthet.

Over en lang periode med en slik evolusjonsprosess, oppsto floraen og faunaen behovet for å danne visse atferd og fysiologi, anatomiske og andre tilpasninger, de var i stand til å tilpasse seg endringer i omverdenen.

Karakteristisk

Miljøet er preget av:

• Konstante endringer i temperatur og fuktighetsnivåer i luften;
• Gangen av tid på døgnet og årstider;
• Høy lysintensitet;
• Avhengighet av faktorer for territoriell beliggenhet.

Egendommer

Det særegne ved miljøet er at planter er i stand til å slå rot i bakken, og dyr kan bevege seg i store luft og jord. Alle planter har et stomatalt apparat, ved hjelp av hvilket landorganismer i verden kan ta oksygen direkte fra luften. Lav luftfuktighet og den dominerende tilstedeværelsen av oksygen i den førte til utseendet av luftveisorganer hos dyr - luftrøret og lungene. En velutviklet skjelettstruktur tillater uavhengig bevegelse på bakken og fungerer som en sterk støtte for kroppen og organene, gitt miljøets lave tetthet.

Dyr

Hoveddelen av dyrearter lever i bakken-luftmiljøet: fugler, dyr, krypdyr og insekter.

Tilpasning og kondisjon (eksempler)

Levende organismer har utviklet visse tilpasninger til de negative faktorene i omverdenen: tilpasning til endringer i temperatur og klima, en spesiell kroppsstruktur, termoregulering, samt endring og dynamikk i livssykluser. For eksempel endrer noen planter skudd og rotsystem for å opprettholde sin normale tilstand i perioder med kulde og tørke. Rotgrønnsaker - rødbeter og gulrøtter, blomsterblader - aloe-, tulipan- og purreløk holder på næring og fuktighet.

For å opprettholde kroppstemperaturen uendret sommer og vinter, har dyr utviklet et spesielt system for varmeveksling og termoregulering med omverdenen. Planter utviklet pollen og frø båret av vinden for reproduksjon. Slike planter har unike evner til å forbedre egenskapene til pollen, noe som resulterer i effektiv pollinering. Dyr fikk målrettet mobilitet for å skaffe mat. En absolutt mekanisk, funksjonell og ressursmessig forbindelse med jorden har blitt dannet.

• En begrensende faktor for innbyggerne i miljøet er mangelen på vannkilder.
• Levende organismer kan endre kroppsform på grunn av den lave tettheten i luften. For eksempel er dannelsen av skjelettdeler viktig for dyr; fugler krever en jevn vingeform og kroppsstruktur.
• Planter trenger fleksibelt bindevev, samt tilstedeværelsen av en karakteristisk kroneform og blomster.
• Fugler og pattedyr skylder deres oppkjøp av varmblodsfunksjonen til tilstedeværelsen av egenskapene til luft - termisk ledningsevne, varmekapasitet.

konklusjoner

Grunn-luft-habitatet er uvanlig når det gjelder miljøfaktorer. Tilstedeværelsen av dyr og planter i det er mulig på grunn av utseendet og dannelsen av mange tilpasninger. Alle innbyggere er uatskillelige fra jordens overflate for festing og stabil støtte. I denne forbindelse er jorda uatskillelig fra det akvatiske og terrestriske miljøet, som spiller en stor rolle i utviklingen av dyre- og planteverdenen.

For mange individer var det en bro der organismer fra vannkilder flyttet til terrestriske leveforhold og derved erobret land. Fordelingen av flora og fauna over hele planeten avhenger av sammensetningen av jorda og terrenget, avhengig av levemåten.

Den siste tiden har land-luft-miljøet endret seg på grunn av menneskelig aktivitet. Folk forvandler kunstig naturlandskap, antall og størrelse på reservoarer. I en slik situasjon er mange organismer ikke i stand til raskt å tilpasse seg nye levekår. Det er nødvendig å huske dette og stoppe den negative forstyrrelsen av mennesker i jord-luft-habitatet til dyr og planter!