3 Адаптация к жизни при низких температурах. Адаптации растений к различным температурным условиям
Адаптация растений к холоду и жаре
Вот интересно, как приспосабливаются к различным температурам растения разных широт.
Инфракрасные обогреватели для банкоматов
Встраиваемые потолочные греющие панели для подвесных потолков Армстронг
Греющие противоскользящие накладки для обогрева уличных ступеней
Для большей части растений наиболее благоприятной является температура +25—+30°С. Но для других, более чувствительных к теплу (соя, фасоль, кукуруза, разных виды субтропических и тропических растений) – +30—35°С. К тому же для различных стадий развития растений есть 3 основных фазы тепловой комфортности: оптимальная, верхняя и нижняя граница.
Регуляция тепла у растений при высоких температурах
Если температура воздуха повышена, то воздействие избыточного тепла напоминает перегрев человека: наблюдается сильное обезвоживание, иссушение, солнечные ожоги, а потом тепловое разрушение белков, свёртывание цитоплазмы и гибель.Но растения удивительным образом научились приспосабливаться к этому: они активно испаряют воду, чтобы усилить её движение от корней к листьям, копят в цитоплазме защитные вещества (органические кислоты и т.п.), сдвигают максимум температурной активности своих важнейших веществ, замирают в глубоком покое, на время могут как бы переселитьсяв места, которые не так сильно подвержены сильной жаре. Процесс вегетации, то есть активной жизнедеятельности, может быть сдвинут на то время, когда существуют более комфортные условия для произрастания и развития. Так встепях, полупустынях и пустынях есть много видов растений, которые начинают вегетацию как можно раньше весной и до наступления летней жары обычно её заканчивают. Тогда, когда уже созрели семена и образовалась внутренняя система растений (луковицы, клубни, корневища, например, у крокусов, тюльпанов и прочих растений), то можно успешно переждать жару.Также изменяются формы и строения организма. Поверхность листьев становится более блестящей и светлой, чтобы лучше отражать излучение солнца, их вертикальное положение, свёртывание и т. д. Благодаря всему этому меньше теряется вода.
Регуляция тепла у растений при низких температурах
При низких температурах в растениях может замёрзнуть вода, развитие тормозится или прекращается, и растения, наоборот, экономят своё тепло.Для этого они сбрасывают листья, идёт засмоление почек (у хвойных растений), образуется кутикула (защитный слой), становится толще пробковый слой и т. д.Также в суровых погодных условиях как адаптацияразвивается карликовость и специфические формы роста. Высота карликовых берёз, карликовых ив и др. как правило равна глубине снежного покрова, под которым они зимуют, иначе верхушки могут замёрзнуть. Стелющиеся формы (кедровый стланик, рябина, можжевельник) приспосабливаются тоже подобным образом.
Уменьшение содержания влаги до 8% за 3 дня с сушилкой для пиломатериалов ФлексиХИТ
Ик маты для прогрева бетона и грунта, бетонных конструкций, каменной кладки
blog.flexyheat.ru
Адаптации растений к различным факторам окружающей среды
Приспособленность растений к обстановкам среды является следствием их эволюционного формирования (наследственности, изменчивости, отбора). На протяженности филогенеза любого вида растений в процессе эволюции сформировались определенные нужды индивидуума к условиям жизни и приспособленности к захватываемой им экологической нише. Влаголюбие, жароустойчивость, теневыносливость, холодоустойчивость и прочие экологические особенности определенных видов растений сложились в ходе эволюции в последствии длительного действия соответственных условий.
Для растений выделяют различные виды адаптаций. Наиболее важные из них:
- адаптации к водному балансу,
- температурные адаптация.
Рассмотрим их особенности подробнее.
Адаптации к водному балансу
Определение 1
Растения в засушливых областях называют ксерофитами. Они способны в ходе персонального развития адаптироваться к почвенной и атмосферной засухе.
Их распределяют на несколько субъектов. Приведем классификацию ксерофитов по Генкелю.
- Суккуленты — очень выносливые к перегреву и постоянные к обезвоживаниям, в период засухи они не чувствуют недостатка воды, потому что заключают большое число ее и медленно тратят.
- Эвксерофиты — это жаростойкие растения, которые неплохо переносят засуху. К данной группе относят такие степные растения, как астра мохнатая, вероника сизая, полынь голубая, верблюжья колючка, арбуз колоцинт и др. Данные ксерофиты могут сбрасывать листву и даже целые ветви.
- Гемиксерофиты, или полуксерофиты - растения, которые не могут переносить перегрев и обезвоживание. К данной группе относят резак обычный, шалфей и др.
- Стипаксерофшпы - это тырса, ковыль и прочие узколистные степные злаковый. Они стабильны к перегреву, хорошо применяют влагу непродолжительных дождей. Выносят лишь непродолжительную нехватку воды в почвах.
- Пойкилоксерофиты – это растения, не регулирующие личного водного режима.
- Гигрофиты. У растений, касающихся данной группы, нет механизмов, ограничивающих затрату воды. По строению гигрофиты близятся к теневыносливым растениям, но обладают своеобразной гигроморфной структурой. Незначительный дефицит воды в почве порождает стремительное завядание гигрофитов. К ним относят манник, брусника, багульник.
- Мезофиты. Растения данной экологической группы растут в условиях хорошего увлажнения. К мезофитам относят большинство бобовых -пырей ползучий и злаков, тимофеевка луговая, лисохвост луговой, люцерна синяя и др.
Температурные адаптации
-
Холодостойкость растений
Устойчивость растений к небольшим температурам подразделяют на морозоустойчивость и холодостойкость. Под холодостойкостью подразумевают способность растений выдерживать положительные температуры немножко выше О С. Холодостойкость присуща растениям умеренной зоны (овес, вика, лен и др.). Тропические и субтропические растения повреждаются и отмирают при температуре от 0 до 10 С (хлопчатник, кофе, огурец и др.). Для большинства аграрных растений небольшие положительные температуры негубительны. Обьясняют это тем, что при остывании ферментативные аппараты растений не расстраиваются, не уменьшается устойчивость к грибным болезням и вообще не случается заметных повреждений у растений.
-
Морозоустойчивость растений
Морозоустойчивость — это способность растений выдерживать температуру ниже $0^\circ \ C$, очень низкие отрицательные температуры. Морозоустойчивое растение способно предотвращать или понижать воздействие низких отрицательных температур. Морозы в период зимы с температурой ниже $-20^\circ \ C$ обыкновенны для существенной части территории России. Растения терпят условия зимы в разнообразные периоды онтогенеза.
spravochnick.ru
3 Адаптация к жизни при низких температурах.
Эктотермные (животные с низкой интенсивностью обмена и отсутствие механизмов сохранения тепла, их активность зависит от температуры окружающей среды) и многие эндотермные животные не способны поддерживать в холодное время года такую температуру тела, которая позволяла бы им сохранять нормальную активность, и при низкой температуре впадают в ту или иную форму спячки.
У многих животных избыточной отдачи тепла через выступающие придатки тела препятствует распределение в них кровеносных сосудов. Артерии, несущие в эти придатки кровь, окружены венами, по которым кровь течёт обратно к телу. Тёплая артериальная кровь поступающая от тела, охлаждается холодной венозной кровью, текущей к телу. В свою очередь холодная венозная кровь, оттекающая от придатков, нагревается от тепловой артериальной крови, притекающей к ним. Поскольку в придатки поступает уже охлажденная кровь, теплоотдача значительно уменьшается. Такое устройство называется противоточным теплообменником; оно имеется в ластах тюлений и в хвостовых плавниках китов, в конечностях птиц и млекопитающих и в системе кровоснабжения семенников у млекопитающих.
Принцип противоточного обмена используется для переноса не только тепла, но и различных веществ, в том числе дыхательных газов и ионов.
В настоящее время в сердечной хирургии широко используется гипотермия, так как она позволяет хирургу производить операции на сердце без риска вызвать у больного повреждения головного мозга. При понижении температуры тела до 15 °С метаболические потребности клеток мозга снижаются до такой степени, что снабжение его кровью может быть прервано без каких-либо вредных последствий на время до одного часа. При более продолжительных операциях наряду с гипотермией применяют аппарат «сердце - лёгкие» для поддержания кровообращения в тканях.
4 Адаптация к жизни при высоких температурах.
Животные, обитающие в местах, где температура воздуха превышает температуру кожи, поглощают тепло, и единственным способом снижения температуры тела служит испарение воды сего поверхности. В районах с жарким сухим климатом теплоотдача может осуществляться за счёт свободного испарения влаги, но обитающим здесь животным нужно каким-то образом получать воду в количестве, необходимом для охлаждения тела. В условиях смежного жаркого климата воды в полнее достаточно, но малый градиент влажности между организмом и окружающей средой нередко препятствует испарению. В таких случаях к физиологическим механизмам часто добавляются поведенческие формы терморегуляции, например использование тени и бризов, характерных для зоны влажных лесов и джунглей.
Организм получает тепло за счёт своей метаболической активности из окружающей среды. Количество тепла, поступающего извне, приблизительно пропорционально площади поверхности тела. Большинство животных, обитающих в пустынях, имеют небольшие размеры испытывают меньше трудностей, чем такие крупные животные, как верблюд. К тому же мелкие животные могут жить в норах, вырытых в песке или почве, где микроклимат более благоприятный.
Верблюд в условиях жаркого и сухого климата, но при наличии свободного доступа к воде может поддерживать температуру там в приделах 36-38 °С за счёт испарения воды с поверхности тела. Если же верблюд лишён воды, например во время многодневных переходов через пустыню, то по мере того, как он теряет воду, увеличивается разница в температуре тела в утренние и вечерние часы; при этом температура может колебаться от 34 °С рано утром до 41 °С после полудня. Верблюд накапливает тепло в дневные часы и не нуждается в том, чтобы отдавать его путём испарения. Если бы он терял столько тепла путём испарения, то для поддержания постоянной температуры тела ему приходилось бы терять 5 литров воды. Вместо этого теплоотдача у верблюда осуществляется путём излучения, теплопроводности в ночные часы. Ещё одно преимущества верблюда заключается в том, что он может переносить сильное обезвоживание. Большинство млекопитающих не способно переносить потерю воды, при которой вес тела уменьшается более чем на 10-14 %, тогда как верблюд может терять за счёт воды до 30 % своего веса, даже в этом случае он способен поддерживать нормальный объем плазмы крови. Обычно смерть от перегрева при обезвоживании связано с тем, что из-за уменьшения объём плазмы кровеносной система не может транспортировать тепло из внутренних областей тела его поверхности достаточно быстро, чтобы предотвратить перегрев.
Литература: 2, т.2, с.258-263
Контрольные вопросы:
1 Что такое организмы пойкилотермные и гомойотермные?
2 какую роль играет свет в жизни живых организмов?
3 Что такое анабиоз и каково его биологическое значение для живых организмов?
studfiles.net
