Адаптация организмов к наземно — воздушной среде. Адаптация растений к наземно воздушной среде
| Наземно-воздушная среда. Эта среда относится к наиболее сложной как по свойствам, так и по разнообразию в пространстве. Для нее характерна низкая плотность воздуха, большие колебания температуры (годовые амплитуды до 100°С), высокая подвижность атмосферы. Лимитирующими факторами чаще всего являются недостаток или избыток тепла и влаги. В отдельных случаях, например под пологом леса, недостаток света. Большие колебания температуры во времени и ее значительная изменчивость в пространстве, а также хорошая обеспеченность кислородом явились побудительными мотивами для появления организмов с постоянной температурой тела (гомойотермных). Гомойотермия позволила обитателям суши существенно расширить место обитания (ареалы видов), но это неизбежно связано с повышенными энергетическими тратами. Для организмов наземно-воздушной среды типичны три механизма адаптации к температурному фактору:физический,химический,поведенческий. Физический осуществляется регулированием теплоотдачи. Факторами ее являются кожные покровы, жировые отложения, испарение воды (потовыделение у животных, транспирация у растений). Этот путь характерен для пойкилотермных и гомойотермных организмов.Химические адаптации базируются на поддержании определенной температуры тела. Это требует интенсивного обмена веществ. Такие адаптации свойственны гомойотермным и лишь частично пойкилотермным организмам.Поведенческий путь осуществляется посредством выбора организмами предпочтительных положений (открытые солнцу или затененные места, разного вида укрытия и т. п.). Он свойственен обеим группам организмов, но пойкилотермным в большей степени. Растения приспосабливаются к температурному фактору в основном через физические механизмы (покровы, испарение воды) и лишь частично - поведенчески (повороты пластинок листьев относительно солнечных лучей, использование тепла земли и утепляющей роли снежного покрова). Адаптации к температуре осуществляются также через размеры и форму тела организмов. Для уменьшения теплоотдачи выгоднее крупные размеры (чем крупнее тело, тем меньше его поверхность на единицу массы, а следовательно, и теплоотдача, и наоборот). По этой причине одни и те же виды, обитающие в более холодных условиях (на севере), как правило, крупнее тех, которые обитают в более теплом климате. Эта закономерность называется правилом Бергмана. Регулирование температуры осуществляется также через выступающие части тела (ушные раковины, конечности, органы обоняния). В холодных районах они, как правило, меньше по размерам, чем в более теплых (правило Аллена). О зависимости теплоотдачи от размеров тела можно судить по количеству кислорода, расходуемого при дыхании на единицу массы различными организмами. Оно тем больше, чем меньше размеры животных. Так, на 1 кг массы потребление кислорода (смУчас) составило:лошадь - 220,кролик - 480,крыса -1800,мышь - 4100. Наземно-воздушная среда жизни.Эта среда отличается другим набором особенностей. Она в целом более сложна и разнообразна, чем водная. В ней много кислорода, много света, более резкие изменения температуры во времени и в пространстве, значительно слабее перепады давления и часто возникает дефицит влаги. Хотя многие виды могут летать, а мелкие насекомые, пауки, микроорганизмы, семена и споры растений переносятся воздушными течениями, питание и размножение организмов происходит на поверхности земли или растений. В такой малоплотной среде, как воздух, организмам необходима опора. Поэтому у наземных растений развиты механические ткани, а у наземных животных сильнее, чем у водных, выражен внутренний или наружный скелет. Низкая плотность воздуха облегчает передвижение в нем. М. С. Гиляров (1912-1985) крупный зоолог, эколог, академик, основоположник широких исследований мира почвенных животных пассивный полет освоили около двух третей обитателей суши. Большинство из них - насекомые и птицы. Воздух - плохой проводник тепла. Этим облегчается возможность сохранения тепла, вырабатываемого внутри организмов, и поддержание постоянной температуры у теплокровных животных. Само развитие теплокровности стало возможным в наземной среде. Предки современных водных млекопитающих - китов, дельфинов, моржей, тюленей - когда-то жили на суше. У наземных обитателей очень разнообразны приспособления, связанные с обеспечением себя водой, особенно в засушливых условиях. У растений это мощная корневая система, водонепроницаемый слой на поверхности листьев и стеблей, способность к регуляции испарения воды через устьица. У животных это также различные особенности строения тела и покровов, но, кроме того, поддержанию водного баланса способствует и соответствующее поведение. Они могут, например, совершать миграции к водопоям или активно избегать особо иссушающих условий. Некоторые животные могут жить всю жизнь вообще на сухом корме, как, например, тушканчики или всем известная платяная моль. В этом случае вода, необходимая организму, возникает за счет окисления составных частей пищи. В жизни наземных организмов большую роль играют и многие другие экологические факторы, например состав воздуха, ветры, рельеф земной поверхности. Особо важны погода и климат. Обитатели наземно-воздушной среды должны быть приспособлены к климату той части Земли, где они живут, и переносить изменчивость погодных условий. Почва как среда жизни.Почва представляет собой тонкий слой поверхности суши, переработанный деятельностью живых существ. Твердые частицы пронизаны в почве порами и полостями, заполненными частично водой, а частично воздухом, поэтому почву способны населять и мелкие водные организмы. Объем мелких полостей в почве - очень важная ее характеристика. В рыхлых почвах он может составлять до 70%, а в плотной - около 20%. В этих порах и полостях или на поверхности твердых частиц обитает огромное множество микроскопических существ: бактерий, грибов, простейших, круглых червей, членистоногих. Более крупные животные прокладывают в почве ходы сами. Вся почва пронизана корнями растений. Глубина почвы определяется глубиной проникновения корней и деятельностью роющих животных. Она составляет не более 1,5-2 м. Воздух в почвенных полостях всегда насыщен водяными парами, а состав его обогащен углекислым газом и обеднен кислородом. Этим условия жизни в почве напоминают водную среду. С другой стороны, соотношение воды и воздуха в почвах постоянно меняется в зависимости от погодных условий. Температурные колебания очень резки у поверхности, но быстро сглаживаются с глубиной. Главная особенность почвенной среды - постоянное поступление органического вещества в основном за счет отмирающих корней растений и опадающей листвы. Это ценный источник энергии для бактерий, грибов и многих животных, поэтому почва -самая насыщенная жизнью среда. Ее скрытый от глаз мир очень богат и разнообразен. Живые организмы как среда жизни.Паразитизм- широко распространенное в природе явление. Нет ни одного вида многоклеточных животных или растений, которые не имели бы своих паразитов. Они обнаруживаются даже у бактерий. Паразиты могут населять полости тела хозяина, проникать в ткани или внутрь отдельных клеток. Сложный организм хозяина для них - целый мир. Кроме паразитов, виды-хозяева могут иметь полезных сожителей. Например, жвачные животные не смогли бы переваривать пищу без разнообразных бактерий и инфузорий, населяющих их желудок. Пищеварение человека также осуществляется с помощью полезной микрофлоры. Паразиты и другие обитатели органов и тканей хозяев живут в условиях практически неограниченного запаса пищи. Организм хозяина служит им также защитой от внешних воздействий. Им не грозит высыхание, а колебания температуры или смягчены, или (в телах теплокровных) почти отсутствуют. Основные экологические трудности в жизненном цикле паразитов - их перенос от одного хозяина к другому, поэтому на той стадии, когда они попадают во внешнюю среду, у них развиваются сложные защитные оболочки. Например, яйца аскарид защищены толстыми многослойными покровами. В период смены хозяев основная масса паразитов погибает. Высокая плодовитость, которая обеспечивается обилием пищи. Паразиты должны также преодолевать защитные реакции организма хозяина. Поэтому чаще всего они поражают ослабленных особей. Например, жуки-короеды, которые с экологической точки зрения являются паразитами деревьев, заселяют стволы хвойных лишь в том случае, если дерево не в состоянии защищаться от них выделением смолы. По внешнему облику разных видов животных и растений можно понять, не только в какой среде они обитают, но и какой образ жизни в ней ведут. Если перед нами четвероногое животное с сильно развитой мускулатурой бедер на задних конечностях и гораздо более слабой - на передних, которые к тому же и укорочены, с относительно короткой шеей и длинным хвостом, то мы с уверенностью можем сказать, что это - наземный прыгун, способный к быстрым и маневренным движениям, обитатель открытых пространств. Так выглядят и знаменитые австралийские кенгуру, и пустынные азиатские тушканчики, и африканские прыгунчики, и многие другие прыгающие млекопитающие - представители различных отрядов, живущие на разных континентах. Они обитают в степях, прериях, саваннах - там, где быстрое передвижение по земле - главное средство спасения от хищников. Длинный хвост служит балансиром при быстрых поворотах, иначе животные теряли бы равновесие. Бедра сильно развиты на задних конечностях и у прыгающих насекомых - саранчи, кузнечиков, блох, жуков-листоблошек. Компактное тело с коротким хвостом и короткими конечностями, из которых передние очень мощные и выглядят похожими на лопату или грабли, подслеповатые глаза, короткая шея и короткий, как бы подстриженный, мех говорят нам о том, что перед нами подземный зверек, роющий норы и галереи . Это может быть и лесной крот, и степной слепыш, и австралийский сумчатый крот, и многие другие млекопитающие, ведущие сходный образ жизни. Роющие насекомые - медведки также отличаются компактным, коренастым телом и мощными передними конечностями, похожими на уменьшенный ковш бульдозера. По внешнему виду они напоминают маленького крота. Все летающие виды имеют развитые широкие плоскости - крылья у птиц, летучих мышей, насекомых или расправляющиеся складки кожи по бокам тела, как у планирующих летяг или ящериц. Организмы, расселяющиеся путем пассивного полета, с потоками воздуха, характеризуются мелкими размерами и очень разнообразной формой. Однако у всех есть одна общая черта - сильное развитие поверхности по сравнению с весом тела. Это достигается разными путями: за счет длинных волосков, щетинок, разнообразных выростов тела, его удлинения или уплощения, облегчения удельного веса. Так выглядят и мелкие насекомые, и плоды-летучки растений. Внешнее сходство, возникающее у представителей разных неродственных групп и видов в результате сходного образа жизни, называют конвергенцией. Она затрагивает преимущественно те органы, которые непосредственно взаимодействуют с внешней средой, и гораздо слабее проявляется в строении внутренних систем - пищеварительной, выделительной, нервной. Форма растения определяет особенности его отношений с внешней средой, например способ перенесения холодного времени года. У деревьев и высоких кустарников самые высокие ветви. Форма лианы - со слабым стволом, обвивающим другие растения, может быть как у древесных, так и у травянистых видов. К ним относятся виноград, хмель, луговая повилика, тропические лианы. Обвивая стволы и стебли прямостоячих видов, лиановидные растения выносят свои листья и цветки к свету. В сходных климатических условиях на разных материках возникает сходный внешний облик растительности, которая состоит из различных, часто совершенно не родственных видов. Внешнюю форму, отражающую способ взаимодействия со средой обитания, называют жизненной формой вида. Разные виды могут, иметь сходную жизненную форму, если ведут близкий образ жизни. Жизненная форма вырабатывается в ходе вековой эволюции видов. Те виды, которые развиваются с метаморфозом, в течение жизненного цикла закономерно сменяют свою жизненную форму. Сравните, например, гусеницу и взрослую бабочку или лягушку и ее головастика. Некоторые растения могут принимать разную жизненную форму в зависимости от условий произрастания. Например, липа или черемуха могут быть и прямостоящим деревом, и кустом. Сообщества растений и животных устойчивее и полноценнее, если они включают представителей разных жизненных форм. Это значит, что такое сообщество полнее использует ресурсы среды и имеет более разнообразные внутренние связи. Состав жизненных форм организмов в сообществах служит как бы индикатором особенностей окружающей их среды и происходящих в ней изменений. Инженеры, конструирующие летательные аппараты, внимательно изучают разные жизненные формы летающих насекомых. Созданы модели машин с машущим полетом, по принципу движения в воздухе двукрылых и перепончатокрылых. В современной технике сконструированы шагающие машины, а также роботы с рычажным и гидравлическим способом движения, как у животных разных жизненных форм. Такие машины способны передвигаться по крутым склонам и бездорожью. Жизнь на Земле развивалась в условиях регулярной смены дня и ночи и чередования времен года из-за вращения планеты вокруг своей оси и вокруг Солнца. Ритмика внешней среды создает периодичность, т. е. повторяемость условий в жизни большинства видов. Регулярно повторяются как критические, трудные для выживания периоды, так и благоприятные. Приспособленность к периодическим изменениям внешней среды выражается у живых существ не только непосредственной реакцией на изменяющиеся факторы, но и в наследственно закрепленных внутренних ритмах Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: |
zdamsam.ru
Адаптация организмов к жизни в водной, почвенной, наземно-воздушной среде
Адаптация организмов к жизни в водной, почвенной, наземно-воздушной среде
Из всего разнообразия условий на планете Земля можно выделить четыре основные среды жизни: водную, наземно-воздушную, почвенную и непосредственно сам живой организм. Каждая из сред имеет комплекс характерных физических, химических и биологических свойств.Адаптации, организмов к обитанию в водной среде
Водная среда характеризуется высокими плотностью, удельной теплоемкостью, теплопроводностью и растворимостью.
Плотность воды примерно в 1300 раз превышает плотность воздуха. Следствие этого — наличие большого сопротивления движению гидробионтов, увеличение давления ( на них воды с возрастанием глубины, большая опорность, используемая водными организмами, а также высокая выталкивающая сила (архимедова сила) и вязкость.
Удельная теплоемкость воды в 500 раз больше, чем воздуха. Поэтому вода, медленно нагреваясь и медленно остывая, уменьшает амплитуду суточных и сезонных колебаний температуры.
Теплопроводность воды в 30 раз выше, чем воздуха, благодаря чему осуществляется равномерное распределение температуры в водной среде. Вода — превосходный растворитель разнообразных минеральных веществ. В воде растворяются и газы. Однако кислорода в воде содержится в 30 раз меньше, чем при той же температуре в равном объеме воздуха. При интенсивном развитии гидробионтов в ночное время, когда нет обогащения воды за счет фотосинтеза водных растений, может возникнуть дефицит кислорода. Нередко это приводит к гибели водных организмов (например, к заморам рыб). Поэтому кислород в водной среде — лимитирующий фактор.
Второй лимитирующий фактор — свет. Освещенность быстро снижается с увеличением глубины. Идеально чистые воды имеют прозрачность 40—60 м, а сильно загрязненные — не более 10 см. Поэтому наибольшее количество света получает поверхностный слой воды, в котором интенсивно осуществляется фотосинтез.
Типичными обитателями воды являются организмы с непостоянной температурой тела, относящиеся к группе эктотермных организмов. В периоды недостатка кислорода они способны снижать интенсивность процессов жизнедеятельности, многие из них — вплоть до состояния анабиоза. Высокоорганизованные теплокровные (животные с высоким уровнем процессов жизнедеятельности — киты, дельфины, тюлени, морские котики и др.) живут в водной среде только благодаря дыханию атмосферным воздухом, который они вдыхают, периодически поднимаясь из глубин к поверхности воды.
Адаптация гидробионтов к высокой плотности воды шла в двух направлениях. Одни гидробионты, в основном микроскопически мелкие, используют ее как опору и находятся в состоянии свободного парения благодаря приспособлениям, снижающим удельную массу тела (отсутствие утяжеляющего скелета, наличие капелек жира или воздуха) либо увеличивающим трение поверхности тела о воду (мелкие размеры тела, выросты покровов тела). Эти гидробионты образуют планктон (от греч. planktos — парящий, блуждающий). Выделяют фитопланктон и зоопланктон.
Организмы другой экологической группировки гидробионтов — нектон (от греч. nektos — плавающий), напротив, активно плавающие животные, способные преодолевать силу течения. Типичными представителями являются рыбы. Для них характерны обтекаемая форма тела, развитая мускулатура, позволяющая быстро передвигаться в водной среде.
Планктонные и нектонные организмы освоили толщу воды водоемов. Донную же область заселили организмы бентоса (от греч. bentos — глубина). Многие из них имеют тяжелые известковые раковины (моллюски), мощную хитинизированную кутикулу (речной рак, крабы, омары, лангусты), органы прикрепления к грунту (присоски у пиявок, крючья у личинок ручейников, ризоиды и корни у растений).
www.newtemper.com
Наземно-воздушная среда жизни организмов
Разнообразие сред жизни. Организмы живут в разных средах: наземно-воздушной, водной и почвенном (рис. 150). Каждое из них имеет свои особенности условий существования: освещенность, температуру, увлажненность, наличие воздуха.
Жизнь организмов в наземно — воздушной среде связано с земной поверхностью и воздухом.
Непрерывное пребывание организмов в воздухе невозможно. Насекомые и птицы некоторое время используют воздушные течения для перемещения и ищут опору на земной поверхности.
Жизнь организмов в водной среде — это жизнь в различных водоемах планеты от маленьких ручьев к океанам. Грунтовой средой является грунт — верхний плодородный слой Земли.
Различают наземно — воздушную, водную и грунтовую среды жизни.
Особенности наземно — воздушной среды. В наземно — воздушной среде достаточно света и воздуха. Однако увлажненность и температура очень разнообразны. Болотистые территории имеют избыточное количество влаги, в степях ее значительно меньше. Ощутимы суточные и сезонные колебания температуры.
Приспособления организмов к жизни в условиях различной температуры и увлажненности. Больше приспособлений организмов наземно — воздушной среды связано с температурой и влажностью воздуха. Животные степи (скорпион, пауки тарантул и каракурт, суслики, мыши полевки) прячутся от жары в норках. От жарких лучей Солнца растений защищает усиленное испарение воды листьями. У животных таким приспособлением является выделение пота.
С наступлением холодов птицы улетают теплые края, чтобы весной снова вернулся на место, где родились и где дадут потомство.
Особенностью наземно — воздушной среды в южных областях Украины или в Крыму является недостаточное количество влаги. Ознакомьтесь с рис. 151 с примерами растений, которые приспособились к таким условиям.
Приспособление организмов к передвижению в наземно — воздушной среде. Для многих животных наземно — воздушной среды важно передвижения по земной поверхности или в воздухе. Для этого у них выработались определенные приспособления, а их конечности имеют различное строение. Одни приспособились к бегу (волк, лошадь), вторые — к прыжкам (кенгуру, тушканчик, конек), третьи — к полетам (птицы, летучие мыши, насекомые) (рис. 152). Ужи, гадюки вообще не имеют конечностей, поэтому двигаются, выгибая тело.
Семена и плоды некоторых наземных растений перемещаются на значительные расстояния с помощью ветра или животных (рис. 153).
К жизни высоко в горах приспособилось значительно меньше организмов, так как для растений там мало почвы, влаги и воздуха, а для животных возникают еще и трудности с перемещением. Однако некоторые животные, например горные козлы муфлоны (рис. 154), способны двигаться почти вертикально вверх и вниз, если есть хоть небольшие неровности. Поэтому они могут жить высоко в горах.
Приспособления организмов к различного освещения. Одним из приспособлений растений к различного освещения является направление листьев к свету. В тени листья располагаются горизонтально: так на них попадает больше световых лучей. Светолюбивые подснежник и ряст развиваются и цветут рано весной. В это время им хватает света, потому листья на деревьях леса еще не распустились.
Приспособлением животных к этому фактору наземно — воздушной среды жизни строение и размеры глаз. Большинство животных этой среды имеют хорошо развитые органы зрения. Так, ястреб с высоты своего полета видит мышь, которая бежит по полю.
На протяжении многих веков организмы наземно — воздушной среды приспособились к воздействию его факторов.
Станьте естествоиспытателями
Проведите наблюдения за прекрасными птицами Украины аистами. Вы увидите, как плавно и красиво перемещается эта птица, крупные у него крылья. Обратите внимание на длинные ноги этих птиц. Попробуйте найти ответ на вопрос: «К чему приспособились аисты, имея такие ноги ?»
Проведите наблюдение за несколькими растениями наземно — воздушной среды, а также животными, ведут лишь наземный образ жизни. Какие из рассмотренных в параграфе, а также новые приспособления организмов к жизни в этой среде вам удалось обнаружить ?
категория: Биологияmoykonspekt.ru
Адаптация организмов к жизни в наземно-воздушной, грунтовой (почва) и водной среде
Министерство образования и науки молодежи и спорта Украины
Харьковский национальный университет имени В.Н.Каразина
Доклад №3
С дисциплины: Экология
Тема: Адаптация организмов к жизни в наземно-воздушном, грунтовой и водной среде.
Студента: Свидло Анна Анатольевна
3 курса биологического факультета
Руководитель работы: Безроднова Ольга Владимировна
Дата подачи____________
Регистратор________________________________
Харьков – 2013
Оглавление
Таблица: Сравнительная характеристика ст.3
1.Адаптация организмов к жизни в наземно-воздушной, грунтовой (почва) и водной среде
1.1.Среды обитания и их влияние на живые организмы ст.4
1.2.Наземно-воздушна среда жизни и ее особенности. Адаптация организмов к обитанию в наземно-воздушной среде ст.4
1.3.Водная среда жизни. Адаптация организмов к водной среде ст.6
1.4.Почвенная среда жизни. Почвенные организмы ст.11
1.5.Живой организм как особая среда обитания. Средообразующая роль живых организмов ст.14
Список использованная литература ст.16
Интернет ресурсы ст.16
Таблица 1 - Сравнительная характеристика сред обитания и адаптации к ним живых организмов
Среда | Характеристика | Адаптации организма к среде |
Водная | Самая древняя. Освещенность убывает с глубиной. При погружении на каждые 10 м давление возрастает на 1 атмосферу. Дефицит кислорода. Степень солености возрастает при переходе от пресных вод к морским и океаническим. Относительно однородная (гомогенная) в пространстве и стабильная во времени | Обтекаемая форма тела, плавучесть, слизистые покровы, развитие воздухоносных полостей, осморегуляции |
Почвенная | Создана живыми организмами. Осваивалась одновременно с наземно-воздушной средой. Дефицит или полное отсутствие света. Высокая плотность. Четырехфазная (фазы: твердая, жидкая, газообразная, живые организмы). Неоднородная (гетерогенная) в пространстве. Во времени условия более постоянны, чем в наземно-воздушной среде обитания, но более динамичны, чем в водной и организменной | Форма тела вальковатая, слизистые покровы или гладкая поверхность, у некоторых имеется копательный аппарат, развитая мускулатура. Для многих групп характерны микроскопические или мелкие размеры как приспособление к жизни в пленочной воде или в воздухоносных порах |
Наземно-воздушная | Разреженная. Обилие света и кислорода. Гетерогенная в пространстве. Очень динамичная во времени | Выработка опорного скелета, механизмов регуляции гидротермического режима. Освобождение полового процесса от жидкой среды |
Организменная | Очень древняя. Жидкая (кровь, лимфа) или твердая, плотная (ткани). Наибольшее постоянство среды во времени из всех сред обитания | Коадаптация паразита и хозяина, симбионтов друг к другу, выработка у паразита защиты от переваривания хозяином и системы заякоривания в среде, усиление полового размножения, редукция зрения, пищеварительной системы, синхронизация биоритмов |
- Адаптация организмов к жизни в наземно-воздушной, грунтовой (почва) и водной среде 1.1. Среды обитания и их влияние на живые организмы
На нашей планете существуют 4 среды жизни:
- Водная
- Воздушно – наземная
- Почвенная
- Организменная
3 из них соответствуют минеральным оболочкам Земли: литосфере, атмосфере и гидросфере. Водная среда была первой средой, в которой возникла жизнь. Затем произошло заселение наземно-воздушной среды, появились растения и животные, имеющие адаптации к новым условиям жизни. Функционирование живого вещества на суше привело к постепенному преобразованию поверхностного слоя литосферы в почву. Четвертой средой жизни стали сами организмы, каждый из которых является целым миром для населяющих его симбионтов и паразитов.
1.2. Наземно – воздушная среда жизни и ее особенности. Адаптации организмов к обитанию в наземно-воздушной среде
Воздушно – наземная среда – характеризуется непостоянством действия факторов. Ярко выражены климатические факторы: лучистая E; t ; влажность; воздух; свет.
Температура – этот фактор первичный, периодический. Выработались четкие адаптации у организмов. По отношению к температуре организмы относятся:
- термофиллы (теплолюбиваые)
- креофиллы (организмы умеренных и северных широт)
Для температуры характерны суточные и сезонные колебания. Он важнейший для существования растительных и животных организмов. Температура на растения оказывает больше влияния , чем на животных, т.к. они не подвижны. Пшеница сохраняет способность к выживанию от 0 и до + 42С; тыква от +14 до +46С; водоросли красного снега от –30 до +4С; водоросли горячих источников от +70 до +90С.
Адаптация к холоду – обезвоживание плазмы клеток, накопление плазмы и жиров в плазме.
По отношению к температуре выделяют экологические группы растений: По отношению к низким температурам: нехолодостойкие – гибнут при низких положительных температурах неморозостойкие – переносят низкие температуры, но если образуется лед в клетках, то гибнут морозоустойчивые, льдоустойчивые растения проходят закалку.
По отношению к высоким температурам: нежаростойкие; t= +30 до 40С, гибнут водные цветковые, жаровыносливые - растения сухих мест обитания: степи, пустыни, саванны – до +50 - +60С, жароустойчивые – организмы горячих источников: +80 - +95С, Пирофиты – негорящие, способны перенести пожар, в пустыни.
Температура и животные. Животные менее зависимы от температуры т.к. подвижны. Большинство животных термофилы Н: рыбка циприподон пятнистый – до +52С; бабочки, жуки в пустыне – до +50С; рептилии, птицы, пингвины в Антарктике до – 70С; ногохвостки или снежные блохи от +50 до -70С.
Анатомо-морфологические приспособленности: Запасание жира, масла, гликогена. Например, у тюлений и моржей до 40% веса запас жира вокруг желудка у сибирского и у монгольского скота.
Животным свойственны спячки и миграции в странах с неблагоприятным климатом. Два типа спячек: 1)Летние, в связи с высокими температурами и влажностью грызуны, личинки стрекоз, яйца комаров; 2)Зимние, в связи с низкими температурами и отсутствием пищи: медведь, барсук, енотовидная собака, почвенные животные.
Миграции – сложные адаптации на уровне физиологии и поведения. Например, американский северный олень – ежегодно путешествует до 800км; Синий кит – 500км; Летучие мыши в Белоруссию.
Поведенческие адаптации: 1)изготовление гнёзд, убежищ, логова 2) как адаптации к низким температурам 3)игры у детенышей крупных животных 4) так согреваются
- Водная среда жизни. Адаптации организмов к водной среде. Общая характеристика.
Водной средой называют такую среду, в которой вода играет важную роль, как наружная среда.
Вода занимает приблизительно 71% поверхность земного шара. Более 98 % - солёная вода, 1.2% - льды полярных областей. ~0,45% реки, озера, болота, родники, подземная пресная вода и т.д.
Кромка берега, заливаемая в период приливов называется литоралью. Часть берега выше уровня прилива, увлажняемая брызгами прибоя и штормами называется супралиторалью.
Пелагиаль подразделяется на: – эпипелагиаль – область воды до глубины до 200м.; – мезопелагиаль – область воды от глубины 200м до глубины до 1 км.; – батипелагиаль – область воды глубиной от 1 до 2-3 км.; – абиссопелагиаль – область воды от 3 до 6 км; – ультраабиссаль – глубоководные впадины.
В воде обитают примерно 150000 видов животных – около 7% от известных ныне и 10000 видов растений – 8%. Наибольшее разнообразие видов в тропических, субтропических морях на глубине не превышающей 200 – 500 м. Характерными чертами водной среды обитания является следующие. Подвижность воды: приливы и отливы, морские течения, движение волн и др.; Плотность среды и ее вязкость. Плотность воды в 800 раз больше плотности воздушной среды. Пресная вода обладает максимальной плотностью при 4оС. В среднем в водной толще на каждые10м глубины давление возрастает на 1 атмосферу. Плотность воды обеспечивает возможность живым организмам опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм. Опорность воды служит условием парения в воде; Наличие поверхностного натяжения в результате которого образуется тонкая пленка – результат притягивания молекул жидкости. Этим пользуются для передвижения водные беспозвоночные, скользящие по водной поверхности лишь прогибая воду, образуя вогнутый мениск.
Температурный фактор – отличается меньшим притоком тепла, относительно постоянен, обитатели воды – стенотермы, очень опасно тепловое загрязнение. Часть тепловой энергии, поступающей на поверхность воды, отражается, часть идет на испарение.
Летом наиболее теплые слои располагаются у поверхности, холодные – на глубине – прямая стратификация. Зимой наоборот – обратная стратификация. Период относительно постоянного температурного состояния водной среды зимой и летом носит название стагнация.
Термодинамические особенности среды, такие как высокая удельная теплоемкость, большая теплопроводность и расширение при замерзании создают благоприятные условия для живых организмов.
Кислотность среды важный фактор, нередко сказывающийся на распределении организмов. В пресных водоемах кислотность нередко испытывает значительные колебания в течение суток. Морская вода более щелочная и ее колебания менее значимы. С глубиной РН уменьшается. Водоемы с РН 3,7 – 4, 7 – кислые, 6,95 – 7,3 – нейтральные, более 7,8 – щелочные. Большинство пресноводных рыб выдерживают РН от 5 до 9.
Световой режим и прозрачность воды зависят от общего количества солнечного света, падающего на водную поверхность. Часть его отражается, часть поглощается толщей воды. С глубиной изменяется спектральный состав воды, поскольку волны разной длинны по разному поглощаются водой. Первыми исчезают красные лучи, затем зеленые, синие. Растения приспосоабливаются к этому вырабатывая специальные пигменты: фикофеинф, фукоксантины, фикоэритрины и др., т.е. происходит хроматическая ааптация. Для водных растений и частично погруженных характерна гетерофилия, т.е. различие строения надводных и подводных органов у одного растения.
Солевой режим формируется под влиянием естественно-исторических и геологических условий, а также при антропогенном воздействии. По общей минерализации воды подразделяются на: – пресные – до 1 г/л; – солоноватые – 1 – 25 г/л; – морской солености – 26 – 50 г/л; – рассолы – более 50 г/л.
Наиболее важными из растворенных веществ являются карбонаты, сульфаты, хлориды. Среди катионов – кальций, магний, натрий, калий. В зависимости от содержания ионов кальция в пресной воде, воды подразделяют на мягкие и жесткие. Кислород поступает в воду из воздуха и выделяется растениями в процессе фотосинтеза. Содержание кислорода обратно пропорционально температуре: при повышении температуры содержание кислорода в воде уменьшается. Наиболее богаты кислородом холодные, подвижные воды водопадов, горных рек. Содержание кислорода в воде – лимитирующий фактор. Среди животных встречаются как эвриоксибионты, так и стенооксибионты. Многие виды живых организмов способны при недостатке кислорода впадать в неактивное состояние аноксибиоз.
Углекислый газ поступает в воду в результате растворения из воздуха, в результате дыхания гидробионтов, разложения органических остатков, высвобождения из карбонатов. Он лучше растворяется в воде, чем кислород. Содержание углекислого газа в воде в 700 раз больше, чем в воздухе. Морская вода – главный резервуар углекислого газа на планете.
В водной среде обитания выделяют 3 экологических группы организмов:
Нектон – совокупность свободноплавающих животных, не имеющих связи с дном водоема – рыбы, кальмары, китообразные.
Планктон – совокупность пелагических организмов, которые не обладают способностью к активному передвижению.
Нейстон – организмы, населяющие поверхностную пленку воды на границе с воздушной средой.
Плейстон – организмы, часть которых расположена над поверхностью, а часть в воде. Например, ряска.
Бентос – совокупность организмов, обитающих на дне водоема, в грунте: фитобентос, зообентос.
Особой группой водных организмов являются глубоководные животные. Их разнообразие связано со стабильностью экосистем в течение длительного исторического времени, что позволило сохраниться древним видам. Еще одна специфическая водная экосистема образуется у черных курильщиков, где температура растворов гидротерм достигает 350оС. Там отмечено обилие хемо-лито-автотрофных бактерий, «заросли» животных вестимминифер, гигантские крабы, моллюски.
По подвижности все гидробионты подразделяются на: Малоподвижные; Неподвижные; Подвижные.
По способу питания подразделяются на: Автотрофы; Гетеротрофы.
По размерам на: Микро; Макро; Мезо.
Особенности адаптации растений к водной среде.Слабое развитие проводящей ткани, т.к. воду и минеральные вещества растение поглощает всей поверхностью тела. Слабое развитие корневой системы, которая служит только для прикрепления к субстрату. У водорослей корней нет, есть ризоиды. У некоторых имеются корневища, в которых запасаются питательные вещества. Так же они служат для вегетативного размножения. Слабое развитие механических тканей, из-за высокой плотности среды, поддерживающей побег или слоевище. Наличие придатков, увеличивающих плавучесть. Наличие воздухоносной паренхимы, увеличивающей плавучесть и запасающей газы для дыхания и фотосинтеза. Большая поверхность листьев при малом объеме растения – приспособление к улучшению газообмена при недостатке кислорода.
Разнолистность (гетерофилия) – сальвиния плавающая, чилим. Погруженные в воду – минеральное питание, поверхностные фотосинтез.
Листья, погруженные в воду – тонкие, хлорофилл расположен в клетках эпидермиса – приспособление к фотосинтезу при слабом освещении. Наличие слизи и толстостенных клеток эндодермы – защита от вымывания минеральных солей. Интенсивное размножение вегетативным путем из за затруднения переноса пыльцы и низкой температуры воды, неблаготворно действующей на генеративные органы растения. При размножении половым путем цветоносы часто выносятся в воздушную среду. Пыльца, семена, плоды распространяются течениями – гидрохория. Часто они имеют полости, заполненные воздухом, выросты, обеспечивающие плавучесть.
myunivercity.ru
