Билет 3. Взаимодействие организма и среды

Экологическая валентность v пределы толерантности v величина диапазона какого-либо фактора или совокупности условий среды, в пределах которого может существовать вид, популяция.

Температура v важнейший из ограничивающих факторов. Максимальный температурный диапазон активной жизни v 0+50¦С v для большинства многоклеточных; +75¦С v микроорганизмы горячих источников; +85+105¦С v архебактерии. Переживание при температуре ниже точки замерзания жидкого тела (криобиоз) v семена и споры, низшие беспозвоночные, некоторые рыбы, амфибии. Адаптационные процессы у животных по отношению к температуре привели к появлению пойкило- и гомойотермных животных. Пойкилотермные v животные, у которых температура тела мало отличается от температуры среды (большинство животных). Гомойотермные v поддерживают постоянную высокую температуру тела при значительных изменениях температуры среды. Эти животные имеют механизмы активной теплорегуляции, поэтому температура внутренних частей тела не зависит от температуры среды. Они плохо переносят снижение температуры тела, только некоторые млекопитающие могут впадать в длительную спячку, снижая температуру тела. Не меньшее значение температура играет в жизни растений. При повышении температуры на 10¦С интенсивность фотосинтеза увеличивается в 2 раза, но лишь до 30-35¦С, затем его интенсивность падает, и при 40-45¦С фотосинтез прекращается. При 50¦С большинство наземных растений погибают. Известны морфологические приспособления растений к низким температурам: эпифиты - растут на других растениях и не имеют корней в почве; фанерофиты (деревья, кусты); криптофиты v теряют растительную массу и прячут почки в клубнях, луковицах, корневищах в почве; терофиты v однолетние растения, отмирающие с наступлением неблагоприятных условий, выживают только их семена или споры. В жизни животных большое значение имеют физиологические адаптации (акклиматизация) v физиологическое приспособление к перенесению жары или холода (увеличение испарения, частичное обезвоживание тела или накопление веществ, понижающих точку замерзания, миграции, зимовка).

Свет v первый источник энергии, без которого невозможна жизнь. Растения приспособлены к определённой освещённости в данном местообитании. Для многих растений важна не только интенсивность света, но и продолжительность времени суток v фотопериодизм. Освещённость и фотопериодизм имеют определённое значение и для развития многих животных. Личиночные стадии большинства беспозвоночных тормозятся интенсивным светом из-за высокой чувствительности к У/Ф лучам. С освещённостью связано поведение животных (дневные и ночные животные). Изменение фотопериодизма служит сигналом для сезонных изменений жизнедеятельности растений и животных: цветение, активность, линька, размножение, впадение а спячку, миграции.

Вода v является лимитирующим фактором, если её количество подвержено резким изменениям (приливы-отливы) или происходит её потеря организмом. В воздушной среде велики потери воды организмом, так как содержание воды в теле большое. Газообмен, дыхание, выделение сопровождается потерей воды. Эта потеря зависит от солнечной радиации, температуры, влажности и возможности обеспечения водой. В зависимости от способов адаптации растений к влажности, выделяют несколько экологических групп: гигрофиты v растения растут на очень влажных почвах и в условиях повышенной влажности; гидрофиты v водные растения, полностью или частично погружённые в воду; мезофиты v растения умеренно влажных мест, переносят незначительную засуху; ксерофиты v растения пустынь и сухих степей, которые накапливают влагу в листьях (суккуленты) или всасывают влагу корнями (склерофиты). Для сокращения потерь воды у животных служат хитиновый покров, шерсть, перья, обратное всасывание воды при выделении. Для восполнения запасов воды кроме питья определённое значение имеет метаболитическая вода, которая образуется в организме при окислении запасов жира. У животных по отношению к воде выделяют следующие экологические группы: гигрофилы (влаголюбивые), ксерофилы (сухолюбивые), мезофиллы. Способы регуляции водного баланса: поведенческий (уход в более влажные места, посещение водопоя, ночной образ жизни), морфологический (приспособления к задерживанию воды в теле v раковины, роговые покровы), физиологический (образование метаболитической воды).

Воздух. Физические факторы v движение воздушных масс и атмосферного давления. С помощью движения воздушных масс обеспечивается расселение спор, пыльцы, семян, микроорганизмов, мелких животных. Атмосферное давление оказывает большое воздействие на позвоночных животных, которые из-за этого не могут жить выше 6000 м над уровнем моря. Химические факторы v химический состав атмосферы однороден: N v 78,8 %, O v 21 %, CO v 0,03 %, аргон v 0,9 %. В почвах кислород становится лимитирующим фактором для аэробов-редуцентов. В воде кислорода в 20 раз меньше, чем в воздухе, и здесь он является лимитирующим фактором. Его источники v диффузия из атмосферного воздуха и фотосинтез водорослей.