Aplinka veikia organizmus, kurie gyvena Žemėje. Temperatūra, šviesa, drėgmė - tai aplinkos aplinkos veiksniai. Jų pokyčiai lemia gyvų organizmų biologinių savybių pasikeitimą. Keičiasi buveinių, dauginimosi, mitybos geografija.
Aplinkos veiksniai
Aplinkos veiksniai apima aplinkos sąlygas, kurios veikia organizmus. Yra negyvenamosios gamtos ir biotinių abiotinių veiksnių. Biotiniai veiksniai - gyvų organizmų sąveika, turinti įtakos jų išvaizdai. Antropogeniniai veiksniai, žmogaus veiklos pasekmės, taip pat veikia gyvus organizmus.
Gyvieji organizmai sugeba prisitaikyti prie pokyčių - tai vadinama adaptacija. Organizmo išvaizda, atspindinti jo sąveiką su aplinka, yra gyvybės forma.
Biotiniams aplinkos veiksniams priskiriama temperatūra, jei susidaro ypatingas mikroklimatas ar aplinka. Fiziniai ir cheminiai aplinkos pokyčiai yra abiotiniai.
Temperatūra kaip aplinkos veiksnys
Santykinė temperatūros pastovumas yra pagrindinė gyvų organizmų egzistavimo sąlyga. Pagrindinis šilumos šaltinis yra saulės radiacija. Fiziologiniai procesai vyksta tik tam tikroje temperatūroje.
Temperatūros poveikis priklauso nuo konkrečios rūšies geografinės padėties. Klimatas apibūdina augalus ir gyvūnus, gyvenančius rajone. Visatoje temperatūra yra gana didelė. Gyvybė gali egzistuoti tik nuo -200 iki + 100 ° C. Tačiau dauguma rūšių gyvena kur kas siauresniame temperatūros režime.
Baltymų struktūrai reikalinga 0–50 ° C temperatūra. Kai kurie organizmai gali egzistuoti už šių ribų. Temperatūrai, kaip aplinkos veiksniui, būdingi sezoniniai ir dienos svyravimai. Temperatūros pokyčiai, viršijantys gyvų organizmų egzistavimo ribas, lemia jų masinę mirtį. Mažiau reikšmingas pokytis turi įtakos daugelio gyvūnų augimui, vystymuisi ir elgesiui.
Organizacijos reguliavimas
Šviesa ir temperatūra, kaip aplinkos veiksniai, daro įtaką gyvų organizmų prisitaikymui. Taip yra dėl biocheminių ir fiziologinių pokyčių organizme ir jų palaikomos pastovios kūno temperatūros. Yra du organizmų tipai:
- poikiloterminė;
- homoyoterminis.
Poikiloterminiai organizmai keičia kūno temperatūrą priklausomai nuo aplinkos. Tai apima augalus, grybus, žuvis, varliagyvius, roplius ir bestuburius. Jie tampa nutirpę žemoje ar per aukštoje temperatūroje.
Homootermija, gebanti palaikyti santykinai pastovią kūno temperatūrą keičiantis aplinkos sąlygoms. Kai kurie šiltakraujiški sugeba kristi į kvailą, kai sumažėja temperatūra, o jų kūno temperatūra taip pat tampa artima nuliui. Tai pastebima kai kuriems paukščiams ir mažiems graužikams. Sezoninis žiemojimo būdas būdingas lokiams, ežiams, voveraitėms ir šikšnosparniams.
Biocheminis augalų pritaikymas
Temperatūra yra svarbiausias augalų aplinkos veiksnys. Pasikeitus aplinkai, augalai negali persikelti į kitą vietovę, todėl prisitaiko kitaip.
Daugelis augalų, norėdami prisitaikyti prie per žemos ar aukštos temperatūros, padidina sulčių koncentraciją, kaupia ląstelėse cukrų, sumažina šilumos perdavimą, padidina antocianinų kiekį.
Augalų citoplazmoje veikiant labai kritinei temperatūrai, padidėja apsauginių medžiagų kiekis, organinių rūgščių, druskų ir gleivių koncentracija. Dėl šios priežasties sumažėja citoplazmos krešėjimo rizika ir neutralizuojamos toksiškos medžiagos.
Augaluose, pritaikytuose žemesnei temperatūrai, ląstelėse kaupiasi angliavandeniai, dažniausiai gliukozė, sumažėja vandens kiekis. Tai padeda sumažinti užšalimo tašką.
Augalų fiziologinė adaptacija
Temperatūros pokyčiai, aplinkos aplinkos veiksnys, priverčia gyvus organizmus prisitaikyti taip:
- nuosavo dydžio sumažėjimas, lytinių organų padidėjimas;
- sutrumpintų ūglių formavimas;
- negyvų lapų ant vainikėlių išsaugojimas;
- ūglių brendimas;
- vaško lapai;
- pynimas šiltų akmenų šaknimis;
- augalo dalies panardinimas į dirvą.
Taip pat fiziologinė apsauga nuo temperatūros pokyčių yra padidintas vandens išgarinimas. Ši augalų apsaugos forma naudojama karštose, drėgnose vietose. Dykumose ir stepėse trumpas vystymosi ciklas apsaugo nuo aukštos temperatūros. Visas ciklas vyksta pavasarį, o augalai vasarą išgyvena neveikiančioje lempučių ar šakniastiebių būsenoje. Samanos ir kerpės aukštoje temperatūroje patenka į sustabdytos animacijos būseną.
Morfologinis augalų prisitaikymas prie temperatūros
Temperatūra, kaip aplinkos veiksnys, verčia augalus prisitaikyti prie aukštos ir žemos aplinkos temperatūros.
Subtropinėse ir atogrąžų zonose augalai sustiprina saulės šviesos atspindį. Tai prisideda prie ryškios blizgios spalvos. Tokiu būdu augalai sumažina šilumos poveikį. Atskiri individai gali sumažinti paviršių, kuris sugeria šviesą dėl erškėčių, išpjaustytų ar sulankstytų lapų. Vertikalūs lapai sumažina augalo perkaitimą. Lakštą galima pasukti dienos metu, kad būtų išvengta tiesioginių saulės spindulių.
Šaltame klimate susidaro žemaūgės augalų formos, kad sulaikytų šilumą. Medžiai gali siekti 50 cm aukštį, krūmai įgauna šliaužiančią formą. Alpių ir arktiniai augalai yra pagalvės formos. Jie yra mažiau jautrūs vėjui, žiemą jie gerai slepiasi po sniegu ir vasarą maksimaliai išnaudoja dirvožemio šilumą.
Biocheminiai gyvūnų pritaikymai
Aplinkos veiksniai, tokie kaip šviesa, temperatūra, drėgmė, turi įtakos gyvūnų adaptaciniams mechanizmams. Dėl poikiloterminių ir homeoterminių organizmų atsirado įvairių adaptacinių veiksnių.
Šaltakraujiškų gyvūnų kraujyje kaupiasi vadinamieji biologiniai antifrizai, kad būtų išvengta užšalimo. Jų susidarymas leidžia nuleisti užšalimo tašką ir nemirti kritinėmis sąlygomis. Žuvyje medžiagos vadinamos glikoproteinais, vabzdžiuose kaupiasi glicerinas arba didelė gliukozės koncentracija.
Šilto kraujo gyvūnai išvengia hipotermijos padidindami medžiagų apykaitą. Riebalų atsargos prisideda prie papildomos energijos, kuri sunaudojama kūnui šildyti, atsiradimo. Kai kurie žinduoliai, pavyzdžiui, rudasis lokys, turi specialų riebalinį audinį - rudus riebalus. Jame gausu mitochondrijų ir kraujagyslių.
Fiziologinis gyvūnų prisitaikymas prie temperatūros
Prisitaikymo prie naujų sąlygų procesą veikia temperatūra, kaip aplinkos veiksnys. Trumpai, procesą galima apibūdinti šiais žodžiais: šaltakraujais gyvūnais gyvybiniai procesai priklauso nuo aplinkos, šiltakraujais gyvūnais - organizme.
Šilumos perdavimas šaltakraujams gyvūnams atsiranda dėl kraujotakos sistemos ypatybių. Indai, raumenys ir oda glaudžiai kontaktuoja vienas su kitu, odos kraujas įkaista ir eina į raumenis, juos sušildydamas. Jei aplinkos temperatūra pakyla, kraujotaka pagreitėja.
Visiems gyvūnams perkaitimas pašalinamas dėl drėgmės išgarinimo iš kūno paviršiaus. Kai kurie iš jų garuoja intensyviau per gleivinę ir viršutinius kvėpavimo takus. Šis metodas būdingas šiltakraujams gyvūnams su vilna.
Mažėjant aplinkos temperatūrai, gyvūnai, įskaitant žmones, jaučia raumenų drebulį. Kai kurios rūšys žiemoja. Jei gyvūnas turi retą ir trumpą kailiuką, tada termoreguliacija vyksta plečiantis ir siaurėjant odos indams.
Gyvūnų morfologinė adaptacija
Temperatūra, kaip aplinkos veiksnys, veikia gyvūnus ir morfologinę adaptaciją. Pastebėta, kad šaltakraujai gyvūnai yra didesni tuo arčiau pusiaujo. Šiltakraujų, priešingai. Jų dydis didėja artėjant prie Arkties stulpo.
Kuo didesnis kūno paviršius, tuo intensyvesnis šilumos perdavimas į aplinkinę erdvę. Dėl šios priežasties pietų gyvūnai turi ilgas ausis, ilgą uodegą ir galūnes. Tai ypač akivaizdu vertinant artimai susijusias graužikų rūšis.
Šilumos nuostolius mažina įvairūs kūno vienetai: ropliuose - ragena, paukščiuose - plunksnos, žinduoliuose - kailis. Poodiniai riebalai padeda išsaugoti šilumą ir sumažina vandenyje gyvenančių šiaurės gyvūnų aplinkos veiksnį - vandens temperatūrą. Svarbų vaidmenį vaidina odos spalva. Šviesios spalvos atogrąžų gyvūnai išvengia perkaitimo.
Gyvūnų elgesio adaptacija
Elgesio adaptacija priklauso nuo temperatūros, kaip aplinkos veiksnio. Šaltakraujais gyvūnais išskiriamos šios elgesio reakcijų rūšys:
- vietų, kuriose yra geriausia temperatūra, parinkimas;
- pozos pakeitimas.
Šaltakraujai gyvūnai ieško vietų, kur yra pakankamai saulės šviesos. Po kūno šildymo jie pereina į šešėlį arba paslėpti skylėse. Jie palaiko kūno temperatūrą per raumenų susitraukimus.
Šiltakraujai gyvūnai pasirenka vietas, kad apsaugotų nuo šalčio ar karščio. Būdinga masiniai gyvūnų susibūrimai šilumai palaikyti, sezoninė migracija, galimybė susikurti urvus ir pylimą sniege. Po sniegu iškastoje skylėje temperatūra gali būti 15–18 ° C aukštesnė nei aplinkui. Daugeliui šiaurinių platumų gyvūnų būdingas maisto laikymas, žiemojimas ir migracija.
Temperatūros nukrypimas nuo normatyvinių rodiklių sukelia negrįžtamas pasekmes kūnui. Elgesio adaptacija būdinga tik gyvūnams. Augalai šio faktoriaus nenaudoja.
