Факторы среды
ВАЖНЕЙШИЕ АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И АДАПТАЦИИ К НИМ ОРГАНИЗМОВ n 2 Температура Все химические процессы, протекающие в организме, зависят от температуры. Изменения тепловых условий, отражаются на росте, развитии и других проявлениях жизнедеятельности животных и растений. В среднем активная жизнедеятельность организмов возможна в довольно узком диапазоне температур, ограниченного критическими порогами замерзания воды и тепловой денатурации белков, примерно в пределах от О до +50°С. Экологические группы организмов по отношению к температуре : Криофилы – (от греч. kryos - холод и phileo - люблю) виды, предпочитающие холод и приспособленные к жизни при низких температурах. Термофилы – (от греч. θέρμη - тепло и φιλέω - люблю) экологическая группа видов, оптимум жизнедеятельности которых приурочен к области высоких температур
Криофилы 3 Пингвины Белый медведь Нототения Антарктическе рыбы семейства нототениевых, живут при температуре тела -1, 86°С, плавая под поверхностью сплошного льда в воде с такой же температурой. Термофилы Бактерии ципринодон кактусы У одного из видов архебактерий, распространенных на глубинах вокруг термальных источников ( «курильщиков» ), экспериментально обнаружена способность к росту и делению клеток при температурах, превышающих +110 °С.
Теплокровные и холоднокровные животные n Пойкилотермные (от греч. Poikílos различный, переменчивый и thérme — тепло) – холоднокровные животные, с непостоянной температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды. (Все беспозвоночные, а из позвоночных — рыбы, земноводные и пресмыкающиеся). n Гомойотермные (от. греч. Homoios -равный, одинаковый и therme - теплота), теплокровные животные с постоянной температурой тела, не зависимо от температуры окружающей среды. (Млекопитающие, птицы) 4
Плюсы и минусы пойкилотермии и гомойотермии 5 Пойкилотермия – подчинение организмов ходу внешних температур Плюс: + Экономия энергетические затрат при действии холода. + Уменьшение потребности в пище. + Снижение потерь воды в условиях сухого жаркого климата. Минус: - Невозможность обеспечения постоянства теплообмена. Гомойотермия – стратегия сопротивления влиянию факторов среды Плюс: + Поддержание постоянного температурного оптимума при значительных отклонениях внешних температур. Минус: - Возможность функционировать только в узких температурных границах. - Большие энергетические затраты на терморегуляцию. - Увеличенная потребность в питании. Работа механизмов терморегуляции требует больших энергетических затрат, для восполнения которых животные нуждаются в усиленном питании, поэтому единственно возможным состоянием животных с регулируемой температурой тела является состояние постоянной активности. В холодных районах ограничивающим фактором в их распространении является не температура, а возможность регулярного добывания пищи.
Гетеротермные – группа гомойотермных животных, впадающих в спячку или временное оцепенение 6 Эти виды в активном состоянии поддерживают постоянную температуру тела на высоком уровне, а в неактивном – пониженную, что сопровождается замедлением обмена веществ. Таковы сурки, суслики, летучие мыши, сони, ежи, колибри, стрижи и др. Гетеротермность – особая адаптивная стратегия, сочетающая выгоды постоянства и перемены температуры тела. Впадая в спячку, животные прекращают борьбу за поддержание высокой температуры стела, снижая ее до нескольких градусов выше нуля. Это сберегает энергетические ресурсы организма.
СВЕТ 7 Всем живым организмам для осуществления процессов жизнедеятельности необходима энергия, поступающая извне. Основным источником ее является солнечная радиация, на которую приходится около 99, 9% в общем балансе энергии Земли. Видимый свет для растений и животных имеет разное экологическое значение. Зеленым растениям свет нужен для Для большинства животных осуществления процесса фотосинтеза , он свет необходим в основном для влияет на рост и развитие растений, ориентации в пространстве определяет сроки цветения и плодоношения.
Экологические группы растений по отношению к свету n 1) светолюбивые (световые), или гелиофиты (от др. греч. ἥλιος (helios) — солнце и φυτόν (phyton) , растения открытых, постоянно хорошо освещаемых местообитаний; n 2) тенелюбивые (теневые), или сциофиты (от др. греч. σκιά (skiá) - тень и φυτόν (phyton) , растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и глубоководные растения; они плохо переносят сильное освещение прямыми солнечными лучами; n 3) теневыносливые, или факультативные гелиофиты, могут переносить большее или меньшее затенение, но хорошо растут и на свету; они легче других растений перестраиваются под влиянием изменяющихся условий освещения. 8
Световые адаптации гелиофитов и сциофитов Гелиофиты часто имеют: - Побеги с укороченными междоузлиями, сильно ветвящиеся, нередко розеточные - Листья мелкие или с рассеченной листовой пластинкой, с толстой наружной стенкой, часто с восковым налетом или густым опушением - Большое количество устьиц - У ряда растений листья фотометричные, т. е. повернуты ребром к полуденным лучам. - Хлоропласты мелкие и многочисленные. Сциофиты часто имеют: - Горизонтальное расположение листьев, нередко хорошо выражена листовая мозаика. - Листья темно-зеленые, более крупные и тонкие. , чем у гелиофитов. - Площадь жилок вдвое меньше, чем у листьев гелиофитов, число устьиц на единицу площади меньше. - Хлоропласты крупные, но число их в клетках невелико. 9
Свет как условие ориентации животных 10 Свет для животных необходимое условие видения, зрительной ориентации в пространстве. По отношению к свету различают виды животных: - светолюбивые (фотофилы) – предпочитают открытые местообитания, активны днем; - тенелюбивые (фотофобы) – предпочитают закрытые местообитания, активны ночью;
Световые адаптации животных n Большинство млекопитающих, ведущих происхождение от предков с сумеречной и ночной активностью, плохо различают цвета и видят все в черно-белом изображении (собачьи, кошачьи, хомяки и др. ). Такое же зрение характерно для ночных птиц (совы, козодои). Дневные птицы имеют хорошо развитое цветовое зрение. n Жизнь при сумеречном освещении часто приводит к гипертрофии глаз. Огромные глаза, способные улавливать ничтожные доли света, свойственны ведущим ночной образ жизни (лемурам, обезьянам лори, долгопятам, совам и др. ) n Жизнь в постоянной кромешной тьме: под землей, в пещерах или глубинах океана приводит к уменьшению размеров глаз, а иногда и полному их исчезновению (кроты, черви, пещерные рыбы и др. ). 11
Навигационные способности птиц 12 Перелетные птицы ориентируются с помощью зрения по солнцу и звездам во время дальних перелетов и миграций. Птицы с поразительной точностью выбирают направление полета, преодолевая иногда тысячи километров от гнездовий до мест зимовок. Журавли ласточки утки голуби При неполной облачности ориентация сохраняется, если видна хотя бы часть неба. В сплошной туман птицы не летят, если он застает их в пути, продолжают лететь вслепую и часто сбиваются с курса. Способность к подобного рода ориентации свойственна и другим группам животных (бабочки, пчелы, черепахи, многие копытные)
Карта десяти основных пролетных путей во время 13 миграции перелетных птиц
14 ВЛАЖНОСТЬ Поддержание водного баланса имеет огромное значение для всех живых организмов Протекание всех биохимических процессов в клетках и нормальное функционирование организма в целом возможны только при достаточном обеспечении его водой — необходимым условием жизни. Экологические группы растений по отношению к воде n Гидатофиты — водные растения, целиком или почти целиком погруженные в воду. Примеры: водяной лютик, элодея, валлиснерия, рдесты, уруть и др. n водяной лютик Гидрофиты — растения наземно- водные, частично погруженные в воду, растущие по берегам водоемов, на мелководьях, болотах. Примеры: калужница, частуха, вахта, рогоз, камыш, тростник и др. калужница
15 Гигрофиты — наземные растения, живущие в условиях повышенной влажности воздуха и часто на влажных почвах. Примеры: кислица, недотрога, цирцея, папирус, рис, росянка и др. цирцея Мезофиты — растут при среднем увлажнении, могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Примеры: тимофеевка, клевер, овсяница, ромашка, одуванчик и др. клевер Ксерофиты — растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке или запасать ее на время засухи. Примеры: кактусы. агавы. алое, верблюжья колючка и др. агава, кактус
16 Водный баланс наземных животных Экологические группы животных по отношению к влажности: гигрофилы – влаголюбивые виды, живут на заболоченных территориях, во влажных лесах, поймах рек, по берегам водоемов, а жаба также в почве или в гниющей древесине (комары, дождевые черви, лягушки, жукиводолюбы и др. ). ксерофилы – сухолюбивые виды, обитают в местностях с пониженной влажностью воздуха, в степях, пустынях (ящерицы, наземные черепахи, тушканчики, песчанки, саранча и др. ). черепаха мезофилы – промежуточная группа; животные, приспособленные к жизни в условиях средней влажности воздуха и почв (косуля, рябчик, тритон, крапивница и др. ). рябчик
Способы регуляции водного баланса у животных разнообразнее, чем у растений. Их можно разделить на поведенческие, 17 морфологические и физиологические n К числу поведенческих приспособлений относятся поиски водопоев, выбор мест обитания, рытье нор и т. п. В норах влажность воздуха приближается к 100% , даже когда на поверхности очень сухо. Это снижает необходимость испарения через покровы, экономит влагу в организме. n К морфологическим способам поддержания нормального водного баланса относятся образования, способствующие задержанию воды в теле: раковины наземных улиток, ороговевшие покровы рептилий, развитие эпикутикулы у насекомых и т. д. n Физиологические приспособления к регуляции водного об мена - это способность к образованию метаболической влаги, развитие выносливости к обезвоживанию организма, величина потоотделения в отдачи воды со слизистых оболочек.
БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ 18 Биотические отношения могут возникать как между организмами одного вида (внутривидовые), так и разных видов (межвидовые) Пищевые отношения: Хищничество - форма взаимоотношений между организмами, из которых один (хищник) поедает другого (жертву, добычу), обычно предварительно убив его (львы, тигры, щуки, совы и др. ). Пастьба – поедание неподвижного (в основном, растительного) корма, находящегося в относительном изобилии (стада копытных, гусеницы, растительноядные рыбы).
симбиоз n Симбиоз (от греч. συμ — совместно и βίος — жизнь) — это тесное и продолжительное сосуществование организмов. Среди симбиотических отношений выделяют: n 19 Мутуализм (англ. mutual — взаимный) — форма взаимополезного сожительства, когда присутствие партнёра становится обязательным условием существования каждой из взаимодействующих сторон (лишайники, микориза, микробы в рубце жвачных животных) n Аменсализм ( лат. mensa — трапеза) — форма биотических отношений при которой для одной из двух взаимодействующих сторон последствия совместного обитания отрицательны, тогда как другая не получает от них ни вреда, ни пользы (затенение деревом, растущего под ним растения). n Нейтрализм ( лат. neuter — см. нейтральный) — форма биотических отношений, при которой сожительство организмов на одной территории не влечет для них ни положительных, ни отрицательных последствий (отношение белки и лося, обитающих в одном лесном массиве).
n Паразитизм (др. -греч. παράσιτος — нахлебник) — форма связей между 20 организмами, при которой организм-потребитель использует живого хозяина не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного обитания. n Комменсализм (лат. con mensa — буквально у стола, за одним столом) — способ совместного существования организмов, при которых одна сторона извлекает пользу от взаимоотношения, а другая не получает ни пользы ни вреда.
21 n Конкуренция (от лат. concurrentia — сталкиваться) — взаимоотношения организмов со сходными экологическими требованиями существующих за счет общих ресурсов, имеющихся в недостатке. Внутривидовая конкуренция Межвидовая конкуренция
22 Характер влияния организмов друг на друга при разных видах взаимодействия Вид взаимодействия Взаимодействующие агенты 1 Мутуализм Хищничество, паразитизм Коменсализм Нейтрализм Аменсализм Конкуренция 2 + + + 0 - + 0 0 0 - Результат взаимодействия: + положительный, - отрицательный, 0 - нейтральный
Скачать презентацию Факторы среды ВАЖНЕЙШИЕ АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И АДАПТАЦИИ
Оснвы экологии-факторы среды.ppt