Predavanje 3 STANIŠTA I NJIHOVE KARAKTERISTIKE (2 sata)

1.Vodeno stanište

2. Zemljište-vazdušno stanište

3. Tlo kao stanište

4. Organizam kao stanište

U procesu istorijskog razvoja, živi organizmi su ovladali četiri staništa. Prvi je voda. Život je nastao i razvijao se u vodi mnogo miliona godina. Drugi - zemlja-vazduh - biljke i životinje nastale su na kopnu iu atmosferi i brzo se prilagodile novim uslovima. Postepeno transformišući gornji sloj zemlje - litosferu, stvorili su treće stanište - tlo, a sami su postali četvrto stanište.

Vodeno stanište - hidrosfera

Ekološke grupe hidrobionta. Topla mora i okeani (40.000 vrsta životinja) na ekvatoru i tropima odlikuju se najvećom raznolikošću života na sjeveru i jugu, flora i fauna mora su stotine puta iscrpljena. Što se tiče distribucije organizama direktno u moru, najveći dio njih je koncentriran u površinskim slojevima (epipelagici) iu sublitoralnoj zoni. U zavisnosti od načina kretanja i boravka u određenim slojevima, život marinca dijele se u tri ekološke grupe: nekton, plankton i bentos.

Nekton(nektos - plutajući) - aktivno se kreću velike životinje koje mogu savladati velike udaljenosti i jake struje: ribe, lignje, peronošci, kitovi. U slatkovodnim tijelima nekton uključuje vodozemce i mnoge insekte.

Plankton(planktos - lutajući, lebdeći) - zbirka biljaka (fitoplankton: dijatomeje, zelene i plavo-zelene (samo slatkovodna tijela) alge, biljni flagelati, peridinejci, itd.) i malih životinjskih organizama (zooplankton: mali rakovi, veći - pteropodi mekušci, meduze, ctenofori, neki crvi) koji žive na različitim dubinama, ali nisu sposobni za aktivno kretanje i otpor strujama. Plankton također uključuje životinjske larve, čineći posebnu grupu - neuston. Ovo je pasivno plutajuća „privremena“ populacija najgornjeg sloja vode, koju predstavljaju razne životinje (dekapodi, školjkaši i kopepodi, bodljikaši, poliheti, ribe, mekušci, itd.) u fazi larve. Larve, rastući, prelaze u donje slojeve pelagela. Iznad neustona nalazi se pleiston - to su organizmi kod kojih gornji dio tijela raste iznad vode, a donji dio u vodi (patka - lema, sifonofori itd.). Plankton igra važnu ulogu u trofičkim odnosima biosfere, jer je hrana za mnoge vodene stanovnike, uključujući i glavnu hranu za kitove usate (Myatcoceti).

Bentos(bentos – dubina) – hidrobiont dna. Predstavljaju ga uglavnom vezane ili sporo pokretne životinje (zoobentos: foraminefore, ribe, spužve, koelenterati, crvi, brahiopodi, ascidijani itd.), brojniji u plitkim vodama. U plitkoj vodi bentos uključuje i biljke (fitobentos: dijatomeje, zelene, smeđe, crvene alge, bakterije). Na dubinama gdje nema svjetla, fitobentos je odsutan. Duž obala su cvjetnice zoster, rupija. Stjenoviti dijelovi dna su najbogatiji fitobentosom.

U jezerima je zoobentos manje bogat i raznolik nego u moru. Formiraju ga protozoe (cilijate, dafnije), pijavice, mekušci, larve insekata, itd. Fitobentos jezera formiraju slobodno plutajuće dijatomeje, zelene i modrozelene alge; smeđe i crvene alge su odsutne.

Ukorjenjivanje primorskih biljaka u jezerima formiraju jasno definirane pojaseve, čiji sastav i izgled su u skladu sa okolišnim uvjetima u graničnom pojasu kopno-voda. U vodi u blizini obale rastu hidrofiti - biljke polupotopljene u vodu (strijela, bjelica, trska, rogoza, šaš, trihete, trska). Zamjenjuju ih hidatofiti - biljke uronjene u vodu, ali s plutajućim listovima (lotos, patka, jajne kapsule, čilim, takla) i - dalje - potpuno potopljene (jezerca, elodeja, hara). U hidatofite spadaju i biljke koje plutaju na površini (duckweed).

Velika gustina vodenog okoliša određuje poseban sastav i prirodu promjena faktora koji podržavaju život. Neki od njih su isti kao na kopnu - toplina, svjetlost, drugi su specifični: pritisak vode (povećava se sa dubinom za 1 atm na svakih 10 m), sadržaj kisika, sastav soli, kiselost. Zbog velike gustine okoline, vrijednosti topline i svjetlosti se mijenjaju mnogo brže sa visinskim gradijentom nego na kopnu.

Termalni način rada. Vodeni okoliš karakterizira manji toplinski dobitak, jer značajan dio se reflektuje, a isto tako značajan dio se troši na isparavanje. U skladu sa dinamikom kopnenih temperatura, temperature vode pokazuju manja kolebanja dnevnih i sezonskih temperatura. Štaviše, rezervoari značajno izjednačavaju temperaturu u atmosferi priobalnih područja. U nedostatku ledene školjke, mora u hladnoj sezoni djeluju zagrijavajuće na susjedna kopna, a ljeti rashlađuju i vlažu.

Raspon temperatura vode u Svjetskom okeanu je 38° (od -2 do +36°C), u slatkovodnim tijelima - 26° (od -0,9 do +25°C). Sa dubinom, temperatura vode naglo opada. Do 50 m postoje dnevne temperaturne fluktuacije, do 400 – sezonske, dublje postaje konstantno, pada na +1-3°C (na Arktiku je blizu 0°C). Zbog temperaturni režim u rezervoarima je relativno stabilan; Manje temperaturne fluktuacije u jednom ili drugom smjeru praćene su značajnim promjenama u vodenim ekosistemima.

Primjeri: "biološka eksplozija" u delti Volge zbog smanjenja nivoa Kaspijskog mora - proliferacija šikara lotosa (Nelumba kaspium), u južnom Primorju - bujanje bijele muhe u rijekama mrtvica (Komarovka, Ilistaya, itd. .) uz čije je obale posječeno i spaljeno drvenasto rastinje.

Zbog različitog stepena zagrijavanja gornjih i donjih slojeva tijekom cijele godine, oseka i oseka, strujanja i oluja, dolazi do stalnog miješanja slojeva vode. Uloga miješanja vode za vodene stanovnike (akvatične organizme) je izuzetno važna, jer istovremeno se ujednačava distribucija kiseonika i nutrijenata unutar rezervoara, obezbeđujući metaboličke procese između organizama i okoline.

Lagani način rada. Intenzitet svjetlosti u vodi znatno je oslabljen zbog njenog odbijanja od površine i apsorpcije od same vode. To uvelike utječe na razvoj fotosintetskih biljaka. Što je voda manje prozirna, to se više svjetlosti apsorbira. Prozirnost vode je ograničena mineralnim suspenzijama i planktonom. Smanjuje se brzim razvojem malih organizama ljeti, a u umjerenim i sjevernim geografskim širinama čak i zimi, nakon uspostavljanja ledenog pokrivača i prekrivanja snijegom na vrhu.

U okeanima, gdje je voda vrlo prozirna, 1% svjetlosnog zračenja prodire do dubine od 140 m, au malim jezerima na dubini od 2 m prodire samo desetine procenta. Zraci iz različitih delova spektra različito se apsorbuju u vodi; Sa dubinom postaje tamnija, a boja vode prvo postaje zelena, zatim plava, indigo i na kraju plavo-ljubičasta, pretvarajući se u potpuni mrak. Hidrobionti također mijenjaju boju u skladu s tim, prilagođavajući se ne samo sastavu svjetlosti, već i njegovom nedostatku - hromatskoj adaptaciji. U svijetlim zonama, u plitkim vodama, preovlađuju zelene alge (Chlorophyta), čiji hlorofil upija crvene zrake, s dubinom se zamjenjuju smeđim (Phaephyta), a zatim crvenim (Rhodophyta). Na velikim dubinama fitobentos je odsutan.

Biljke su se prilagodile nedostatku svjetlosti tako što su razvile hromatofore. velike veličine pružanje niska tačka kompenzacija fotosinteze, kao i povećanje površine organa za asimilaciju (indeks površine lista). Dubokomorske alge karakteriziraju snažno raščlanjeni listovi i tanke, prozirne lisne ploče. Polupotopljene i plutajuće biljke karakterizira heterofilnost - listovi iznad vode su isti kao i kod kopnenih biljaka, imaju čvrstu oštricu, razvijen je stomatalni aparat, au vodi su listovi vrlo tanki, sastoje se od uskih režnjevi nalik na niti.

heterofilija: kapsule od jaja, lokvanja, list strijele, čilim (vodeni kesten).

Životinje, kao i biljke, prirodno mijenjaju svoju boju s dubinom. U gornjim slojevima su jarkih boja u različitim bojama, u zoni sumraka (brancin, koralji, rakovi) obojeni su bojama s crvenom nijansom - prikladnije je sakriti se od neprijatelja. Dubokomorskim vrstama nedostaju pigmenti.

Karakteristična svojstva vodene sredine, različita od kopnene, su visoka gustina, pokretljivost, kiselost i sposobnost rastvaranja gasova i soli. Za sve ove uslove, hidrobionti su istorijski razvili odgovarajuće adaptacije.

2. Zemljište-vazdušno stanište

U toku evolucije, ova sredina se razvila kasnije od vodene sredine. Njegova posebnost je u tome što je plinovito, pa ga karakterizira niska vlažnost, gustina i pritisak, te visok sadržaj kisika. U toku evolucije, živi organizmi su razvili neophodne anatomske, morfološke, fiziološke, bihevioralne i druge adaptacije.

Životinje u zemljino-vazdušnoj sredini kreću se po tlu ili kroz vazduh (ptice, insekti), a biljke se ukorijenjuju u tlu. S tim u vezi, životinje su razvile pluća i dušnik, a biljke su razvile stomatalni aparat, tj. organi sa kojima kopneni stanovnici planete apsorbuju kiseonik direktno iz vazduha. Skeletni organi su se snažno razvili, osiguravajući autonomiju kretanja na kopnu i podržavajući tijelo svim svojim organima u uslovima niske gustine okoline, hiljadama puta manje od vode. Faktori okoline u prizemno-vazdušnom okruženju razlikuju se od ostalih staništa po velikom intenzitetu svjetlosti, značajnim kolebanjima temperature i vlažnosti zraka, korelaciji svih faktora sa geografskim položajem, promjenom godišnjih doba i doba dana. Njihovo djelovanje na organizme neraskidivo je povezano s kretanjem zraka i položajem u odnosu na mora i okeane i veoma se razlikuje od djelovanja u vodenoj sredini (Tabela 1).

Uslovi staništa za vazdušne i vodene organizme

(prema D.F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)

Kopnene životinje i biljke razvile su vlastite, ništa manje originalne prilagodbe na nepovoljne čimbenike okoline: složenu strukturu tijela i njegovog integumenta, periodičnost i ritam životnih ciklusa, mehanizme termoregulacije, itd. Svrsishodna mobilnost životinja u potrazi za hranom ima razvijene, vjetrom prenošene spore, sjemenke i polen, kao i biljke i životinje čiji je život u potpunosti povezan sa zrakom. Formiran je izuzetno blizak funkcionalni, resursni i mehanički odnos sa tlom.

O mnogim adaptacijama se gore govorilo kao o primjerima karakterizacije abiotskih faktora okoline. Stoga, nema smisla da se sada ponavljamo, jer ćemo im se vratiti na praktičnoj nastavi.

Tip Mekušci, ili mekotjelesni, obuhvata više od 100 hiljada vrsta od 7 ili 8 (prema različite klasifikacije) živa klasa. Štoviše, većina vrsta pripada klasama Gastropodi i Bivalves. Predstavnici životinja mekog tijela: puževi, puževi, biserni ječam, ostrige, lignje, hobotnice itd.

Različite vrste mekušaca koji pripadaju različitim klasama prilično se razlikuju po strukturi, a često i po životnom ciklusu.

Veličine tijela kreću se od manje od milimetra do više od 10 m.

Vanjska struktura mekušaca

Tijelo mekušaca ima bilateralnu simetriju ili je asimetrično zbog narušavanja bilateralne simetrije u procesu individualnog razvoja.

Tijelo nije podijeljeno na segmente. Međutim, najjednostavnije strukturirani mekušci imaju neke znakove segmentacije. Stoga su životinje mekog tijela ili mogle imati zajedničke pretke s anelidama, ili su njihovi preci bili sami anelidi.

Tijelo mnogih mekušaca sastoji se od glave, trupa i nogu. Kod školjkaša glava nema, a noga smanjena. Kod glavonožaca i niza drugih noga se pretvorila u plivački organ.

Torzo formira plašt, koji je nabor kože koji pokriva tijelo. Između tijela i plašta formira se mantilna šupljina u koju se otvaraju otvori organa za izlučivanje, ponekad genitalija i anusa. Ovdje se nalaze i škrge (ili pluća) i neki osjetilni organi.

Kod mnogih mekušaca tijelo na leđnoj strani prekriveno je tvrdom ljuskom, koja je mineralne prirode. Nastaje od supstanci koje luči plašt. To je uglavnom kristalni kalcijum karbonat (CaCO 3) sa primesama organska materija. Često je vrh ljuske prekriven organskom tvari nalik na rog, a iznutra ima vapnenački sloj koji se zove sedef.

Ljuska može biti čvrsta, školjkasta ili se sastoji od više ploča. Obično dobro razvijen kod sporo pokretnih i nepokretnih mekušaca. Za druge može biti mala ili potpuno odsutna. Na primjer, lignje, hobotnice i puževi nemaju školjke.

Na glavi mekušaca nalazi se otvor za usta, pipci i oči.

Noga je neparna mišićna izraslina trbušne strane tijela. Koristi se za puzanje. Može da nosi organe ravnoteže ( statociste).

Unutrašnja struktura mekušaca

Poput anelida, mekušci pripadaju protostomama, deuterostomima i tristomama.

Unatoč činjenici da su mekušci klasificirani kao sekundarne šupljine, sekundarna tjelesna šupljina (cijela) je dobro razvijena samo u njihovim embrionima. Kod odraslih, celim ostaje samo u obliku perikardne vrećice i šupljine gonade, a prostori između organa su ispunjeni vezivnim tkivom (parenhimom).

Probavni sustav

Iza usnog otvora mekušaca nalazi se ždrijelo, u kojem su mnoge vrste radula(rendanje). Radula se sastoji od trake i zuba koji se nalaze na njoj, koji služe za struganje biljne hrane ili hvatanje životinjske hrane (protozoe, rakovi itd.).

Kod nekih grabežljivih mekušaca, pljuvačne žlijezde se otvaraju u usnu šupljinu, čiji sekret sadrži otrov.

U školjke, koji se hrane mikroorganizmima i sitnim organskim česticama, jednjak odmah prati usta, odnosno nemaju ždrijelo sa rende.

Respiratornog sistema

Vodeni mekušci imaju uparene škrge ( ctenidia), koji su izrasline kože u šupljinu plašta. Kopneni ljudi imaju pluća, koja su nabor (džep) plašta ispunjen vazduhom. Njeni zidovi su prožeti krvnim sudovima. Unatoč prisutnosti respiratornih organa, mekušci imaju i kožno disanje.

Cirkulatorni sistem

Za razliku od annelids u mekušcima cirkulatorni sistem otvoren Iako je kod najsloženije strukturiranih životinja mekog tijela gotovo zatvoren. U nekima, pigment koji nosi kisik sadrži mangan ili bakar, a ne željezo. Stoga krv može biti plava.

Postoji srce koje se kod većine vrsta sastoji od jedne komore i dva atrija.

Aorta se proteže od srca, praćena arterijama koje odvode krv u prostore između organa. Zatim se venska krv ponovo skuplja u drugim sudovima i odlazi u škrge ili pluća. Odatle kroz krvne sudove do srca.

Ekskretorni sistem

Mekušci imaju od 1 do 12 bubrega sličnih metanefridijama. Iznutra se otvaraju u šupljinu perikardijalne vrećice, a na drugom kraju u šupljinu plašta. Mokraćna kiselina se nakuplja u bubrezima.

Nervni sistem i čulni organi

Nervni sistem mekušaca uključuje nekoliko parova ganglija povezanih nervnim stablima. Nervi se protežu iz trupa.

Različiti predstavnici ovog tipa imaju određeni stepen razvoja nervni sistem drugačije. Kod jednostavnijih je tipa ljestvi, u ostalima je tipa razbacanih čvorova.

Postoje organi dodira, hemijskog čula, ravnoteže. Pokretni oblici, posebno glavonošci koji brzo plivaju, imaju razvijene vidne organe.

Reprodukcija mekušaca

Među mekušcima postoje i dvodomne vrste i (rjeđe) hermafroditi. Oplodnja je spoljašnja ili unutrašnja. Gonade se otvaraju kao cjelina, a reproduktivni proizvodi se izlučuju u šupljinu plašta kroz bubrege.

Iz jajeta se razvija planktonska larva (riba jedrenjak) ili mali mekušac.

Značenje školjki

Donje školjke filtriraju vodu, pročišćavajući je ne samo od organskih, već i od mineralnih čestica.

Školjke služe kao hrana za druge životinje, uključujući ptice, sisare i ljude. Ljudi uzgajaju kamenice, na primjer.

Školjke bisernih kamenica proizvode bisere koje ljudi koriste kao nakit.

Naučnici koriste fosilne školjke mekušaca kako bi odredili starost sedimentnih stijena.

Neke morske školjke uništavaju drvo, što može uzrokovati štetu na brodovima i hidrauličkim konstrukcijama.

Prizemni puževi i puževi mogu oštetiti voćnjake i vinograde.

VODNO OKRUŽENJE

Vodena sredina života (hidrosfera) zauzima 71% površine planete. Više od 98% vode je koncentrisano u morima i okeanima, 1,24% je led polarne regije, 0,45% - slatke vode rijeka, jezera, močvara.

U svjetskim okeanima postoje dva oblasti životne sredine:

vodeni stub - pelagic, a dno - benthal.

U vodenom okruženju živi oko 150.000 vrsta životinja, ili oko 7% njihovog ukupnog broja, i 10.000 vrsta biljaka – 8%. Razlikuju se sljedeće: ekološke grupe vodenih organizama. Pelagijal - nastanjen organizmima podijeljenim na nekton i plankton.

Nekton (nektos - plutajući) - Ovo je zbirka pelagičnih aktivno pokretnih životinja koje nemaju direktnu vezu s dnom. To su uglavnom velike životinje koje mogu savladati velike udaljenosti i jake vodene struje. Odlikuje ih aerodinamičan oblik tijela i dobro razvijeni organi kretanja (ribe, lignje, perjadi, kitovi, pored riba, nekton uključuje vodozemce i insekte koji se aktivno kreću).

Plankton (lutajući, plutajući) - Ovo je skup pelagičnih organizama koji nemaju sposobnost brzih aktivnih kretanja. Dijele se na fito- i zooplankton (mali rakovi, protozoe - foraminifere, radiolarije; meduze, pteropodi). Fitoplankton – dijatomeje i zelene alge.

Neuston– skup organizama koji naseljavaju površinski film vode na granici sa vazduhom. To su ličinke desetonožaca, školjkaša, kopepoda, puževa i školjkaša, bodljokožaca i riba. Prolazeći kroz stadij larve, napuštaju površinski sloj koji im je služio kao utočište i sele se da žive na dnu ili pelagičkoj zoni.

Plaiston – ovo je skup organizama čiji se dio tijela nalazi iznad površine vode, a drugi u vodi - patka, sifonofori.

Bentos (dubina) - skup organizama koji žive na dnu vodenih tijela. Dijeli se na fitobentos i zoobentos. Fitobentos - alge - dijatomeje, zelene, smeđe, crvene i bakterije; duž obala su cvjetnice - zoster, ruppia. Zoobenthos – foraminifere, spužve, koelenterati, crvi, mekušci, ribe.

U životu vodenih organizama važnu ulogu imaju vertikalno kretanje vode, gustina, temperaturni, svjetlosni, solni, plinoviti (sadržaj kisika i ugljičnog dioksida) režimi i koncentracija vodikovih iona (pH).

Temperatura: Razlikuje se u vodi, prvo, manjim prilivom toplote, a drugo, većom stabilnošću nego na kopnu. Dio toplotne energije koja stiže na površinu vode se reflektuje, dok se dio troši na isparavanje. Isparavanje vode sa površine rezervoara, koje troši oko 2263,8 J/g, sprečava pregrijavanje donjih slojeva, a stvaranje leda koji oslobađa toplotu fuzije (333,48 J/g) usporava njihovo hlađenje. Promjene temperature u tekućim vodama prate njene promjene u okolnom zraku, koje se razlikuju u manjoj amplitudi.

U jezerima i barama umjerenim geografskim širinama termalni režim je određen poznatim fizičkim fenomenom - voda ima najveću gustinu na 4 o C. Voda u njima je jasno podijeljena u tri sloja:

1. epilimnion- gornji sloj čija temperatura doživljava oštre sezonske fluktuacije;

2. metalimnion– prelazni sloj temperaturnog skoka, postoji oštra temperaturna razlika;

3. hipolimnion- dubokomorski sloj koji seže do samog dna, gdje temperatura lagano varira tokom cijele godine.

Ljeti se najtopliji slojevi vode nalaze na površini, a najhladniji na dnu. Ovaj tip distribucija temperatura u rezervoaru sloj po sloj naziva se direktna stratifikacija. Zimi, kako temperatura pada, reverzna stratifikacija: površinski sloj ima temperaturu blizu 0 C, pri dnu temperatura je oko 4 C, što odgovara njegovoj maksimalnoj gustoći. Dakle, temperatura raste sa dubinom. Ovaj fenomen se zove temperaturna dihotomija, uočeno u većini jezera u umjerenom pojasu ljeti i zimi. Kao rezultat temperaturne dihotomije, vertikalna cirkulacija je poremećena - nastupa period privremene stagnacije - stagnacija.

U proljeće površinska voda, zbog zagrijavanja na 4C, postaje gušća i tone dublje, a toplija voda se diže iz dubine da bi zauzela svoje mjesto. Kao rezultat takve vertikalne cirkulacije dolazi do homotermije u rezervoaru, tj. za neko vrijeme se temperatura cjelokupne vodene mase izjednači. Daljnjim povećanjem temperature gornji slojevi postaju sve manje gusti i više ne tonu - ljetna stagnacija. U jesen se površinski sloj hladi, postaje gušći i tone dublje, istiskujući topliju vodu na površinu. To se događa prije početka jesenje homotermije. Kada se površinske vode ohlade ispod 4C, postaju manje guste i ponovo ostaju na površini. Kao rezultat toga, cirkulacija vode prestaje i dolazi do zimske stagnacije.

Voda se odlikuje značajnim gustina(800 puta) superiorniji u odnosu na vazduh) i viskozitet. IN U prosjeku, u vodenom stupcu, na svakih 10 m dubine, pritisak se povećava za 1 atm. Ove osobine utiču na biljke u tome što se njihovo mehaničko tkivo razvija vrlo slabo ili se uopšte ne razvija, pa su im stabljike vrlo elastične i lako se savijaju. Većina vodenih biljaka odlikuje se uzgonom i sposobnošću da se suspendira u vodenom stupcu kod mnogih vodenih životinja, integument je podmazan sluzom, što smanjuje trenje tijekom kretanja, a tijelo poprima aerodinamičan oblik. Mnogi stanovnici su relativno stenobatski i ograničeni na određene dubine.

Transparentnost i svjetlosni način rada. To posebno utječe na rasprostranjenost biljaka: u muljevitim rezervoarima žive samo u površinskom sloju. Svjetlosni režim je također određen prirodnim smanjenjem svjetlosti s dubinom zbog činjenice da voda apsorbira sunčevu svjetlost. Istovremeno, zraci iz različite dužine talasi se različito apsorbuju: crveni se najbrže apsorbuju, dok plavo-zeleni prodiru značajne dubine. Boja okoline se mijenja, postupno prelazi iz zelenkaste u zelenu, plavu, indigo, plavo-ljubičastu, zamjenjujući je stalnim mrakom. U skladu s tim, s dubinom, zelene alge zamjenjuju se smeđim i crvenim, čiji su pigmenti prilagođeni za hvatanje sunčevih zraka različitih valnih duljina. Boja životinja se također prirodno mijenja s dubinom. Životinje jarkih i raznolikih boja žive u površinskim slojevima vode, dok su dubokomorske vrste lišene pigmenata. Stanište sumraka naseljavaju životinje obojene u boje s crvenkastom nijansom, što im pomaže da se sakriju od neprijatelja, jer se crvena boja u plavo-ljubičastim zrakama percipira kao crna.

Apsorpcija svjetlosti u vodi je jača što je njena prozirnost manja. Transparentnost je karakterizirana maksimalna dubina, gdje je još uvijek vidljiv posebno spušteni Secchi disk (bijeli disk prečnika 20 cm). Stoga se granice zona fotosinteze uvelike razlikuju u različitim vodenim tijelima. U većini čiste vode zona fotosinteze doseže dubinu od 200 m.

Salinitet vode. Voda je odličan rastvarač za mnoge mineralne spojeve. Kao rezultat toga, prirodni rezervoari imaju određeni hemijski sastav. Najvažniji su sulfati, karbonati i hloridi. Količina otopljenih soli po 1 litru vode u slatkovodnim tijelima ne prelazi 0,5 g, u morima i okeanima - 35 g slatkovodnih biljaka i životinja, tj. okruženje u kojem je koncentracija rastvorenih materija niža nego u telesnim tečnostima i tkivima. Zbog razlike u osmotskom tlaku izvan i unutar tijela, voda stalno prodire u tijelo, a slatkovodni hidrobionti su primorani da je intenzivno uklanjaju. U tom smislu, njihovi procesi osmoregulacije su dobro izraženi. Kod protozoa to se postiže radom vakuola za izlučivanje, kod višećelijskih organizama - uklanjanjem vode kroz ekskretorni sistem. Tipično morske i tipično slatkovodne vrste ne podnose značajne promjene saliniteta vode - stenohalini organizmi. Eurygalline - slatkovodni smuđ, deverika, štuka, iz mora - porodica cipala.

Način rada na plin Glavni plinovi u vodenoj sredini su kisik i ugljični dioksid.

Kiseonik- najvažniji faktor životne sredine. U vodu ulazi iz zraka, a biljke ga oslobađaju tokom fotosinteze. Njegov sadržaj u vodi je obrnuto proporcionalan temperaturi sa smanjenjem temperature, rastvorljivost kiseonika u vodi (kao i drugih gasova) raste; U slojevima koji su jako naseljeni životinjama i bakterijama, može doći do nedostatka kisika zbog povećane potrošnje kisika. Dakle, u svjetskim oceanima dubine od 50 do 1000 m bogate životom karakteriziraju naglo pogoršanje aeracije. On je 7-10 puta manji nego u površinskim vodama naseljenim fitoplanktonom. Uslovi u blizini dna rezervoara mogu biti bliski anaerobnim.

Ugljen-dioksid - rastvara se u vodi oko 35 puta bolje od kiseonika i njegova koncentracija u vodi je 700 puta veća nego u atmosferi. Osigurava fotosintezu vodenih biljaka i sudjeluje u formiranju vapnenačkih skeletnih formacija beskičmenjaka.

Koncentracija vodikovih jona (pH)– slatkovodni bazeni sa pH = 3,7-4,7 smatraju se kiselim, 6,95-7,3 – neutralnim, sa pH 7,8 – alkalnim. U slatkovodnim tijelima pH ima čak i dnevne fluktuacije. Morska voda je alkalnija i njen pH se mijenja mnogo manje od slatke vode. pH se smanjuje sa dubinom. Koncentracija vodikovih jona igra veliku ulogu u distribuciji vodenih organizama.

Zemljište-vazdušno stanište

Karakteristika kopneno-vazdušne sredine života je da su organizmi koji ovde žive okruženi gasovitim okruženjem koje karakteriše niska vlažnost, gustina i pritisak i visok sadržaj kiseonika. Obično se životinje u ovom okruženju kreću po tlu (tvrdom supstratu) i biljke se ukorjenjuju u njemu.

U zemno-vazdušnoj sredini faktori radne sredine imaju niz karakterističnih karakteristika: veći intenzitet svetlosti u odnosu na druge sredine, značajne temperaturne fluktuacije, promene vlažnosti u zavisnosti od geografskog položaja, godišnjeg doba i doba dana. Utjecaj gore navedenih faktora je neraskidivo povezan sa kretanjem vazdušne mase- vetar.

U procesu evolucije, živi organizmi kopno-vazdušne sredine razvili su karakteristične anatomske, morfološke i fiziološke adaptacije.

Razmotrimo karakteristike uticaja osnovnih faktora životne sredine na biljke i životinje u zemljino-vazdušnoj sredini.

Zrak. Vazduh kao faktor životne sredine karakteriše konstantan sastav - kiseonik u njemu je obično oko 21%, ugljen dioksid 0,03%.

Niska gustina vazduha određuje njegovu nisku silu dizanja i neznatan oslonac. Svi stanovnici zraka usko su povezani sa površinom zemlje, koja im služi za pričvršćivanje i oslonac. Gustoća zračne sredine ne pruža veliki otpor organizmima kada se kreću duž površine zemlje, ali otežava vertikalno kretanje. Za većinu organizama boravak u zraku povezan je samo sa naseljavanjem ili traženjem plijena.

Niska sila dizanja zraka određuje maksimalnu masu i veličinu kopnenih organizama. Najveće životinje koje žive na površini zemlje manje su od divova vodenog okruženja. Veliki sisari (veličine i mase modernog kita) nisu mogli živjeti na kopnu, jer bi bili smrvljeni vlastitom težinom.

Mala gustina vazduha stvara mali otpor kretanju. Ekološke prednosti ovog svojstva vazdušnog okruženja koristile su mnoge kopnene životinje tokom evolucije, stekavši sposobnost letenja. 75% vrsta svih kopnenih životinja je sposobno za aktivan let, uglavnom insekti i ptice, ali letači se nalaze i među sisavcima i gmizavcima.

Zahvaljujući pokretljivosti vazduha i vertikalnim i horizontalnim kretanjima vazdušnih masa koje postoje u nižim slojevima atmosfere, moguć je pasivni let niza organizama. Mnoge vrste su razvile anemohoriju - raspršivanje uz pomoć zračnih struja. Anemohorija je karakteristična za spore, sjemenke i plodove biljaka, ciste protozoa, male insekte, pauke itd. Organizmi koji se pasivno prenose zračnim strujama zajednički se nazivaju aeroplankton po analogiji s planktonskim stanovnicima vodenog okoliša.

Glavna ekološka uloga horizontalnih kretanja vazduha (vjetrova) je indirektna u pojačavanju i slabljenju uticaja na kopnene organizme tako važnih faktora životne sredine kao što su temperatura i vlažnost. Vjetrovi povećavaju oslobađanje vlage i topline iz životinja i biljaka.

Gasni sastav vazduha u prizemnom sloju vazduh je prilično homogen (kiseonik - 20,9%, azot - 78,1%, inertni gasovi - 1%, ugljen dioksid - 0,03% zapremine) zbog svoje velike difuzije i stalnog mešanja konvekcijom i strujanjima vetra. Međutim, različite nečistoće plinovitih, kapljično-tečnih i čvrstih (prašinskih) čestica koje ulaze u atmosferu iz lokalnih izvora mogu imati značajan ekološki značaj.

Visok sadržaj kiseonik je doprineo povećanju metabolizma u kopnenim organizmima, a životinjska homeotermija je nastala na osnovu visoke efikasnosti oksidativnih procesa. Kiseonik, zbog svog stalno visokog sadržaja u vazduhu, nije faktor koji ograničava život u kopnenoj sredini. Samo mjestimično, pod određenim uslovima, stvara se privremeni nedostatak, na primjer u nakupinama raspadajućih biljnih ostataka, rezervi žitarica, brašna itd.

Edafski faktori. Svojstva tla i teren također utiču na uslove života kopnenih organizama, prvenstveno biljaka. Svojstva zemljine površine koja imaju uticaj na životnu sredinu na njegove stanovnike nazivaju se edafski faktori sredine.

Priroda korijenskog sistema biljke ovisi o hidrotermalnom režimu, aeraciji, sastavu, sastavu i strukturi tla. Na primjer, korijenski sistemi vrste drveća (breza, ariš) u područjima sa permafrostom nalaze se na malim dubinama i široko rasprostranjene. Gdje nema permafrost, korijenski sistemi ovih istih biljaka su manje rašireni i prodiru dublje. Za mnoge stepske biljke korijenje može dobiti vodu iz velika dubina, istovremeno imaju mnogo površinskih korijena u horizontu tla bogatom humusom, odakle biljke upijaju elemente mineralne ishrane.

Teren i priroda tla utiču na specifično kretanje životinja. Na primjer, kopitari, nojevi i droplje koji žive na otvorenim prostorima trebaju tvrdu podlogu kako bi pojačali odbojnost kada brzo trče. Kod guštera koji žive na promjenjivom pijesku, prsti su obrubljeni rubom rožnatih ljuski, što povećava površinu oslonca. Za kopnene stanovnike koji kopaju rupe, gusta tla su nepovoljna. Priroda tla u nekim slučajevima utječe na distribuciju kopnenih životinja koje kopaju jame, ukopavaju se u tlo kako bi izbjegli vrućinu ili grabežljivce, ili polažu jaja u tlo, itd.

Vremenske i klimatske karakteristike. Uslovi života u prizemno-vazdušnom okruženju takođe su komplikovani vremenskim promenama. Vrijeme je stalno promjenjivo stanje atmosfere na površini zemlje, do visine od približno 20 km (granica troposfere). Vremenska varijabilnost se manifestuje u stalnoj varijaciji u kombinaciji faktora sredine kao što su temperatura i vlažnost vazduha, oblačnost, padavine, jačina i smer vetra itd. Vremenske promjene, uz njihovu pravilnu izmjenu u godišnjem ciklusu, karakteriziraju neperiodične fluktuacije, što značajno otežava uslove za postojanje kopnenih organizama. Vrijeme utječe na život vodenih stanovnika u znatno manjoj mjeri i to samo na populaciju površinskih slojeva.

Klima područja. Dugoročni vremenski režim karakteriše klimu ovog područja. Pojam klime uključuje ne samo prosječne vrijednosti meteoroloških pojava, već i njihov godišnji i dnevni ciklus, odstupanja od njega i njihovu učestalost. Klima je određena geografskim uslovima područja.

Zonska raznolikost Klima je komplikovana djelovanjem monsunskih vjetrova, distribucijom ciklona i anticiklona, ​​uticajem planinskih lanaca na kretanje vazdušnih masa, stepenom udaljenosti od okeana i mnogim drugim lokalnim faktorima.

Za većinu kopnenih organizama, posebno malih, nije toliko važna klima područja koliko uslovi njihovog neposrednog staništa. Vrlo često lokalni elementi životne sredine (reljef, vegetacija i dr.) mijenjaju režim temperature, vlažnosti, svjetlosti, kretanja zraka na određenom području na način da se on bitno razlikuje od klimatskim uslovima teren. Takve lokalne klimatske promjene koje se razvijaju u površinskom sloju zraka nazivaju se mikroklima. Svaka zona ima veoma raznoliku mikroklimu. Mogu se identificirati mikroklime proizvoljno malih područja. Na primjer, stvara se poseban režim u vjenčićima cvijeća, koji koriste stanovnici koji tamo žive. Posebna stabilna mikroklima se javlja u jazbinama, gnijezdima, udubljenjima, pećinama i drugim zatvorenim mjestima.

Padavine. Osim što obezbjeđuju vodu i stvaraju rezerve vlage, mogu imati i druge ekološke uloge. Stoga obilne padavine ili grad ponekad imaju mehanički učinak na biljke ili životinje.

Posebno je raznolika ekološka uloga snježnog pokrivača. Dnevne temperaturne fluktuacije prodiru u dubinu snijega samo do 25 cm dublje, temperatura ostaje gotovo nepromijenjena. Sa mrazevima od -20-30 C pod slojem snijega od 30-40 cm, temperatura je tek nešto ispod nule. Duboki snježni pokrivač štiti pupoljke obnavljanja i štiti zelene dijelove biljaka od smrzavanja; mnoge vrste prolaze ispod snijega bez osipanja lišća, na primjer, dlakava trava, Veronica officinalis, itd.

Male kopnene životinje također vode aktivan način života zimi, stvarajući čitave galerije prolaza ispod snijega i u njegovoj debljini. Određene vrste koje se hrane snijegom prekrivenom vegetacijom karakterizira čak i zimsko razmnožavanje, što je zabilježeno, na primjer, kod leminga, šumskih i žutogrlih miševa, brojnih voluharica, vodenih pacova itd. , tetrijeb, tundra jarebica - zakopajte se u snijeg za noć.

Zimski snježni pokrivač otežava velikim životinjama da dobiju hranu. Mnogi kopitari (irvasi, divlje svinje, mošusni volovi) zimi se hrane isključivo snijegom prekrivenom vegetacijom, a duboki snježni pokrivač, a posebno tvrda kora na njegovoj površini koja nastaje u ledenim uslovima, osuđuju ih na glad. Dubina snježni pokrivač može ograničiti geografsku distribuciju vrsta. Na primjer, pravi jeleni ne prodiru na sjever u ona područja gdje je debljina snijega zimi veća od 40-50 cm.

Lagani način rada. Količina zračenja koja dopire do Zemljine površine određena je geografskom širinom područja, dužinom dana, prozirnošću atmosfere i kutom upada sunčevih zraka. U različitim vremenskim uslovima, 42-70% sunčeve konstante dospeva na površinu Zemlje. Osvetljenje na površini Zemlje veoma varira. Sve zavisi od visine Sunca iznad horizonta ili ugla upada sunčevih zraka, dužine dana i vremenskih uslova, te providnosti atmosfere. Intenzitet svjetlosti također varira u zavisnosti od godišnjeg doba i doba dana. U pojedinim dijelovima Zemlje kvalitet svjetlosti je također nejednak, na primjer, omjer dugovalnih (crvenih) i kratkotalasnih (plavih i ultraljubičastih) zraka. Poznato je da se kratkotalasni zraci apsorbuju i raspršuju u atmosferi više od dugotalasnih zraka.

Zemljište kao stanište

Tlo je labav tanak površinski sloj zemlje u kontaktu sa zrakom. Tlo nije samo solidan, kao i većina stijena litosfere, već složen trofazni sistem u kojem su čvrste čestice okružene zrakom i vodom. Prožeta je šupljinama ispunjenim mešavinom gasova i vodenih rastvora, pa se u njemu stvaraju izuzetno raznoliki uslovi, povoljni za život mnogih mikro- i makroorganizama. Temperaturne fluktuacije u tlu su uglađene u odnosu na površinski sloj vazduha, a prisustvo podzemnih voda i prodor padavina stvaraju rezerve vlage i obezbeđuju režim vlažnosti srednji između vode i prizemne sredine. U tlu su koncentrisane rezerve organskih i mineralnih materija koje snabdevaju umiruća vegetacija i životinjski leševi. Sve to određuje veću zasićenost tla životom.

Heterogenost uslova u tlu je najizraženija u vertikalnom pravcu. Sa dubinom, niz najvažnijih faktora životne sredine koji utiču na život stanovnika tla dramatično se menjaju. Prije svega, to se odnosi na strukturu tla. Razlikuje tri glavna horizonta, koja se razlikuju po morfološkom i hemijska svojstva: 1) gornji humusno-akumulativni horizont, u kome se akumuliraju i transformišu organske materije i iz kojih se voda za ispiranje snosi neka od jedinjenja; 2) ulivni horizont, ili iluvijal, gde se odozgo isprane supstance talože i transformišu, i 3) matična stena, ili horizont, čiji se materijal pretvara u tlo.

Veličina šupljina između čestica tla, pogodnih za život životinja, obično se brzo smanjuje s dubinom. Na primjer, u livadskim zemljištima prosječni prečnik šupljina na dubini od 0-1 mm je 3 mm; 1-2 cm 2 mm, a na dubini od 2-3 cm - samo 1 mm; dublje pore tla su još manje.

Vlaga u tlu je prisutna u različitim stanjima: 1) vezana (higroskopna i filmska) čvrsto držana površinom čestica tla; 2) kapilara zauzima male pore i može se kretati duž njih u različitim smjerovima; 3) gravitacija ispunjava veće praznine i polako prodire pod uticajem gravitacije; 4) parni se nalazi u zemljišnom vazduhu.

Sastav zemljišnog vazduha je promenljiv. Sa dubinom, sadržaj kisika u njemu uvelike opada, a koncentracija ugljičnog dioksida raste. Zbog prisustva raspadajućih organskih tvari u tlu, zemljišni zrak može sadržavati visoku koncentraciju toksičnih plinova kao što su amonijak, sumporovodik, metan itd. Kada je tlo poplavljeno ili intenzivno truljenje biljnih ostataka, mogu se pojaviti potpuno anaerobni uslovi. javljaju na nekim mestima.

Fluktuacije temperature rezanja samo na površini tla. Ovdje mogu biti čak i jači nego u površinskom sloju zraka. Međutim, sa svakim centimetrom dublje dnevne i sezonske promjene temperature postaju sve manje i na dubini od 1-1,5 m praktički se više ne mogu pratiti.

Sve ove karakteristike dovode do toga da, uprkos velikoj heterogenosti uslova životne sredine u tlu, ono deluje kao prilično stabilno okruženje, posebno za organizme u tlu. Strmi gradijent vlage u profilu tla dozvoljava organizmi u tlu malim pokretima obezbedite sebi odgovarajuću ekološku situaciju.

Stanovnici tla, ovisno o njihovoj veličini i stupnju pokretljivosti, mogu se podijeliti u nekoliko grupa:

1. Microbiota– to su mikroorganizmi u tlu koji čine glavnu kariku u lancu ishrane detrita, oni su, takoreći, međukarika između biljnih ostataka i životinja u tlu. To su zelene i plavo-zelene alge, bakterije, gljive i protozoe. Ovo vodenih organizama, a tlo za njih je sistem mikrorezervoara. Žive u porama tla ispunjenim gravitacionom ili kapilarnom vlagom, a dio života može, poput mikroorganizama, biti u adsorbiranom stanju na površini čestica u tankim slojevima filmske vlage.

2. Mesobiota je skup relativno malih, lako uklonjenih iz tla, pokretnih životinja (zemljne nematode, larve malih insekata, grinje itd.). Veličine predstavnika mezobiote tla kreću se od desetina do 2-3 mm. Za ovu grupu životinja tlo izgleda kao sistem malih pećina. Imaju posebne prilagodbe za kopanje. Oni puze po zidovima šupljina u zemlji koristeći udove ili se migoljaju poput crva. Zrak tla zasićen vodenom parom omogućava im da dišu kroz kožu tijela. Životinje obično doživljavaju periode poplave tla vodom u mjehurićima zraka. Zrak se zadržava oko tijela zbog nekvašenja kože, koja je kod većine njih opremljena dlačicama i ljuskama.

Životinje mezo- i mikrobiotipa sposobne su tolerirati zimsko smrzavanje tla, što je posebno važno, jer se većina njih ne može spustiti sa slojeva izloženih negativnim temperaturama.

3) Macrobiota– to su velike zemljane životinje, veličine tijela od 2 do 20 mm (larve insekata, stonoge, kišne gliste i sl.). Kreću se u tlu, šireći prirodne bunare razdvajanjem čestica tla ili kopanjem novih prolaza. Oba načina kretanja ostavljaju otisak na vanjsku strukturu životinja. Izmjena plinova kod većine vrsta ove grupe odvija se uz pomoć specijaliziranih respiratornih organa, ali je istovremeno dopunjena izmjenom plinova kroz integument.

Životinje koje kopaju mogu ostaviti slojeve u kojima nastaju nepovoljni uslovi. Zimi i tokom suše koncentrišu se u dubljim slojevima, uglavnom nekoliko desetina centimetara od površine.

4) Megabiota- To su velike rovke, uglavnom sisari. Mnogi od njih ceo život provode u tlu (zlatne krtice u Africi, krtice u Evroaziji, torbarske krtice u Australiji). Prilagođavanje podzemnom načinu života se ogleda u izgled i anatomske karakteristike ovih životinja: imaju nerazvijene oči, kompaktno grebenasto tijelo s kratkim vratom, kratko gusto krzno, jake zbijene udove sa jakim kandžama.

Pored stalnih stanovnika tla, među velikim životinjama često se izdvaja posebna ekološka grupa stanovnika jazbina(jazavci, svizaci, gofovi, jerboas, itd.). Hrane se na površini, ali se razmnožavaju, hiberniraju, odmaraju i bježe od opasnosti u tlu.

Predavanje 2. STANIŠTE I NJIHOVE KARAKTERISTIKE

U procesu istorijskog razvoja, živi organizmi su ovladali četiri staništa. Prvi je voda. Život je nastao i razvijao se u vodi mnogo miliona godina. Drugi - zemlja-vazduh - biljke i životinje nastale su na kopnu iu atmosferi i brzo se prilagodile novim uslovima. Postepeno transformišući gornji sloj zemlje - litosferu, stvorili su treće stanište - tlo, a sami su postali četvrto stanište.

Vodeno stanište

Voda pokriva 71% Zemljine površine. Najveći dio vode je koncentrisan u morima i okeanima - 94-98%, polarni led sadrži oko 1,2% vode i vrlo mali udio - manje od 0,5%, u slatkim vodama rijeka, jezera i močvara.

U vodenoj sredini živi oko 150.000 vrsta životinja i 10.000 biljaka, što je samo 7 odnosno 8% od ukupnog broja vrsta na Zemlji.

U morima-okeanima, kao iu planinama, izraženo je vertikalno zoniranje. Pelagični - cijeli vodeni stupac - i bentos - dno - se posebno razlikuju u ekologiji. Vodeni stupac, pelagična zona, vertikalno je podijeljen u nekoliko zona: epipeligalna, batipeligalna, abisopeligalna i ultraabisopeligalna(Sl. 2).

Ovisno o strmini spuštanja i dubini na dnu, razlikuje se i nekoliko zona koje odgovaraju naznačenim pelagijskim zonama:

Litoral - rub obale koji je poplavljen za vrijeme plime.

Supralitoral - dio obale iznad gornje linije plime i oseke do kojeg dopiru pljuskovi surfa.

Sublitoral - postepeno smanjenje zemljišta do 200m.

Bathial - strma depresija kopna (kontinentalna padina),

Abyssal - postepeno smanjenje dna oceana; dubina obje zone zajedno doseže 3-6 km.

Ultraabyssal - dubokomorski rovovi od 6 do 10 km.

Ekološke grupe hidrobionta. Najveća raznolikost života nalazi se u topla mora i okeani (40.000 vrsta životinja) na ekvatoru i tropima, na sjeveru i jugu flora i fauna mora je stotine puta iscrpljena. Što se tiče distribucije organizama direktno u moru, najveći dio njih je koncentriran u površinskim slojevima (epipelagici) iu sublitoralnoj zoni. Ovisno o načinu kretanja i boravka u pojedinim slojevima, morski stanovnici se dijele u tri ekološke skupine: nekton, plankton i bentos.

Nekton (nektos - plutajući) - aktivno se kreću velike životinje koje mogu savladati velike udaljenosti i jake struje: ribe, lignje, peronošci, kitovi. U slatkovodnim tijelima nekton uključuje vodozemce i mnoge insekte.

Plankton (planktos - lutajući, lebdeći) - zbirka biljaka (fitoplankton: dijatomeje, zelene i plavo-zelene (samo slatkovodna tijela) alge, biljni flagelati, peridinejci, itd.) i malih životinjskih organizama (zooplankton: mali rakovi, veći - pteropodi mekušci, meduze, ctenofori, neki crvi) koji žive na različitim dubinama, ali nisu sposobni za aktivno kretanje i otpor strujama. Plankton uključuje i životinjske larve, koje čine posebnu grupu - Neuston . Ovo je pasivno plutajuća „privremena“ populacija najgornjeg sloja vode, koju predstavljaju razne životinje (dekapodi, školjkaši i kopepodi, bodljikaši, poliheti, ribe, mekušci, itd.) u fazi larve. Larve, rastući, prelaze u donje slojeve pelagela. Iznad neustona se nalazi plaiston - to su organizmi kod kojih gornji dio tijela raste iznad vode, a donji dio u vodi (patka - lema, sifonofori itd.). Plankton igra važnu ulogu u trofičkim odnosima biosfere, jer je hrana za mnoge vodene stanovnike, uključujući i glavnu hranu za kitove usate (Myatcoceti).

Bentos (bentos – dubina) – hidrobiont dna. Predstavljena je uglavnom vezanim ili sporo pokretnim životinjama (zoobentos: foraminefore, ribe, spužve, koelenterati, crvi, mekušci, ascidijani itd.), brojniji u plitkim vodama. U plitkoj vodi bentos uključuje i biljke (fitobentos: dijatomeje, zelene, smeđe, crvene alge, bakterije). Na dubinama gdje nema svjetla, fitobentos je odsutan. Stjenoviti dijelovi dna su najbogatiji fitobentosom.

U jezerima je zoobentos manje bogat i raznolik nego u moru. Formiraju ga protozoe (cilijate, dafnije), pijavice, mekušci, larve insekata, itd. Fitobentos jezera formiraju slobodno plutajuće dijatomeje, zelene i modrozelene alge; smeđe i crvene alge su odsutne.

Velika gustoća vodena sredina određuje poseban sastav i prirodu promjena faktora koji podržavaju život. Neki od njih su isti kao na kopnu - toplina, svjetlost, drugi su specifični: pritisak vode (povećava se sa dubinom za 1 atm na svakih 10 m), sadržaj kisika, sastav soli, kiselost. Zbog velike gustine okoline, vrijednosti topline i svjetlosti se mijenjaju mnogo brže sa visinskim gradijentom nego na kopnu.

Termalni način rada. Vodeni okoliš karakterizira manji toplinski dobitak, jer značajan dio se reflektuje, a isto tako značajan dio se troši na isparavanje. U skladu sa dinamikom kopnenih temperatura, temperature vode pokazuju manja kolebanja dnevnih i sezonskih temperatura. Štaviše, rezervoari značajno izjednačavaju temperaturu u atmosferi priobalnih područja. U nedostatku ledene školjke, mora u hladnoj sezoni djeluju zagrijavajuće na susjedna kopna, a ljeti rashlađuju i vlažu.

Raspon temperatura vode u Svjetskom okeanu je 38° (od -2 do +36°C), u slatkovodnim tijelima - 26° (od -0,9 do +25°C). Sa dubinom, temperatura vode naglo opada. Do 50 m postoje dnevne temperaturne fluktuacije, do 400 – sezonske, dublje postaje konstantno, pada na +1-3°C. Budući da je temperaturni režim u rezervoarima relativno stabilan, njihovi stanovnici imaju tendenciju stenotermnost.

Zbog različitog stepena zagrijavanja gornjih i donjih slojeva tijekom cijele godine, oseka i oseka, strujanja i oluja, dolazi do stalnog miješanja slojeva vode. Uloga miješanja vode za vodene stanovnike je izuzetno važna, jer istovremeno se ujednačava distribucija kiseonika i nutrijenata unutar rezervoara, obezbeđujući metaboličke procese između organizama i okoline.

U stajaćim akumulacijama (jezerima) umjerenih geografskih širina, vertikalno miješanje se odvija u proljeće i jesen, a tokom ovih godišnjih doba temperatura u cijelom rezervoaru postaje ujednačena, tj. dolazi homotermija. Ljeti i zimi, kao rezultat naglog povećanja zagrijavanja ili hlađenja gornjih slojeva, miješanje vode prestaje. Ovaj fenomen se zove temperaturna dihotomija, a period privremene stagnacije je stagnacija(leto ili zima). Ljeti na površini ostaju lakši topli slojevi koji se nalaze iznad teških hladnih (slika 3). Zimi, naprotiv, u donjem sloju ima toplije vode, jer je neposredno ispod leda temperatura površinskih voda niža od +4°C i zbog fizičko-hemijskih svojstava vode postaju lakše od vode sa temperatura iznad +4°C.

U periodima stagnacije jasno se razlikuju tri sloja: gornji (epilimnion) sa najoštrijim sezonskim kolebanjima temperature vode, srednji (metalimnion ili termoklina), u kojem dolazi do oštrog skoka temperature, i dna ( hipolimnion), u kojem temperatura malo varira tokom cijele godine. U periodima stagnacije dolazi do manjka kisika u vodenom stupcu - ljeti u donjem dijelu, a zimi u gornjem dijelu, zbog čega zimi često dolazi do uginuća ribe.

Lagani način rada. Intenzitet svjetlosti u vodi znatno je oslabljen zbog njenog odbijanja od površine i apsorpcije od same vode. To uvelike utječe na razvoj fotosintetskih biljaka.

Apsorpcija svjetlosti je jača što je prozirnost vode manja, što ovisi o broju čestica suspendiranih u njoj (mineralne suspenzije, plankton). Smanjuje se brzim razvojem malih organizama ljeti, a u umjerenim i sjevernim geografskim širinama čak i zimi, nakon uspostavljanja ledenog pokrivača i prekrivanja snijegom na vrhu.

Transparentnost karakterizira najveća dubina na kojoj je još uvijek vidljiv posebno spušten bijeli disk promjera oko 20 cm (Secchi disk). Najviše čiste vode- u Sargaškom moru: disk je vidljiv do dubine od 66,5 m. U Tihom okeanu, Sekijev disk je vidljiv do 59 m, u Indijskom okeanu - do 50, u. plitka mora- do 5-15m. Providnost rijeka je u prosjeku 1-1,5 m, au najmuljevitijim rijekama svega nekoliko centimetara.

U okeanima, gdje je voda vrlo prozirna, 1% svjetlosnog zračenja prodire do dubine od 140 m, au malim jezerima na dubini od 2 m prodire samo desetine procenta. Zraci iz različitih delova spektra različito se apsorbuju u vodi; Sa dubinom postaje tamnija, a boja vode prvo postaje zelena, zatim plava, indigo i na kraju plavo-ljubičasta, pretvarajući se u potpuni mrak. Hidrobionti također mijenjaju boju u skladu s tim, prilagođavajući se ne samo sastavu svjetlosti, već i njegovom nedostatku - hromatskoj adaptaciji. U svijetlim zonama, u plitkim vodama, preovlađuju zelene alge (Chlorophyta), čiji hlorofil upija crvene zrake, s dubinom se zamjenjuju smeđim (Phaephyta), a zatim crvenim (Rhodophyta). Na velikim dubinama fitobentos je odsutan.

Biljke su se prilagodile nedostatku svjetlosti razvijanjem velikih hromatofora, kao i povećanjem površine organa za asimilaciju (indeks površine lista). Dubokomorske alge karakteriziraju snažno raščlanjeni listovi i tanke, prozirne lisne ploče. Polupotopljene i plutajuće biljke karakterizira heterofilnost - listovi iznad vode su isti kao i kod kopnenih biljaka, imaju čvrstu oštricu, razvijen je stomatalni aparat, au vodi su listovi vrlo tanki, sastoje se od uskih režnjevi nalik na niti.

Životinje, kao i biljke, prirodno mijenjaju svoju boju s dubinom. U gornjim slojevima su jarkih boja u različitim bojama, u zoni sumraka (brancin, koralji, rakovi) obojeni su bojama s crvenom nijansom - prikladnije je sakriti se od neprijatelja. Dubokomorskim vrstama nedostaju pigmenti. U mračnim dubinama okeana, organizmi koriste svjetlost koju emituju živa bića kao izvor vizualnih informacija. bioluminiscencija.

Velika gustoća(1 g/cm3, što je 800 puta više od gustine vazduha) i viskoznost vode ( 55 puta veća od zraka) dovela je do razvoja posebnih adaptacija vodenih organizama :

1) Biljke imaju vrlo slabo razvijena ili potpuno odsutna mehanička tkiva - njih podržava sama voda. Većinu karakterizira uzgona zbog međućelijskih šupljina koje nose zrak. Karakteristično aktivan vegetativno razmnožavanje, razvoj hidrohorije - uklanjanje cvjetnih stabljika iznad vode i distribucija polena, sjemena i spora površinskim strujama.

2) Kod životinja koje žive u vodenom stupcu i aktivno plivaju, tijelo ima aerodinamičan oblik i podmazano je sluzom, što smanjuje trenje prilikom kretanja. Razvijeni uređaji za povećanje plovnosti: nakupine masti u tkivima, plivaći mjehuri u ribama, zračne šupljine u sifonoforima. Kod životinja koje pasivno plivaju, specifična površina tijela povećava se zbog izraslina, kralježnica i dodataka; tijelo je spljošteno, a skeletni organi smanjeni. Različite metode kretanja: savijanje tijela, uz pomoć flagela, cilija, mlazni način kretanja (glavonošci).

Kod bentoskih životinja skelet nestaje ili je slabo razvijen, povećava se veličina tijela, često je smanjenje vida i razvijaju se taktilni organi.

Currents. Karakteristična karakteristika vodenog okoliša je mobilnost. Određuje se osekama i osekama, morske struje, oluje, na različitim nivoima visinske oznake riječnih korita. Adaptacije hidrobionta:

1) U protočnim rezervoarima biljke su čvrsto pričvršćene za stacionarne podvodne objekte. Donja površina im je prvenstveno podloga. To su zelene i dijatomejske alge, vodene mahovine. Mahovine čak formiraju gusti pokrivač brze rolnice rec. U zoni plime i oseke u morima mnoge životinje imaju uređaje za pričvršćivanje na dno (puževi, školjke) ili se skrivaju u pukotinama.

2) Kod riba tekućih voda tijelo je okruglog prečnika, a kod riba koje žive pri dnu, kao kod bentoskih beskičmenjaka, tijelo je ravno. Mnogi imaju organe vezivanja za podvodne objekte na trbušnoj strani.

Salinitet vode.

Prirodna vodena tijela imaju određeni hemijski sastav. Prevladavaju karbonati, sulfati i hloridi. U slatkovodnim tijelima koncentracija soli nije veća od 0,5 ‰ (a oko 80% su karbonati), u morima - od 12 do 35 ‰ (uglavnom hloridi i sulfati). Kada je salinitet veći od 40 ppm, vodno tijelo se naziva hiperslan ili preslano.

1) B svježa voda(hipotonična sredina) procesi osmoregulacije su dobro izraženi. Hidrobionti su prisiljeni stalno uklanjati vodu koja prodire u njih, oni su homojosmotični (cilijati "pumpaju" kroz sebe količinu vode jednaku svojoj težini svake 2-3 minute). U slanoj vodi (izotonična sredina) koncentracija soli u tijelima i tkivima hidrobionta je ista (izotonična) sa koncentracijom soli otopljenih u vodi - one su poikiloosmotske. Zbog toga stanovnici slanih voda nemaju razvijene osmoregulatorne funkcije i nisu bili u mogućnosti da nasele slatkovodna tijela.

2) Vodene biljke su sposobne da apsorbuju vodu i hranljive materije iz vode – „čorbe“, celom svojom površinom, pa su im listovi jako raščlanjeni, a provodno tkivo i koren su slabo razvijeni. Korijenje služi uglavnom za pričvršćivanje na podvodnu podlogu. Većina slatkovodnih biljaka ima korijenje.

Tipično morske i tipično slatkovodne vrste, stenohaline, ne tolerišu značajne promjene u salinitetu vode. Postoji nekoliko eurihalinih vrsta. Česte su u bočatim vodama (slatkovodni smuđ, štuka, deverika, cipal, primorski losos).

Sastav gasova u vodi.

U vodi je kiseonik najvažniji faktor životne sredine. U vodi zasićenoj kiseonikom, njen sadržaj ne prelazi 10 ml po 1 litri, što je 21 puta manje nego u atmosferi. Kada se voda miješa, posebno u tekućim rezervoarima, i kako temperatura pada, sadržaj kisika se povećava. Neke ribe su vrlo osjetljive na nedostatak kisika (pastrmka, gavčica, lipljen) i stoga preferiraju hladne planinske rijeke i potoke. Ostale ribe (karaš, šaran, plotica) su nepretenciozne za sadržaj kisika i mogu živjeti na dnu dubokih rezervoara. Mnogi vodeni insekti, larve komaraca i plućni mekušci također su tolerantni na sadržaj kisika u vodi, jer se s vremena na vrijeme izdižu na površinu i gutaju svježi zrak.

U vodi ima dovoljno ugljičnog dioksida (40-50 cm 3 /l - skoro 150 puta više nego u zraku. Koristi se u fotosintezi biljaka i ide na formiranje krečnjačkih skeletnih formacija životinja (školjke mekušaca, omoti rakova, radiolarije). okviri itd.).

Kiselost. U slatkovodnim vodama kiselost vode, odnosno koncentracija vodikovih jona, varira mnogo više nego u morskim vodama - od pH = 3,7-4,7 (kisela) do pH = 7,8 (alkalna). Kiselost vode je u velikoj mjeri određena sastavom vrsta vodenih biljaka. U kiselim vodama močvara rastu mahovine sphagnum i obilno žive rizomi školjki, ali nema bezubih mekušaca (Unio), a drugi mekušci se rijetko nalaze. Mnoge vrste ribnjaka i elodeje razvijaju se u alkalnom okruženju. Većina slatkovodne ribežive u pH rasponu od 5 do 9 i masovno umiru izvan ovih vrijednosti. Najproduktivnije su vode sa pH 6,5-8,5.

Kiselost morske vode opada sa dubinom.

Kiselost može poslužiti kao pokazatelj ukupne stope metabolizma u zajednici. Vode sa niskim pH sadrže malo nutrijenata, pa je produktivnost izuzetno niska.

Hidrostatički pritisak u okeanu je od velike važnosti. Sa uranjanjem u vodu od 10 m, pritisak se povećava za 1 atmosferu. U najdubljem dijelu okeana tlak dostiže 1000 atmosfera. Mnoge životinje mogu tolerirati nagle fluktuacije tlaka, posebno ako nemaju slobodan zrak u svojim tijelima. U suprotnom može doći do razvoja plinske embolije. Visoki pritisci, karakteristični za velike dubine, u pravilu inhibiraju vitalne procese.

Na osnovu količine organske materije dostupne hidrobiontima, vodna tijela se mogu podijeliti na: - oligotrofni (plava i providna) – nije bogata hranom, duboka, hladna; - eutrofičan (zeleno) – bogato hranom, toplo; distrofičan (smeđa) – siromašna hranom, kisela zbog prisustva velike količine huminskih kiselina u zemljištu.

Eutrofikacija– obogaćivanje vodnih tijela organskim nutrijentima pod uticajem antropogeni faktor(npr. ispuštanje otpadnih voda).

Ekološka plastičnost hidrobionta. Slatkovodne biljke i životinje su ekološki plastičnije (euritermalne, eurihalne) od morskih stanovnika priobalnih područja (euritermalnih) od dubokomorskih; Postoje vrste koje imaju usku ekološku plastičnost u odnosu na jedan faktor (lotos je stenotermna vrsta, škampi (Artimia solina) je stenotermna) i široku – u odnosu na druge. Organizmi su plastičniji u odnosu na one faktore koji su promjenjiviji. I to su one koje su rasprostranjenije (elodea, rizomi Cyphoderia ampulla). Plastičnost zavisi i od starosti i faze razvoja.

Zvuk putuje brže u vodi nego u vazduhu. Zvučna orijentacija je općenito bolje razvijena kod vodenih organizama od vizualne orijentacije. Brojne vrste čak otkrivaju vibracije vrlo niske frekvencije (infrazvuke) koje se javljaju kada se ritam valova promijeni. Brojni vodeni organizmi traže hranu i navigiraju koristeći eholokaciju - percepciju reflektovanog zvučni talasi(kitovi). Mnogi percipiraju reflektirane električne impulse, proizvodeći pražnjenja različitih frekvencija tijekom plivanja.

Najstariji način orijentacije, svojstven svim vodenim životinjama, je percepcija kemije okoliša. Hemoreceptori mnogih vodenih organizama su izuzetno osjetljivi.

Zemljište-vazdušno stanište

U toku evolucije, ova sredina se razvila kasnije od vodene sredine. Ekološki faktori prizemno-vazdušne sredine razlikuju se od ostalih staništa po visokom intenzitetu svetlosti, značajnim kolebanjima temperature i vlažnosti vazduha, korelaciji svih faktora sa geografskim položajem, promenom godišnjih doba i doba dana. Životna sredina je plinovita, pa je karakterizira niska vlažnost, gustina i pritisak, te visok sadržaj kisika.

Karakteristike abiotskih faktora sredine: svetlost, temperatura, vlažnost - vidi prethodno predavanje.

Gasni sastav atmosfere je takođe važan klimatski faktor. Prije otprilike 3 -3,5 milijardi godina, atmosfera je sadržavala dušik, amonijak, vodonik, metan i vodenu paru, au njoj nije bilo slobodnog kisika. Sastav atmosfere u velikoj mjeri određivali su vulkanski plinovi.

Trenutno se atmosfera sastoji uglavnom od dušika, kisika i relativno manjih količina argona i ugljičnog dioksida. Svi ostali gasovi prisutni u atmosferi sadržani su samo u količinama u tragovima. Od posebnog značaja za biotu je relativni sadržaj kiseonika i ugljičnog dioksida.

Visok sadržaj kisika doprinio je povećanju metabolizma u kopnenim organizmima u odnosu na primarne vodene. Upravo u kopnenom okruženju, zasnovanom na visokoj efikasnosti oksidativnih procesa u tijelu, nastala je životinjska homeotermija. Kiseonik, zbog svog stalno visokog sadržaja u vazduhu, nije faktor koji ograničava život u kopnenoj sredini. Samo mjestimično, pod određenim uslovima, stvara se privremeni nedostatak, na primjer u nakupinama raspadajućih biljnih ostataka, rezervi žitarica, brašna itd.

Sadržaj ugljičnog dioksida može varirati u određenim područjima površinskog sloja zraka u prilično značajnim granicama. Na primjer, ako nema vjetra u centru veliki gradovi njegova koncentracija se povećava deset puta. Redovne su dnevne promjene sadržaja ugljičnog dioksida u površinskim slojevima, povezane s ritmom fotosinteze biljaka, te sezonske promjene uzrokovane promjenama u brzini disanja živih organizama, uglavnom mikroskopske populacije tla. Povećana zasićenost zraka ugljičnim dioksidom javlja se u zonama vulkanske aktivnosti, u blizini termalni izvori i drugih podzemnih ispusta ovog gasa. Nizak sadržaj ugljičnog dioksida inhibira proces fotosinteze. U uslovima zatvorenog tla moguće je povećati brzinu fotosinteze povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida; Ovo se koristi u praksi uzgoja u staklenicima i staklenicima.

Azot vazduha za većinu stanovnika zemaljsko okruženje je inertan gas, ali brojni mikroorganizmi (kvržice, Azotobacter, klostridije, modrozelene alge itd.) imaju sposobnost da ga vežu i uključe u biološki ciklus.

Lokalni zagađivači koji ulaze u zrak također mogu značajno utjecati na žive organizme. Ovo se posebno odnosi na otrovne gasovite materije - metan, sumporov oksid (IV), ugljen monoksid (II), dušikov oksid (IV), sumporovodik, jedinjenja hlora, kao i čestice prašine, čađi i dr., koje začepljuju vazduh u industrijska područja. Basic savremeni izvor hemijsko i fizičko zagađenje atmosfere, antropogeno: rad različitih industrijskih preduzeća i transporta, erozija tla, itd. Sumporov oksid (SO 2), na primer, otrovan je za biljke čak iu koncentracijama od jedne pedesethiljaditinke do milioniti deo zapremine vazduha.. Neke vrste biljaka su posebno osetljive na S0 2 i služe kao osetljivi indikator njegove akumulacije u vazduhu (npr. lišajevi.

Niska gustina vazduha određuje njegovu nisku silu dizanja i neznatan oslonac. Stanovnici zraka moraju imati svoje sistem podrške, podupirući tijelo: biljke - sa raznim mehaničkim tkivima, životinje - sa čvrstim ili, mnogo rjeđe, hidrostatskim skeletom. Osim toga, svi stanovnici zraka usko su povezani sa površinom zemlje, koja im služi za pričvršćivanje i oslonac. Život u suspendiranom stanju u zraku je nemoguć. Istina, mnogi mikroorganizmi i životinje, spore, sjemenke i pelud biljaka redovno su prisutni u zraku i prenose se zračnim strujama (anemohorija), mnoge životinje su sposobne za aktivan let, ali kod svih ovih vrsta glavna je funkcija njihovog životnog ciklusa. - reprodukcija - vrši se na površini zemlje. Za većinu njih boravak u zraku povezan je samo sa naseljavanjem ili traženjem plijena.

Vjetar ima ograničavajući učinak na aktivnost i ravnomjernu distribuciju organizama. Vjetar se čak može promijeniti izgled biljke, posebno u onim staništima, na primjer u alpskim zonama, gdje drugi faktori imaju ograničavajuće djelovanje. U otvorenim planinskim staništima vjetar ograničava rast biljaka i uzrokuje savijanje biljaka na vjetrovitoj strani. Osim toga, vjetar povećava evapotranspiraciju u uvjetima niske vlažnosti. Od velike su važnosti oluje, iako je njihov učinak isključivo lokalni. Uragani, pa čak i obični vjetrovi, mogu prenijeti životinje i biljke na velike udaljenosti i time promijeniti sastav zajednica.

Pritisak, po svemu sudeći, nije direktan ograničavajući faktor, ali je direktno povezan sa vremenom i klimom, koji imaju direktan ograničavajući efekat. Mala gustina vazduha uzrokuje relativno nizak pritisak na kopno. Normalno je 760 mmHg. Kako se visina povećava, pritisak opada. Na visini od 5800 m to je samo upola normalno. Nizak pritisak može ograničiti distribuciju vrsta u planinama. Za većinu kralježnjaka gornja granica života je oko 6000 m. Smanjenje pritiska dovodi do smanjenja opskrbe kisikom i dehidracije životinja zbog povećanja brzine disanja. Granice napredovanja viših biljaka u planine su približno iste. Nešto otporniji su člankonošci (prolećari, grinje, pauci), koji se mogu naći na glečerima iznad linije vegetacije.

Općenito, svi kopneni organizmi su mnogo više stenobatski nego vodeni.

Zemljište-vazdušno stanište
1. Fizičko-hemijska svojstva medija.

1. Gasni sastav vazduha u površinskom sloju atmosfere prilično je homogen u pogledu sadržaja glavnih komponenti (dušik - 78,1%, kiseonik - 21,0, argon - 0,9, ugljen dioksid - 0,035% zapremine) zbog svoje visoke difuzijegasova i stalno mešanjekonvekcija i strujanja vjetra. Međutim, različite nečistoće plinovitih, kapljično-tečnih i čvrstih (prašinskih) čestica koje ulaze u atmosferu iz lokalnih izvora mogu imati značajan ekološki značaj.Sadržaj ugljičnog dioksida može varirati u određenim područjima površinskog sloja zraka u prilično značajnim granicama. Na primjer, u nedostatku vjetra u centru velikih gradova, njegova koncentracija se povećava desetinama puta. Redovne dnevne promjene sadržaja ugljičnog dioksida u površinskim slojevima su povezane s ritmom fotosinteze biljaka. Sezonske su uzrokovane promjenama u intenzitetu disanja živih organizama, uglavnom mikroskopske populacije tla. Povećana zasićenost zraka ugljičnim dioksidom javlja se u područjima vulkanske aktivnosti, u blizini termalnih izvora i drugih podzemnih ispusta ovog plina. U visokim koncentracijama ugljični dioksid je toksičan. U prirodi su takve koncentracije rijetke. U prirodi je glavni izvor ugljičnog dioksida takozvano disanje tla. Mikroorganizmi u tlu i životinje dišu vrlo intenzivno. Ugljični dioksid difundira iz tla u atmosferu, posebno snažno tokom kiše. Ima ga u izobilju u zemljištima koja su umjereno vlažna, dobro zagrijana i bogata organskim ostacima. Na primjer, tlo bukove šume emituje CO2 od 15 do 22 kg/ha na sat, a negnođeno pješčano tlo emituje samo 2 kg/ha. IN savremenim uslovima Ljudska aktivnost u sagorijevanju fosilnih goriva postala je snažan izvor dodatnih količina CO2 koje ulaze u atmosferu. Nizak sadržaj ugljičnog dioksida inhibira proces fotosinteze. U uslovima zatvorenog tla moguće je povećati brzinu fotosinteze povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida; Ovo se koristi u praksi uzgoja u staklenicima i staklenicima. Međutim, prevelike količine CO2 dovode do trovanja biljaka. Azot vazduha je inertan gas za većinu stanovnika zemaljskog okruženja, ali brojni prokariotski organizmi (kvržice, Azotobacter, klostridije, modrozelene alge itd.) imaju sposobnost da ga vežu i uključe u biološki ciklus.
2. Vremenske karakteristike. Uslovi života u prizemno-vazdušnom okruženju takođe su komplikovani vremenskim promenama. Vrijeme je stalno promjenjivo stanje atmosfere na površini zemlje do visine od približno 20 km (granica troposfere). Vremenska varijabilnost se manifestuje u stalnoj varijaciji u kombinaciji faktora sredine kao što su temperatura i vlažnost, oblačnost, padavine, jačina i smer vetra itd. Vremenske promene, uz njihovu prirodnu smenu u godišnjem ciklusu, karakterišu neperiodične fluktuacije, što značajno komplikuje uslove postojanja kopnenih organizama. Vrijeme utječe na život vodenih stanovnika u znatno manjoj mjeri i to samo na populaciju površinskih slojeva.
3. Klima područja. Dugoročni vremenski režim karakteriše klimu ovog područja. Pojam klime uključuje ne samo prosječne vrijednosti meteoroloških pojava, već i njihov godišnji i dnevni ciklus, odstupanja od njega i njihovu učestalost. Klima je određena geografskim uslovima područja.Zonalna raznolikost klime komplikuje se djelovanjem monsunskih vjetrova, distribucijom ciklona i anticiklona, ​​utjecajem planinskih lanaca na kretanje zračnih masa, stepenom udaljenosti od okeana (kontinentalnost) i mnogim drugim lokalnim faktorima. U planinama postoji klimatska zonalnost, umnogome slična promeni zona iz niske geografske širine to high. Sve to stvara izuzetnu raznolikost životnih uslova na kopnu.Za većinu kopnenih organizama, posebno malih, nije toliko važna klima područja koliko uslovi njihovog neposrednog staništa. Vrlo često lokalni elementi životne sredine (reljef, ekspozicija, vegetacija i dr.) mijenjaju režim temperature, vlažnosti, svjetlosti, kretanja zraka u određenom području na način da se značajno razlikuje od klimatskih uslova područja. Takve lokalne klimatske promjene koje se razvijaju u površinskom sloju zraka nazivaju se mikroklima. Svaka zona ima veoma raznoliku mikroklimu. Mogu se identificirati mikroklime proizvoljno malih područja. Na primjer, stvara se poseban režim u vjenčićima cvijeća, koji koriste insekti koji tamo žive. Razlike u temperaturi, vlažnosti vazduha i jačini vetra na otvorenom prostoru i u šumi, u travnatim površinama i nad golim površinama, na padinama severnih i južnih ekspozicija i dr. Opšte su poznate. Posebna stabilna mikroklima se javlja u jazbinama, gnezdima , udubljenja, pećina i drugih zatvorenih mjesta.
4. Padavine.Osim što obezbjeđuju vodu i stvaraju rezerve vlage, mogu imati i druge ekološke uloge. Stoga obilne padavine ili grad ponekad imaju mehanički učinak na biljke ili životinje.
5. Lagani način rada. Količina zračenja koja dopire do Zemljine površine određena je geografskom širinom područja, dužinom dana, prozirnošću atmosfere i kutom upada sunčevih zraka. U različitim vremenskim uslovima, 42 - 70% sunčeve konstante dospe do površine Zemlje. Prolazak kroz atmosferu sunčevo zračenje doživljava niz promjena ne samo u kvantitativnom smislu, već iu sastavu. Kratkotalasno zračenje apsorbuje ozonski štit i kiseonik u vazduhu. Infracrveni zraci apsorbiraju se u atmosferi vodenom parom i ugljičnim dioksidom. Ostatak stiže na površinu Zemlje u obliku direktnog ili difuznog zračenja.

Prema zahtjevima za svjetlosne uvjete, uobičajeno je podijeliti biljke na sljedećeekološke grupe:

1. Photophilous(svjetlo) ili heliofiti -biljke otvorenih, stalno dobro osvijetljenih staništa. Primjeri: livadske trave (brom bez broma, livadski timotijac, visoki ljulj), od šumskog bilja (anemona, guščiji luk, koridalis).

2. Loving shade-loving(sjena), ili sciofiti -biljke nižih slojeva sjenovitih šuma, pećina i dubokomorskih biljaka; ne podnose jaku direktnu svjetlost
sunčeve zrake. Primjeri: kiseljak, dvolisni oksalis, šumski marianum, gavranovo oko, kopitar.

3. Otporan na hladovinu, ili fakultativni heliofiti, -može podnijeti više ili manje sjene, ali dobro raste i na svjetlu. Primjeri: livada plava trava, ježeva trava,
jagode itd.

Životinje: Za životinje sunčeva svjetlost nije toliko neophodan faktor kao za zelene biljke. Budući da svi heterotrofi u konačnici postoje zbog energije koju akumuliraju biljke. Ipak, u životu životinja, svjetlosni dio spektra sunčevo zračenje igra važnu ulogu. Različite vrsteživotinjama je potrebna svjetlost određenog spektralnog sastava, intenziteta i trajanja osvjetljenja. Odstupanja od norme potiskuju njihove vitalne funkcije i dovode do smrti. Postoje vrste koje vole svjetlost (fotofili) i senke (fotofobi); eurifotično, toleriše širok spektar osvetljenja, i stenofotično, toleriše usko ograničene uslove osvetljenja.

Ekološke grupe biljaka u odnosu na vodu:

1. Higrofiti- kopnene biljke koje žive u uslovima visoke vlažnosti vazduha i često na vlažnim tlima. Sjenoviti higrofiti su biljke nižih slojeva vlažnih šuma u različitim klimatskim zonama (alpski circe, mnoge tropske biljke). Zbog visoke vlažnosti vazduha, transpiracija im može biti otežana.

Laki higrofiti uključuju i vrste otvorenih staništa u umjerenom pojasu, rastu na stalno vlažnim tlima iu vlažnom zraku (papirus, pirinač, močvarna slama itd.).

2. Mezofitimože tolerisati kratku i ne baš jaku sušu. To su biljke koje rastu sa prosječnom vlagom, umjereno toplim uvjetima i prilično dobrom hranom. mineralnu ishranu. Drveće gornjih slojeva može se klasifikovati kao mezofiti tropske šume, vrste drveća umjerenih šuma, grmlje, zeljaste biljke, biljke vodenih livada.

3. KserofitiRastu na mestima sa nedovoljnom vlagom i imaju prilagodbe koje im omogućavaju da dobiju vodu kada je nedostaje, ograničavaju isparavanje vode ili je skladište tokom suše. Kserofiti se dijele na dvije vrste:

- sukulenti su sukulentne biljke sa visoko razvijenim parenhimom za skladištenje vode u različitim organima. Sukulenti stabljike - kaktusi; sukulenti listova - aloja, agave,
mlad; korijenski sukulenti - šparoge, kiseljak.

Sistematske grupe organizama

Primjeri prilagođavanja zemljino-vazdušnom okruženju
Temperatura– ovaj faktor je primarni, periodičan. Organizmi su razvili jasne adaptacije.
U procesu evolucije razvijaju se adaptacije:

Proces transpiracije, koji se javlja apsorpcijom Q i štiti tijelo od opekotina

Hlorofil ne apsorbuje sunčevu svetlost

U biljkama se u plazmi akumuliraju soli i organska jedinjenja koja doprinose nekoagulaciji plazme.

Adaptacija na hladnoću - dehidracija ćelijske plazme, nakupljanje plazme i masti u plazmi.
Životinje manje zavise od temperature jer... mobilni. Većina životinja su termofilne H: pjegave cipripodone ribe - do +52C; leptiri, bube u pustinji – do +50C; gmizavci, ptice, pingvini na Antarktiku do – 70C; snježne buhe ili buhe od +50 do -70C
Anatomske i morfološke adaptacije:
Skladištenje masti, ulja, glikogena
Na primjer, kod foka i morževa, do 40% njihove težine pohranjeno je u masti oko stomaka kod sibirskih i mongolskih goveda.
Adaptacije koje su izražene u pravilima W. Bergmana i D. Allena
Bergmanovo pravilo odražava obrazac: velike vrste toplokrvnih životinja žive u najhladnijim klimama; mali u toplim klimama.
Na primjer, King Penguins (1,5 m) - Antarktik - najmanja ostrva Galapogos (u blizini tropskih krajeva)
Polarni medvjed – Antarktik; bambusov medvjed – tropski.
Uz veliku tjelesnu težinu, manje se izlučuje; Manje životinje proizvode više.
Iz ovog pravila slijedi Allenov zaključak, koji odražava obrazac izražen u smanjenju izbočenih dijelova tijela kod stanovnika hladne klime i produženju ovih dijelova kod stanovnika toplih klima.
Na primjer, bijeli zec ima kratke uši
Rusak je naš
stepa - duge uši
Životinje imaju tendenciju da hiberniraju i migriraju u zemljama s nepovoljnom klimom
Dvije vrste hibernacije:
1. Ljeto, zbog visoke temperature i vlažnost (stepe, pustinje) glodari, larve vretenaca, jaja komaraca
2. Zima, zbog niskih temperatura i nedostatka hrane: medvjed, jazavac, rakunski pas, životinje u zemljištu. (biljke imaju iste razloge za hibernaciju)
Migracije su složene adaptacije na nivou fiziologije i ponašanja

Na primjer, američki sobovi putuju i do 800 km godišnje; Plavi kit – 500 km; Slepi miševi(naše) u Bjelorusiju.