Vide ietekmē organismus, kas dzīvo uz Zemes. Temperatūra, gaisma, mitrums - tie ir apkārtējās vides faktori. To izmaiņas izraisa dzīvo organismu bioloģisko īpašību izmaiņas. Biotopu, vairošanās, uztura ģeogrāfija mainās.
Vides faktori
Vides faktori ietver vides apstākļus, kas ietekmē organismus. Pastāv abiotiski nedzīvas dabas un biotiski faktori. Biotiskie faktori - dzīvo organismu mijiedarbība, kas ietekmē to izskatu. Antropogēnie faktori, cilvēka darbības sekas, ietekmē arī dzīvos organismus.
Dzīvie organismi spēj pielāgoties pārmaiņām - to sauc par adaptāciju. Organisma izskats, atspoguļojot tā mijiedarbību ar vidi, ir dzīvības forma.
Pie biotiskiem vides faktoriem pieder temperatūra, ar nosacījumu, ka rodas īpašs mikroklimats vai vide. Vides fizikālās un ķīmiskās izmaiņas ir abiotiskas.
Temperatūra kā vides faktors
Temperatūras relatīvā noturība ir galvenais nosacījums dzīvo organismu pastāvēšanai. Galvenais siltuma avots ir saules starojums. Fizioloģiskie procesi notiek tikai noteiktā temperatūrā.
Temperatūras ietekme ir atkarīga no konkrētās sugas ģeogrāfiskā izvietojuma. Klimats nosaka augus un dzīvniekus, kas dzīvo šajā apgabalā. Visumā temperatūras diapazons ir diezgan liels. Dzīve var pastāvēt tikai no -200 līdz + 100 ° C. Bet lielākā daļa sugu dzīvo daudz šaurākā temperatūras režīmā.
Olbaltumvielu struktūrai nepieciešama temperatūra no 0 līdz +50 ° C. Daži organismi var pastāvēt ārpus šīm robežām. Temperatūru kā vides faktoru raksturo sezonālās un ikdienas svārstības. Temperatūras izmaiņas, kas pārsniedz pieļaujamo dzīvo organismu robežas, izraisa to masveida nāvi. Mazāk nozīmīgas izmaiņas ietekmē daudzu dzīvnieku augšanu, attīstību un uzvedību.
Organizācijas regulēšana
Gaisma un temperatūra kā vides faktori ietekmē dzīvo organismu pielāgošanos. Tas ir saistīts ar bioķīmiskajām un fizioloģiskajām izmaiņām organismā un to pastāvīgas ķermeņa temperatūras uzturēšanu. Pastāv divu veidu organismi:
- poikilotermisks;
- viendabīgs.
Poikilotermiskie organismi maina ķermeņa temperatūru atkarībā no vides. Tajos ietilpst augi, sēnes, zivis, abinieki, rāpuļi un bezmugurkaulnieki. Viņi kļūst nejūtīgi zemā vai pārāk augstā temperatūrā.
Homootermāls, kas spēj uzturēt relatīvi nemainīgu ķermeņa temperatūru mainīgos vides apstākļos. Daži siltasiņu spēj pazemināties temperatūrā, bet ķermeņa temperatūra arī kļūst tuvu nullei. Tas tiek novērots dažiem putniem un maziem grauzējiem. Sezonas ziemas guļas ir raksturīgas lāčiem, ežiem, zemes vāveres un sikspārņiem.
Augu bioķīmiskā adaptācija
Temperatūra ir vissvarīgākais vides faktors augiem. Mainoties videi, augi nevar pārcelties uz citu vietu, tāpēc viņi pielāgojas savādāk.
Lielākā daļa augu, lai pielāgotos pārāk zemai vai augstai temperatūrai, palielina sulas koncentrāciju, uzkrāj cukuru šūnās, samazina siltuma pārnesi, palielina antocianīnu līmeni.
Saskaroties ar ļoti kritisku temperatūru augu citoplazmā, palielinās aizsargājošo vielu daudzums, organisko skābju, sāļu un gļotu koncentrācija. Sakarā ar to tiek samazināts citoplazmas koagulācijas risks un neitralizētas toksiskas vielas.
Augos, kas pielāgoti zemākai temperatūrai, šūnās uzkrājas ogļhidrāti, visbiežāk glikoze, ūdens daudzums samazinās. Tas palīdz samazināt sasalšanas temperatūru.
Augu fizioloģiskā adaptācija
Temperatūras izmaiņas, apkārtējās vides faktors, dzīvos organismus pielāgo šādi:
- paša lieluma samazināšanās, reproduktīvo orgānu palielināšanās;
- saīsinātu dzinumu veidošanās;
- nedzīvu lapu saglabāšana uz vainagiem;
- dzinumu pubertāte;
- lapu vaskošana;
- pīšana ar siltu akmeņu saknēm;
- auga daļas iegremdēšana augsnē.
Arī fizioloģiska aizsardzība pret temperatūras izmaiņām ir pastiprināta ūdens iztvaikošana. Šo augu aizsardzības veidu izmanto karstā, mitrā vietā. Tuksnešos un stepēs īss attīstības cikls aizsargā no augstas temperatūras. Viss cikls notiek pavasarī, un augi pārdzīvo vasaru neaktivizētā sīpolu vai sakneņu stāvoklī. Sūnas un ķērpji augstā temperatūrā nonāk apturētas animācijas stāvoklī.
Augu morfoloģiskā pielāgošanās temperatūrai
Temperatūra kā vides faktors liek augiem pielāgoties augstai un zemai apkārtējās vides temperatūrai.
Subtropu un tropu zonās augi pastiprina saules gaismas atstarošanos. Tas veicina spilgti spīdīgu krāsu. Tādā veidā augi samazina siltuma iedarbību. Atsevišķi indivīdi spēj samazināt virsmu, kas absorbē gaismu ērkšķu, sadalītu vai salocītu lapu dēļ. Vertikālas lapas samazina auga pārkaršanu. Lapu var pagriezt dienas laikā, lai izvairītos no tiešiem saules stariem.
Aukstā klimatā siltuma saglabāšanai tiek veidotas punduru augu formas. Koki var sasniegt 50 cm augstumu.Krūmi iegūst ložņu formu. Alpu un arktiskie augi ir spilvena formas. Tie ir mazāk jutīgi pret vēju, ziemā labi paslēpjas zem sniega un vasarā maksimāli izmanto augsnes siltumu.
Dzīvnieku bioķīmiskie pielāgojumi
Vides faktori, piemēram, gaisma, temperatūra, mitrums, ietekmē dzīvnieku adaptīvos mehānismus. Poikilotermisko un homeotermisko organismu dēļ parādījās dažādi adaptīvie faktori.
Aukstasiņu dzīvniekiem asinīs uzkrājas tā saucamās bioloģiskās antifrīzes, kas novērš sasalšanu asinīs. To veidošanās ļauj pazemināt sasalšanas punktu un nemirt kritiskos apstākļos. Zivīs vielas sauc par glikoproteīniem, kukaiņos uzkrājas glicerīns vai augsta glikozes koncentrācija.
Siltasiņu dzīvnieki izvairās no hipotermijas, palielinot metabolismu. Tauku rezerves veicina papildu enerģijas parādīšanos, kas tiek tērēta ķermeņa sildīšanai. Dažiem zīdītājiem, piemēram, brūnajam lācim, ir īpašs taukaudis - brūnie tauki. Tas ir bagāts ar mitohondrijiem un asinsvadiem.
Dzīvnieku fizioloģiskā pielāgošanās temperatūrai
Temperatūru kā vides faktoru ietekmē pielāgošanās process jauniem apstākļiem. Īsumā procesu var aprakstīt ar šādiem vārdiem: aukstasiņu dzīvniekiem dzīvībai svarīgi procesi ir atkarīgi no vides, siltasiņu dzīvniekiem tie tiek regulēti ķermeņa iekšienē.
Siltuma pārnešana aukstasiņu dzīvniekiem notiek asinsrites sistēmas īpatnību dēļ. Kuģi, muskuļi un āda ir ciešā kontaktā viens ar otru, ādas asinis sasilst un iet uz muskuļiem, tos sasildot. Ja apkārtējā temperatūra paaugstinās, asins plūsma paātrinās.
Visiem dzīvniekiem pārkaršana tiek noņemta mitruma iztvaikošanas dēļ no ķermeņa virsmas. Dažos gadījumos iztvaikošana notiek intensīvāk caur gļotādām un augšējiem elpošanas ceļiem. Šī metode ir raksturīga siltasiņu dzīvniekiem ar vilnu.
Samazinoties apkārtējai temperatūrai, dzīvnieki, ieskaitot cilvēkus, izjūt muskuļu trīci. Dažas sugas pārziemo. Ja dzīvniekam ir rets un īss kažoks, tad termoregulācija notiek, paplašinot un sašaurinot ādas traukus.
Dzīvnieku morfoloģiskā adaptācija
Temperatūra kā vides faktors ietekmē dzīvniekus un morfoloģisko adaptāciju. Tiek atzīmēts, ka aukstasiņu dzīvnieki ir lielāki, jo tuvāk ekvatoram. Siltasiņu, gluži pretēji. To lielums palielinās, tuvojoties Arktikas polim.
Jo lielāka ir ķermeņa virsma, jo intensīvāka ir siltuma pārnese uz apkārtējo telpu. Šī iemesla dēļ dienvidu dzīvniekiem ir garas ausis, gara aste un ekstremitātes. Tas ir īpaši redzams, apsverot cieši saistītas grauzēju sugas.
Siltuma zudumu samazina dažādi ķermeņa elementi: rāpuļiem - radzenei, putniem - spalvām, zīdītājiem - kažokādām. Zemādas tauki veicina siltuma saglabāšanu, vienlaikus pazeminot vides faktoru - ūdens temperatūru - ziemeļu dzīvniekiem, kuri dzīvo ūdenī. Svarīgu lomu spēlē ādas krāsa. Tropisko dzīvnieku gaišā krāsa ļauj izvairīties no pārkaršanas.
Dzīvnieku uzvedības pielāgošana
Uzvedības pielāgošanās ir atkarīga no temperatūras kā vides faktora. Aukstasiņu dzīvniekiem izšķir šādus uzvedības reakciju veidus:
- vietu izvēle ar vislabāko temperatūru;
- pozas maiņa.
Aukstasiņu dzīvnieki meklē vietas, kur ir pietiekami daudz saules gaismas. Pēc ķermeņa sildīšanas viņi pārvietojas ēnā vai slēpjas caurumos. Viņi uztur ķermeņa temperatūru caur muskuļu kontrakcijām.
Siltasiņu dzīvnieki izvēlas vietas, kur pasargāt no aukstuma vai karstuma. Raksturīgas ir masīvas dzīvnieku pulcēšanās, lai uzturētu siltumu, sezonālās migrācijas, spēja radīt urvas un slīgt sniegā. Zem sniega izraktajā caurumā temperatūra var būt par 15-18 ° C augstāka nekā ap. Daudziem ziemeļu platuma dzīvnieku dzīvniekiem raksturīga pārtikas uzglabāšana, pārziemošana un migrācija.
Temperatūras novirze no normatīvajiem rādītājiem noved pie neatgriezeniskām sekām ķermenim. Uzvedības pielāgošanās ir raksturīga tikai dzīvniekiem. Augi neizmanto šo faktoru.
