Abiotyczne czynniki środowiska obejmują: Biologia w Liceum

Światło jest jednym z głównych czynników środowiskowych. Bez światła aktywność fotosyntetyczna roślin jest niemożliwa, a bez tego ostatniego życie w ogóle jest nie do pomyślenia, ponieważ zielone rośliny mają zdolność wytwarzania tlenu niezbędnego dla wszystkich żywych istot. Ponadto światło jest jedynym źródłem ciepła na planecie Ziemia. Ma bezpośredni wpływ na procesy chemiczne i fizyczne zachodzące w organizmach oraz wpływa na metabolizm.

Wiele cech morfologicznych i behawioralnych różne organizmy związane z ekspozycją na światło. Działalność niektórych narządy wewnętrzne Zwierzęta są również ściśle związane z oświetleniem. Zachowanie zwierząt, takie jak migracje sezonowe, składanie jaj, zaloty i wiosenne koleiny, są powiązane z długością dnia.

W ekologii terminem „światło” określa się cały zakres promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni ziemi. Z widma rozkładu energii promieniowania słonecznego poza atmosferą ziemską wynika, że ​​około połowa energia słoneczna jest emitowany w zakresie podczerwieni, 40% w zakresie widzialnym i 10% w zakresie ultrafioletu i promieniowania rentgenowskiego.

W przypadku żywej materii ważne są cechy jakościowe światła - długość fali, intensywność i czas ekspozycji. Istnieje bliskie promieniowanie ultrafioletowe (400-200 nm) i dalekie lub próżnia (200-10 nm). Źródła promieniowania ultrafioletowego - plazma wysokotemperaturowa, przyspieszone elektrony, niektóre lasery, Słońce, gwiazdy itp. Biologiczne działanie promieniowania ultrafioletowego wynika z zmiany chemiczne absorbujących je cząsteczek żywych komórek, głównie cząsteczek kwasów nukleinowych (DNA i RNA) oraz białek, co wyraża się w zaburzeniach podziału, występowaniu mutacji i śmierci komórki.

Część promieni słonecznych po przebyciu ogromnej odległości dociera do powierzchni Ziemi, oświetla ją i ogrzewa. Szacuje się, że nasza planeta otrzymuje około jednej dwumiliardowej energii słonecznej, z czego zaledwie 0,1–0,2% wykorzystywane jest przez rośliny zielone do tworzenia materia organiczna. Na każdy metr kwadratowy planety przypada średnio 1,3 kW energii słonecznej. Wystarczyłaby obsługa czajnika elektrycznego lub żelazka.

Warunki oświetleniowe odgrywają wyjątkową rolę w życiu roślin: ich produktywność i produktywność zależą od intensywności światła słonecznego. Jednak reżim świetlny na Ziemi jest dość zróżnicowany. Inaczej jest w lesie niż na łące. Oświetlenie w świerkowych lasach liściastych i ciemnych iglastych jest zauważalnie inne.

Światło kontroluje wzrost roślin: rosną w kierunku większego światła. Ich wrażliwość na światło jest tak duża, że ​​pędy niektórych roślin trzymane w ciągu dnia w ciemności reagują na rozbłysk światła trwający zaledwie dwie tysięczne sekundy.

Wszystkie rośliny ze względu na światło można podzielić na trzy grupy: heliofity, sciofity, fakultatywne heliofity.

Heliofity(od greckich helios - słońce i fiton - roślina) lub rośliny światłolubne, albo w ogóle nie tolerują, albo nie tolerują nawet lekkiego zacienienia. Do tej grupy zalicza się przede wszystkim trawy stepowe i łąkowe, rośliny tundrowe, rośliny wczesnowiosenne rośliny uprawne otwarty teren, dużo chwastów. Wśród gatunków tej grupy możemy spotkać babkę lancetowatą, wierzbę, trzcinę itp.

Scjofity(z greckiego scia - cień), czyli rośliny cieniujące, nie tolerują silnego światła i żyją w stałym cieniu pod okapem lasu. Są to głównie zioła leśne. Wraz z ostrym rozjaśnieniem korony lasu popadają w depresję i często umierają, ale wiele z nich odbudowuje aparat fotosyntetyczny i przystosowuje się do życia w nowych warunkach.

Fakultatywne heliofity lub rośliny tolerujące cień, są w stanie rozwijać się zarówno przy bardzo dużej, jak i małej ilości światła. Jako przykład możemy wymienić niektóre drzewa - świerk pospolity, klon pospolity, grab pospolity; krzewy - leszczyna, głóg; zioła - truskawki, geranium polny; wiele roślin domowych.

Ważnym czynnikiem abiotycznym jest temperatura. Każdy organizm jest w stanie żyć w określonym zakresie temperatur. Obszar występowania istot żywych ogranicza się głównie do obszaru od nieco poniżej 0 °C do 50 °C.

Głównym źródłem ciepła, a także światła, jest promieniowanie słoneczne. Organizm może przetrwać tylko w warunkach, do których przystosowany jest jego metabolizm. Jeśli temperatura żywej komórki spadnie poniżej zera, komórka zwykle ulega fizycznemu uszkodzeniu i obumiera w wyniku tworzenia się kryształków lodu. Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, następuje denaturacja białek. Dokładnie tak się dzieje, gdy gotujesz jajo kurze.

Większość organizmów jest w stanie w pewnym stopniu kontrolować temperaturę ciała poprzez różne reakcje. U zdecydowanej większości żywych istot temperatura ciała może się różnić w zależności od temperatury otoczenia. Organizmy takie nie są w stanie regulować swojej temperatury i nazywane są zimnokrwisty (poikilotermiczny). Ich aktywność zależy głównie od ciepła pochodzącego z zewnątrz. Temperatura ciała organizmów poikilotermicznych jest powiązana z wartością temperatury otoczenia. Zimnokrwistość jest charakterystyczna dla takich grup organizmów, jak rośliny, mikroorganizmy, bezkręgowce, ryby, gady itp.

Znacznie mniejsza liczba istot żywych jest w stanie aktywnie regulować temperaturę ciała. Są to przedstawiciele dwóch najwyższych klas kręgowców - ptaków i ssaków. Wytwarzane przez nie ciepło jest produktem reakcji biochemicznych i stanowi istotne źródło podwyższonej temperatury ciała. Temperatura ta utrzymuje się na stałym poziomie niezależnie od temperatury otoczenia. Organizmy, które są w stanie utrzymać stałą optymalną temperaturę ciała niezależnie od temperatury otoczenia, nazywane są stałocieplnymi (homeotermicznymi). Dzięki tej właściwości wiele gatunków zwierząt może żyć i rozmnażać się w temperaturach poniżej zera (renifery, niedźwiedzie polarne, płetwonogi, pingwiny). Utrzymanie stałej temperatury ciała zapewnia dobra izolacja termiczna, którą tworzy futro, gęste upierzenie, podskórne jamy powietrzne, gruba warstwa tkanki tłuszczowej itp.

Szczególnym przypadkiem homeotermii jest heterotermia (od greckiego heteros – inny). Inny poziom temperatura ciała organizmów heterotermicznych zależy od ich aktywności funkcjonalnej. W okresie aktywności mają stałą temperaturę ciała, natomiast w okresie spoczynku lub hibernacji temperatura znacznie spada. Heterotermia jest charakterystyczna dla susłów, świstaków, borsuków, nietoperzy, jeży, niedźwiedzi, kolibrów itp.

Warunki nawilżania odgrywają szczególną rolę w życiu organizmów żywych.

Woda- podstawa żywej materii. Dla większości organizmów żywych woda jest jednym z głównych czynników środowiskowych. Jest to najważniejszy warunek istnienia wszelkiego życia na Ziemi. Wszystkie procesy życiowe w komórkach organizmów żywych zachodzą w środowisku wodnym.

Woda nie ulega przemianom chemicznym pod wpływem większości rozpuszczalnych w niej związków technicznych. Jest to bardzo ważne dla organizmów żywych, gdyż niezbędne dla ich tkanek składniki odżywcze dostarczane są w roztworach wodnych w stosunkowo mało zmienionej formie. W naturalne warunki woda zawsze zawiera taką lub inną ilość zanieczyszczeń, nie tylko wchodząc w interakcję z substancjami stałymi i ciekłymi, ale także rozpuszczając gazy.

Unikalne właściwości wody determinują jej szczególną rolę w kształtowaniu środowiska fizycznego i chemicznego naszej planety, a także w powstaniu i utrzymaniu niesamowitego zjawiska - życia.

Zarodek ludzki składa się w 97% z wody, a u noworodków jej ilość stanowi 77% masy ciała. W wieku 50 lat ilość wody w organizmie człowieka maleje i stanowi już 60% jego masy. Główna część wody (70%) koncentruje się wewnątrz komórek, a 30% to woda międzykomórkowa. Ludzkie mięśnie składają się w 75% z wody, wątroba w 70%, mózg w 79%, a nerki w 83%.

Ciało zwierzęcia z reguły zawiera co najmniej 50% wody (na przykład słoń - 70%, gąsienica jedząca liście roślin - 85-90%, meduza - ponad 98%).

Słoń potrzebuje najwięcej wody (w przeliczeniu na dzienne zapotrzebowanie) ze wszystkich zwierząt lądowych – około 90 litrów. Słonie są jednymi z najlepszych „hydrogeologów” wśród zwierząt i ptaków: wyczuwają zbiorniki wodne w odległości nawet 5 km! Jedynie żubry są dalej - 7-8 km. W porze suchej słonie kopią kłami dziury w suchych korytach rzek i zbierają wodę. Bawoły, nosorożce i inne zwierzęta afrykańskie chętnie korzystają ze studni dla słoni.

Rozmieszczenie życia na Ziemi jest bezpośrednio związane z opadami atmosferycznymi. Wilgotność w różnych punktach glob nie ten sam. Najwięcej opadów występuje w strefie równikowej, zwłaszcza w górnym biegu Amazonki i na wyspach Archipelagu Malajskiego. Ich liczba na niektórych obszarach sięga 12 000 mm rocznie. Tak więc na jednej z hawajskich wysp pada deszcz od 335 do 350 dni w roku. To najbardziej mokre miejsce na Ziemi. Średnie roczne opady osiągają tutaj 11 455 mm. Dla porównania, w tundrze i na pustyniach opady wynoszą mniej niż 250 mm rocznie.

Zwierzęta w różny sposób odnoszą się do wilgoci. Woda jako ciało fizyczne i chemiczne wywiera ciągły wpływ na życie hydrobiontów (organizmów wodnych). Nie tylko zaspokaja potrzeby fizjologiczne organizmów, ale także dostarcza tlen i pożywienie, odprowadza metabolity, transportuje produkty płciowe i same organizmy wodne. Dzięki mobilności wody w hydrosferze możliwe jest istnienie zwierząt przywiązanych, które jak wiadomo nie występują na lądzie.

Czynniki edaficzne

Cały zespół właściwości fizykochemicznych gleby mających ekologiczny wpływ na organizmy żywe odnosi się do czynników edaficznych (od greckiego edaphos – podstawa, ziemia, gleba). Do głównych czynników edaficznych zalicza się skład mechaniczny gleby (wielkość jej cząstek), sypkość względną, strukturę, przepuszczalność wody, napowietrzenie, skład chemiczny gleby i substancji w niej krążących (gazy, woda).

Charakter składu granulometrycznego gleby może mieć znaczenie ekologiczne dla zwierząt, które w pewnym okresie życia żyją w glebie lub prowadzą ryjący tryb życia. Larwy owadów na ogół nie mogą żyć w zbyt kamienistej glebie; kopiąc błonkoskrzydłe błonkoskrzydłe, składając jaja w podziemnych przejściach, wiele szarańczy, zakopując kokony jaj w ziemi, muszą być wystarczająco luźne.

Ważną cechą gleby jest jej kwasowość. Wiadomo, że kwasowość ośrodka (pH) charakteryzuje stężenie jonów wodorowych w roztworze i jest liczbowo równa ujemnemu logarytmowi dziesiętnemu tego stężenia: pH = -log. Roztwory wodne może mieć pH od 0 do 14. Roztwory obojętne mają pH 7, roztwór kwaśny charakteryzuje się wartościami pH mniejszymi niż 7, a roztwór zasadowy charakteryzuje się wartościami pH większymi niż 7. Kwasowość może służyć jako wskaźnik tempa ogólnego metabolizmu społeczności. Jeśli pH roztworu glebowego jest niskie, oznacza to, że gleba zawiera niewiele składników odżywczych, więc jej produktywność jest wyjątkowo niska.

Ze względu na żyzność gleby wyróżnia się: organizacje ekologiczne rośliny:

• oligotrofy (od greckiego olygos - małe, nieistotne i troficzne - odżywianie) - rośliny ubogich, jałowych gleb (sosna zwyczajna);
• mezotrofy (z greckiego mesos - średnia) - rośliny o umiarkowanym zapotrzebowaniu na składniki odżywcze (większość roślin leśnych umiarkowanych szerokości geograficznych);
• eutroficzny(z greckiego ona - dobra) - rośliny wymagające dużej ilości składników odżywczych w glebie (dąb, leszczyna, agrest).

Czynniki orograficzne

Na rozmieszczenie organizmów na powierzchni ziemi w pewnym stopniu wpływają takie czynniki, jak cechy elementów rzeźby terenu, wysokość nad poziomem morza, ekspozycja i nachylenie zboczy. Łączy się je w grupę czynników orograficznych (od greckiego oros - góra). Ich wpływ może znacząco wpłynąć na lokalny klimat i rozwój gleby.

Jednym z głównych czynników orograficznych jest wysokość nad poziomem morza. Wraz z wysokością spadają średnie temperatury, rosną dobowe różnice temperatur, wzrastają opady, prędkość wiatru i intensywność promieniowania, maleje ciśnienie atmosferyczne i stężenie gazów. Wszystkie te czynniki wpływają na rośliny i zwierzęta, powodując powstawanie stref pionowych.

Typowym przykładem jest podział na strefy pionowe w górach. Tutaj na każde 100 m wzniesienia temperatura powietrza spada średnio o 0,55°C. Jednocześnie zmienia się wilgotność i skraca się długość sezonu wegetacyjnego. Wraz ze wzrostem wysokości siedliska rozwój roślin i zwierząt ulega znaczącym zmianom. U podnóża gór mogą znajdować się morza tropikalne, a u szczytu wieją arktyczne wiatry. Z jednej strony gór może być słonecznie i ciepło, z drugiej wilgotno i zimno.

Kolejnym czynnikiem orograficznym jest ekspozycja zbocza. Na północnych stokach rośliny tworzą formy cienia, a na południowych stokach formy lekkie. Roślinność reprezentowana jest głównie przez krzewy odporne na suszę. Stoki skierowane na południe otrzymują więcej światła słonecznego, więc natężenie światła i temperatura są tutaj wyższe niż na dnach dolin i stokach północnych. Wiąże się to ze znacznymi różnicami w nagrzewaniu powietrza i gleby, szybkości topnienia śniegu i wysychaniu gleby.

Ważnym czynnikiem jest stromość zbocza. Wpływ tego wskaźnika na warunki życia organizmów odzwierciedla się głównie w charakterystyce środowiska glebowego, reżimów wodnych i temperaturowych. Strome zbocza charakteryzują się szybkim drenażem i wymywaniem gleby, dlatego gleby tutaj są cienkie i suche. Jeśli nachylenie przekracza 35°, zwykle tworzą się zjeżdżalnie z luźnego materiału.

Czynniki hydrograficzne

Czynniki hydrograficzne obejmują takie cechy środowiska wodnego, jak gęstość wody, prędkość ruchów poziomych (prąd), ilość tlenu rozpuszczonego w wodzie, zawartość zawieszonych cząstek, przepływ, temperatura i reżimy świetlne zbiorników wodnych itp.

Organizmy żyjące w środowisku wodnym nazywane są hydrobiontami.

Różne organizmy na swój sposób przystosowały się do gęstości wody i określonych głębokości. Niektóre gatunki wytrzymują ciśnienie od kilku do setek atmosfer. Wiele ryb, głowonogów, skorupiaków i rozgwiazd żyje na dużych głębokościach pod ciśnieniem około 400-500 atm.

Duża gęstość wody zapewnia istnienie wielu form nieszkieletowych w środowisku wodnym. Są to małe skorupiaki, meduzy, glony jednokomórkowe, mięczaki stępione i pteropody itp.

Wysoka pojemność cieplna właściwa i wysoka przewodność cieplna wody determinują bardziej stabilny reżim temperaturowy zbiorników wodnych w porównaniu z lądem. Amplituda rocznych wahań temperatury nie przekracza 10-15°C. W zbiornikach kontynentalnych wynosi 30-35°C. W samych zbiornikach warunki temperaturowe pomiędzy górną i dolną warstwą wody znacznie się różnią. W głębokich warstwach słupa wody (w morzach i oceanach) reżim temperaturowy jest stabilny i stały (3-4°C).

Ważnym czynnikiem hydrograficznym jest reżim świetlny zbiorników wodnych. Ilość światła szybko maleje wraz z głębokością, dlatego w Oceanie Światowym glony żyją tylko w strefie oświetlonej (najczęściej na głębokościach od 20 do 40 m). Zagęszczenie organizmów morskich (ich liczba na jednostkę powierzchni lub objętości) w sposób naturalny maleje wraz z głębokością.

Czynniki chemiczne

Działanie czynników chemicznych objawia się przenikaniem do środowiska substancje chemiczne, których wcześniej w nim nie było, że w w dużej mierze związane ze współczesnymi wpływami antropogenicznymi.

Dla organizmów żyjących w środowisku wodnym niezwykle ważny jest czynnik chemiczny, jakim jest skład gazu. Przykładowo w wodach Morza Czarnego występuje dużo siarkowodoru, co sprawia, że ​​zbiornik ten nie do końca sprzyja życiu niektórych znajdujących się w nim zwierząt. Dopływające do niego rzeki niosą ze sobą nie tylko pestycydy metale ciężkie, zmywane z pól, ale także azot i fosfor. A to nie tylko nawóz rolniczy, ale także pożywienie dla mikroorganizmów morskich i glonów, które z powodu nadmiaru składników odżywczych zaczynają szybko się rozwijać (zakwity wody). Kiedy umierają, opadają na dno i w procesie rozkładu zużywają znaczną ilość tlenu. W ciągu ostatnich 30-40 lat rozkwit Morza Czarnego znacznie wzrósł. W dolnej warstwie wody tlen zastępuje trujący siarkowodór, więc praktycznie nie ma tu życia. Organiczny świat morze jest stosunkowo ubogie i monotonne. Jego warstwa żywa ogranicza się do wąskiej powierzchni o grubości 150 m. Organizmy lądowe są niewrażliwe na skład gazowy atmosfery, ponieważ jest on stały.

Do grupy czynników chemicznych zalicza się także taki wskaźnik jak zasolenie wody (zawartość soli rozpuszczalnych w wodach naturalnych). Wody naturalne dzieli się ze względu na ilość rozpuszczonych soli na następujące kategorie: wody słodkie – do 0,54 g/l, wody słonawe – od 1 do 3, lekko słone – od 3 do 10, wody słone i bardzo słone – od 10 do 50, solanka - więcej 50 g/l. Zatem w zbiornikach słodkowodnych na lądzie (strumieniach, rzekach, jeziorach) 1 kg wody zawiera do 1 g rozpuszczalnych soli. Woda morska- złożony roztwór soli, którego średnie zasolenie wynosi 35 g/kg wody, tj. 3,5%.

Organizmy żywe żyjące w środowisku wodnym przystosowane są do ściśle określonego zasolenia wody. Formy słodkowodne nie mogą żyć w morzach, a formy morskie nie tolerują odsalania. Jeśli zmienia się zasolenie wody, zwierzęta przemieszczają się w poszukiwaniu sprzyjającego środowiska. Na przykład, gdy powierzchniowe warstwy morza są odsalane po ulewnych deszczach, niektóre gatunki skorupiaków morskich schodzą na głębokość do 10 m.

Larwy ostryg żyją w słonawych wodach małych zatok i ujść rzek (częściowo zamknięte przybrzeżne zbiorniki wodne, które swobodnie komunikują się z oceanem lub morzem). Larwy rosną szczególnie szybko, gdy zasolenie wody wynosi 1,5-1,8% (gdzieś pomiędzy wodą słodką a słoną). Przy wyższej zawartości soli ich wzrost jest nieco zahamowany. Kiedy zawartość soli spada, wzrost jest już zauważalnie zahamowany. Przy zasoleniu 0,25% wzrost larw zatrzymuje się i wszystkie giną.

Czynniki pirogenne

Należą do nich czynniki narażenia na ogień lub pożary. Obecnie pożary uważane są za bardzo istotny i jeden z naturalnych czynników środowiska abiotycznego. Prawidłowo używany ogień może być bardzo cennym narzędziem ochrony środowiska.

Na pierwszy rzut oka pożary są czynnikiem negatywnym. Ale w rzeczywistości tak nie jest. Bez pożarów na przykład sawanna szybko zniknie i pokryje się gęstym lasem. Tak się jednak nie dzieje, ponieważ delikatne pędy drzew giną w ogniu. Ponieważ drzewa rosną powoli, niewiele z nich przeżywa pożary i osiąga odpowiednią wysokość. Trawa rośnie szybko i równie szybko regeneruje się po pożarach.

Należy zaznaczyć, że w odróżnieniu od innych czynników środowiskowych, ludzie potrafią regulować pożary, przez co mogą stać się pewnym czynnikiem ograniczającym rozprzestrzenianie się roślin i zwierząt. Kontrolowane przez człowieka pożary wytwarzają popiół bogaty w korzystne substancje. Popiół mieszając się z glebą pobudza wzrost roślin, których ilość decyduje o życiu zwierząt.

Ponadto wielu mieszkańców sawanny, takich jak bocian afrykański i sekretarz, wykorzystuje ogniska do własnych celów. Odwiedzają granice naturalnych lub kontrolowanych pożarów i zjadają tam owady i gryzonie, które uciekają przed ogniem.

Pożary mogą być spowodowane zarówno czynnikami naturalnymi (uderzenia piorunów), jak i przypadkowymi i nielosowymi działaniami człowieka. Istnieją dwa rodzaje pożarów. Pożary dachów są najtrudniejsze do powstrzymania i uregulowania. Najczęściej są one bardzo intensywne i niszczą całą roślinność oraz materię organiczną gleby. Takie pożary mają ograniczający wpływ na wiele organizmów.

Pożary naziemne wręcz przeciwnie, działają selektywnie: dla niektórych organizmów są bardziej destrukcyjne, dla innych mniej i w ten sposób przyczyniają się do rozwoju organizmów o wysokiej odporności na pożary. Dodatkowo niewielkie pożary gruntu uzupełniają działanie bakterii, rozkładając martwe rośliny i przyspieszając przemianę mineralnych składników pokarmowych do postaci odpowiedniej do wykorzystania przez nowe pokolenia roślin. Na siedliskach o żyznej glebie pożary przyczyniają się do jej wzbogacenia w pierwiastki popiołu i składniki odżywcze.

Przy wystarczającej wilgotności (preria Ameryka północna) pożary stymulują wzrost traw kosztem drzew. Pożary odgrywają szczególnie ważną rolę regulacyjną na stepach i sawannach. Tutaj okresowe pożary zmniejszają prawdopodobieństwo inwazji pustynnych krzewów.

Często przyczyną wzrostu częstotliwości pożarów jest człowiek, choć osoba prywatna nie ma prawa celowo (nawet przypadkowo) wywołać pożar w przyrodzie. Jednak użycie ognia przez specjalistów wpisuje się w prawidłowe gospodarowanie gruntami.

) i antropogeniczne (działalność człowieka).

Czynnik ograniczający rozwój roślin to element, który leży na minimum. Określa to prawo zwane prawem minimum przez J. Liebiga (1840). Liebig, chemik organiczny, jeden z założycieli, wysunął teorię odżywiania mineralnego roślin. Plony roślin często ograniczają składniki odżywcze, których nie ma w nadmiarze, takich jak CO 2 i H 2 O, ale które są wymagane w znikomych ilościach. Przykładowo: - niezbędny element żywienia roślin, lecz w glebie występuje w niewielkiej ilości. Kiedy w wyniku uprawy jednej rośliny jej zapasy się wyczerpią, wzrost rośliny zatrzymuje się, nawet jeśli innych pierwiastków jest pod dostatkiem. Prawo Liebiga ma zastosowanie wyłącznie w warunkach ustalonych. Konieczne jest również uwzględnienie interakcji czynników. Zatem wysoka dostępność jednego lub działanie innego (nie minimalnego) czynnika może zmienić tempo spożycia składnika odżywczego zawartego w minimalnej ilości. Czasami jest w stanie zastąpić (częściowo) brakujący pierwiastek innym, bardziej dostępnym i chemicznie podobnym do niego. Zatem niektóre rośliny potrzebują mniej, jeśli rosną na świetle, a mięczaki żyjące w miejscach, gdzie jest go dużo, częściowo go zastępują przy budowie muszli.

Czynniki środowiskoweŚrodowiska mogą mieć różny wpływ na organizmy żywe:

1) czynniki drażniące, które powodują zmiany adaptacyjne w funkcjach fizjologicznych i biochemicznych (na przykład wzrost prowadzi do wzrostu pocenia się u ssaków i do ochłodzenia organizmu);

2) ograniczenia uniemożliwiające egzystencję w tych warunkach (na przykład brak wilgoci na suchych obszarach uniemożliwia wielu przedostanie się tam);

3) modyfikatory powodujące zmiany anatomiczne i morfologiczne (na przykład kurz na terenach przemysłowych niektórych krajów doprowadził do powstania motyli ćmy brzozowej, które zachowały swój jasny kolor na obszarach wiejskich);

4) sygnały wskazujące na zmiany innych czynników środowiskowych.

W naturze wpływu czynników środowiskowych zidentyfikowano szereg ogólnych wzorców.

Prawo Optimumu- pozytywny lub negatywny wpływ czynnika na - zależy od siły jego wpływu. Niedostateczne lub nadmierne działanie czynnika równie negatywnie wpływa na aktywność życiową jednostek. Korzystny wpływ czynnika środowiskowego nazywany jest strefą optymalną. Niektóre gatunki tolerują wahania w szerokim zakresie, inne w wąskim zakresie. Szeroki do dowolnego czynnika jest wskazany przez dodanie cząstki „eury”, wąski - „steno” (eurytermiczny, stenotermiczny - w odniesieniu do, euryotopowy i stenotopowy - w odniesieniu do siedlisk).

Niejednoznaczność wpływu czynnika na różne funkcje. Każdy czynnik ma inny wpływ na różne funkcje. Optimum dla niektórych procesów może być niekorzystne dla innych. Przykładowo temperatura powyżej 40°C u zwierząt zmiennocieplnych zwiększa intensywność procesów metabolicznych w organizmie, ale hamuje aktywność motoryczną, co prowadzi do otępienia termicznego.

Interakcja czynników. Optymalna strefa i granice wytrzymałości w odniesieniu do któregokolwiek z czynników środowiskowych mogą się zmieniać w zależności od siły i tego, w jakiej kombinacji działają jednocześnie inne czynniki. Dlatego łatwiej jest tolerować ciepło w suchych warunkach, niż w wilgotnych. Ryzyko zamarznięcia jest większe przy zimnej pogodzie i silnym wietrze niż przy spokojnej pogodzie. Jednocześnie wzajemne kompensowanie czynników środowiskowych ma pewne ograniczenia i nie da się całkowicie zastąpić jednego z nich drugim. Deficytu ciepła w obszarach polarnych nie można zrekompensować ani dużą ilością wilgoci, ani całodobowym oświetleniem czas letni. Każdy gatunek zwierząt wymaga własnego zestawu czynników środowiskowych.

Wpływ składnika chemicznego czynnika abiotycznego na organizmy żywe. Czynniki abiotyczne stwarzają warunki życia roślin i zwierząt oraz mają bezpośredni lub pośredni wpływ na aktywność życiową tych ostatnich. Czynniki abiotyczne obejmują elementy natury nieorganicznej: glebę macierzystą, skład chemiczny i ten drugi, światło słoneczne, ciepło i jego skład chemiczny, jego skład oraz barometryczny i wodny, naturalne tło promieniowania itp. Składniki chemiczne czynników abiotycznych to składniki odżywcze, śladowe pierwiastki oraz toksyczną kwasowość (pH) środowiska.

Wpływ pH na przeżywalność organizmów wodnych. Większość ludzi nie toleruje wahań pH. Funkcjonują tylko w środowisku o ściśle określonym reżimie kwasowo-zasadowym. wodór w dużej mierze zależy od układu węglanowego, co jest ważne w całym tekście i zostało opisane skomplikowany system, ustalone w naturalnych wodach słodkich z wolnym CO 2, zgodnie z:

CO 2 + H 2 O + H 2 CO 3 + H + + HC.

Tabela 1.1

Wartości pH ryb słodkowodnych w Europie (wg R. Dajo, 1975)

Wpływ ilości rozpuszczonej wody na skład gatunkowy i liczebność organizmów wodnych. Stopień nasycenia jest do niego odwrotnie proporcjonalny. rozpuszczonego O 2 w wodach powierzchniowych waha się od 0 do 14 mg/l i podlega znacznym wahaniom sezonowym i dobowym, które zależą głównie od stosunku intensywności procesów jego wytwarzania do zużycia. W przypadku dużej intensywności może dojść do znacznego przesycenia O 2 (20 mg/l i więcej). W środowisku wodnym jest czynnikiem ograniczającym. O 2 stanowi 21% (objętościowo) i około 35% całości rozpuszczonej. w morzu stanowi 80% tego w wodzie słodkiej. Dystrybucja 2) 5 - 7 mg/l - lipień, kiełb, kleń, miętus;. Gatunki te są w stanie przetrwać przechodząc na powolny tryb życia, na beztlenowość lub dzięki temu, że posiadają d-hemoglobinę, która ma duże powinowactwo do środowiska. W wodach wskaźnik ten jest bardzo zmienny. Zasolenie wyraża się zwykle w ppm (‰) i jest jedną z głównych cech mas wody, rozmieszczenia wody morskiej, elementów prądów morskich itp. Odgrywa szczególną rolę w kształtowaniu produktywności biologicznej mórz i oceanów, gdyż wiele z nich jest bardzo podatnych na jej drobne zmiany. Wiele gatunków zwierząt ma charakter wyłącznie morski (wiele gatunków ryb, bezkręgowców i ssaków).

Wody słonawe zamieszkują gatunki tolerujące zwiększone zasolenie. W ujściach rzek, gdzie zasolenie jest poniżej 3 ‰, fauna morska jest uboższa. W Morzu Bali, którego zasolenie wynosi 4 ‰, występują balanusy, loki, a także wrotki i hydroidy.

Organizmy wodne dzielimy na słodkowodne i morskie ze względu na stopień zasolenia, w jakim żyją. Stosunkowo niewiele roślin i zwierząt toleruje duże wahania zasolenia. Gatunki takie żyją zwykle w ujściach rzek lub słonych bagnach i nazywane są euryhalinami. Należą do nich liczni mieszkańcy strefy przybrzeżnej (zasolenie ok. 35 ‰), ujść rzek, wód słonawych (5 – 35 ‰) i ultrasłonych (50 – 250 ‰), a także ryby wędrowne odbywające tarło w wodach słodkich (< 5 ‰). Наиболее удивительный пример - рачок Artemia salina, способный существовать при солености от 20 до 250 ‰ и даже переносить полное временное опреснение. Способность существовать в с различной соленостью обеспечивается механизмами осморегуляции, которую поддерживают относительно постоянные осмотически активных в внутренней среды.

Ze względu na zasolenie środowiska zwierzęta dzielą się na stenohalinę i euryhalinę. Zwierzęta stenohalinowe to zwierzęta, które nie są w stanie wytrzymać znacznych zmian zasolenia środowiska. Jest to przeważająca liczba mieszkańców zbiorników morskich i słodkowodnych. Zwierzęta euryhalinowe są w stanie żyć w szerokim zakresie wahań zasolenia. Na przykład ulvae ślimaka Hydrobia jest w stanie przetrwać, gdy NaCl zmieni się z 50 na 1600 mmol/ml. Należą do nich także meduza Aurelia aurita, małż jadalny Mutilus edulis, krab Carcinus maenas i wyrostek robaczkowy Oikopleura dioica.

Odporność na zmiany zasolenia zmienia się w zależności od . Na przykład hydroid Cordylophora caspia lepiej toleruje niskie zasolenie przy niskim; dziesięcionogi przechodzą na dietę o niskiej zawartości soli, gdy jest ona zbyt wysoka. Gatunki żyjące na obszarach słonawych różnią się wielkością od form morskich. Zatem krab Carcinus maenas w Morzu Bałtyckim jest niewielki, ale w ujściach rzek i lagunach jest duży. To samo można powiedzieć o omułku jadalnym Mutilus edulis, którego średnia wielkość w Morzu Bałtyckim wynosi 4 cm, w Morzu Białym 10–12 cm, a w Morzu Japońskim 14–16 cm, zgodnie ze wzrostem zasolenie. Ponadto struktura gatunków euryhalinowych zależy również od zasolenia środowiska. Skorupiak Artemia przy zasoleniu 122‰ ma wielkość 10 mm, przy 20‰ osiąga 24–32 mm. Jednocześnie zmienia się kształt ciała, przydatki i kolor.

CZYNNIKI ABIOTYCZNE, różne czynniki niezwiązane z organizmami żywymi, zarówno pożyteczne, jak i szkodliwe, występujące w środowisku otaczającym organizmy żywe. Należą do nich na przykład atmosfera, klimat, budowa geologiczna, ilość światła,... ... Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny

Środowiska, składniki i zjawiska natury nieożywionej, nieorganicznej (klimat, światło, pierwiastki i substancje chemiczne, temperatura, ciśnienie i ruch środowiska, gleba itp.), oddziałujące bezpośrednio lub pośrednio na organizmy. Encyklopedia ekologiczna... ... Słownik ekologiczny

Czynniki abiotyczne- abiotiniai veiksniai statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Fiziniai (temperatūra, aplinkos slėgis, klampumas, šviesos, jonizuojančioji spinduliuotė, grunto granulometrinės savybės) ir cheminiai (atmosferos, vanden s, grunto chemin ė… Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Czynniki natury nieorganicznej oddziałujące na organizmy żywe... Duży słownik medyczny

Czynniki abiotyczne- czynniki środowiska nieorganicznego, czyli nieożywionego, w grupie środowiskowych czynników adaptacyjnych występujących wśród gatunków biologicznych i ich zbiorowisk, z podziałem na klimatyczne (światło, powietrze, woda, gleba, wilgotność, wiatr), glebowe... ... Początki nowożytnych nauk przyrodniczych

CZYNNIKI ABIOTYCZNE- Czynniki środowiska nieorganicznego oddziałujące na organizmy żywe. Należą do nich: skład atmosfery, wód morskich i słodkich, gleby, klimatu, a także warunki zoohigieniczne budynków inwentarskich... Terminy i definicje stosowane w hodowli, genetyce i rozrodzie zwierząt gospodarskich

CZYNNIKI ABIOTYCZNE- (z greckiego przedrostek ujemny i biotikos witalny, żywy), czynniki nieorganiczne. środowiska wpływające na organizmy żywe. K A. f. obejmują skład atmosfery, morza. i słodka woda, gleba, klimat. charakterystyki (temperatura pa, ciśnienie itp.). Całość... Słownik encyklopedyczny rolnictwa

Czynniki abiotyczne- (z greckiego przedrostek negatywny i biotikós witalny, żywy), czynniki środowiska nieorganicznego wpływające na organizmy żywe. K A. f. obejmują skład atmosfery, morza i wód słodkich, gleby, cechy klimatyczne (temperatura... Rolnictwo. Duży słownik encyklopedyczny

CZYNNIKI ABIOTYCZNE- środowisko, zespół warunków w środowisku nieorganicznym, które wpływają na organizm. Substancje chemiczne: skład chemiczny atmosfery, wód morskich i słodkich, gleby lub osadów dennych. Fizyczne czynniki: temperatura, światło, ciśnienie barometryczne, wiatr,... ... Weterynaryjny słownik encyklopedyczny

Środowiska , zespół warunków w środowisku nieorganicznym, które wpływają na organizmy. A. f. dzielą się na chemiczne (skład chemiczny atmosfery, wody morskiej i słodkiej, gleby lub osadów dennych) i fizyczne, czyli klimatyczne (temperatura, ... ... Wielka encyklopedia radziecka

Książki

• Ekologia. Podręcznik. Pieczęć Ministerstwa Obrony RF
• Ekologia. Podręcznik. Grif Ministerstwo Obrony Federacji Rosyjskiej, Potapow A.D. Podręcznik analizuje podstawowe zasady ekologii jako nauki o interakcji organizmów żywych z ich siedliskiem. Główne zasady geoekologii jako nauki o głównych...

Do czynników środowiska abiotycznego zalicza się podłoże i jego skład, wilgotność, światło i inne rodzaje promieniowania występującego w przyrodzie oraz jego skład, a także mikroklimat. Należy zauważyć, że temperaturę, skład powietrza, wilgotność i światło można warunkowo sklasyfikować jako „indywidualne”, a podłoże, klimat, mikroklimat itp. - jako czynniki „złożone”.

Podłoże (dosłownie) jest miejscem przyłączenia. Na przykład w przypadku drzewiastych i zielnych form roślin, w przypadku mikroorganizmów glebowych jest to gleba. W niektórych przypadkach podłoże można uznać za synonim siedliska (na przykład gleba jest siedliskiem edaficznym). Podłoże charakteryzuje się pewnym składem chemicznym, który oddziałuje na organizmy. Jeśli podłoże jest rozumiane jako siedlisko, to w tym przypadku stanowi zespół charakterystycznych czynników biotycznych i abiotycznych, do których dostosowuje się ten lub inny organizm.

Charakterystyka temperatury jako abiotycznego czynnika środowiska

Temperatura jest czynnikiem środowiskowym powiązanym ze średnią energia kinetyczna ruch cząstek i wyrażany w stopniach w różnych skalach. Najbardziej popularną skalą są stopnie Celsjusza (°C), które opierają się na rozszerzalności wody (temperatura wrzenia wody wynosi 100°C). SI przyjęła absolutną skalę temperatur, dla której temperatura wrzenia wody wynosi T bp. woda = 373 K.

Bardzo często temperatura jest czynnikiem ograniczającym, decydującym o możliwości (niemożności) życia organizmów w danym siedlisku.

Ze względu na charakter temperatury ciała wszystkie organizmy dzielą się na dwie grupy: poikilotermiczne (temperatura ich ciała zależy od temperatury otoczenia i jest prawie taka sama jak temperatura otoczenia) i homeotermiczne (temperatura ich ciała nie zależy od temperatury zewnętrznej i jest mniej więcej stała: jeśli się waha, to w małych granicach – ułamkach stopnia).

Do organizmów poikilotermicznych zalicza się organizmy roślinne, bakterie, wirusy, grzyby, zwierzęta jednokomórkowe, a także zwierzęta o stosunkowo niski poziom organizacje (ryby, stawonogi itp.).

Homeotermy obejmują ptaki i ssaki, w tym ludzi. Stała temperatura ciała zmniejsza zależność organizmów od temperatury środowiska zewnętrznego, umożliwiając zasiedlenie większej liczby nisz ekologicznych, zarówno w rozmieszczeniu równoleżnikowym, jak i pionowym na całej planecie. Jednak oprócz homeotermii organizmy rozwijają adaptacje umożliwiające przezwyciężenie skutków niskich temperatur.

Ze względu na tolerancję na niskie temperatury rośliny dzielimy na ciepłolubne i odporne na zimno. Do roślin ciepłolubnych zaliczają się rośliny południa (banany, palmy, południowe odmiany jabłoni, gruszki, brzoskwinie, winogrona itp.). Rośliny odporne na zimno obejmują rośliny ze środkowych i północnych szerokości geograficznych, a także rośliny rosnące wysoko w górach (na przykład mchy, porosty, sosna, świerk, jodła, żyto itp.). W środkowej Rosji uprawia się odmiany mrozoodpornych drzew owocowych, które są specjalnie hodowane przez hodowców. Pierwszy Wielki sukces na tym obszarze osiągnęli I.V. Michurin i inni hodowcy ludowi.

Norma reakcji organizmu na czynnik temperaturowy (dla poszczególnych organizmów) jest często wąska, tj. dany organizm może normalnie funkcjonować w dość wąskim zakresie temperatur. Zatem kręgowce morskie giną, gdy temperatura wzrasta do 30-32°C. Ale w przypadku materii żywej jako całości granice wpływu temperatury, w której życie zostaje zachowane, są bardzo szerokie. I tak w Kalifornii w gorących źródłach żyje gatunek ryby, który normalnie funkcjonuje w temperaturze 52°C, a żaroodporne bakterie żyjące w gejzerach wytrzymują temperatury do 80°C (jest to „normalna” temperatura dla ich). Niektórzy ludzie żyją w lodowcach, w których panuje temperatura -44°C itp.

Rola temperatury jako czynnika środowiskowego sprowadza się do tego, że wpływa ona na metabolizm: w niskich temperaturach tempo reakcji bioorganicznych znacznie zwalnia, a w wysokich znacznie wzrasta, co prowadzi do zaburzenia równowagi w przebiegu procesów biochemicznych, a to powoduje różne choroby, a czasem i śmierć.

Wpływ temperatury na organizmy roślinne

Temperatura nie jest tylko czynnikiem decydującym o możliwości życia roślin na danym obszarze, ale w przypadku niektórych roślin wpływa na proces ich rozwoju. Tym samym ozime odmiany pszenicy i żyta, które w czasie kiełkowania nie uległy procesowi „wernalizacji” (wystawienia na działanie niskich temperatur), nie produkują nasion, gdy rosną w najkorzystniejszych warunkach.

Aby wytrzymać skutki niskich temperatur, rośliny mają różne adaptacje.

1. Zimą cytoplazma traci wodę i gromadzi substancje działające „przeciw zamarzaniu” (monosacharydy, gliceryna i inne substancje) - stężone roztwory takich substancji zamarzają tylko w niskich temperaturach.

2. Przejście roślin do stadium (fazy) odpornego na niskie temperatury - stadium zarodników, nasion, bulw, cebul, kłączy, korzeni itp. Drzewiaste i krzewiaste formy roślin zrzucają liście, łodygi pokryte są korkiem , który ma wysokie właściwości termoizolacyjne, a w żywych komórkach gromadzą się substancje zapobiegające zamarzaniu.

Wpływ temperatury na organizmy zwierzęce

Temperatura wpływa inaczej na zwierzęta poikilotermiczne i homeotermiczne.

Zwierzęta poikilotermiczne są aktywne tylko w temperaturach optymalnych dla ich życia. W okresach niskich temperatur zapadają w stan hibernacji (płazy, gady, stawonogi itp.). Niektóre owady zimują w postaci jaj lub poczwarek. Obecność organizmu w stanie hibernacji charakteryzuje się stanem zawieszenia ożywienia, w którym procesy metaboliczne są bardzo zahamowane, a organizm może przez długi czas obywać się bez jedzenia. Zwierzęta poikilotermiczne mogą również zapadać w sen zimowy pod wpływem wysokich temperatur. Zatem zwierzęta na niższych szerokościach geograficznych przebywają w norach w najgorętszej części dnia, a okres ich aktywnej aktywności życiowej przypada na wczesny poranek lub późny wieczór (lub prowadzą nocny tryb życia).

Organizmy zwierzęce zapadają w stan hibernacji nie tylko pod wpływem temperatury, ale także pod wpływem innych czynników. Tak więc niedźwiedź (zwierzę homeotermiczne) zapada w sen zimowy z powodu braku pożywienia.

Zwierzęta homeotermiczne w w mniejszym stopniu w swojej aktywności życiowej zależą od temperatury, ale temperatura wpływa na nie z punktu widzenia obecności (braku) pożywienia. Zwierzęta te mają następujące przystosowania, aby przezwyciężyć skutki niskich temperatur:

1) zwierzęta przemieszczają się z obszarów zimniejszych do cieplejszych (migracje ptaków, migracje ssaków);

2) zmienić charakter okrywy (letnie futro lub upierzenie zostaje zastąpione grubszym zimowym; gromadzą dużą warstwę tłuszczu - dzikie świnie, foki itp.);

3) hibernacja (na przykład niedźwiedź).

Zwierzęta homeotermiczne mają adaptacje umożliwiające zmniejszenie wpływu temperatur (zarówno wysokich, jak i niskich). Zatem dana osoba ma gruczoły potowe, które w podwyższonych temperaturach zmieniają charakter wydzieliny (zwiększa się ilość wydzieliny), zmienia się światło naczyń krwionośnych w skórze (w niskich temperaturach maleje, a w wysokich wzrasta) itp.

Promieniowanie jako czynnik abiotyczny

Zarówno w życiu roślin, jak i zwierząt ogromną rolę odgrywają różnorodne promieniowanie, które albo dostają się do planety z zewnątrz (promienie słoneczne), albo są uwalniane z wnętrzności Ziemi. Tutaj będziemy głównie rozważać promieniowanie słoneczne.

Promieniowanie słoneczne jest niejednorodne i składa się z fal elektromagnetycznych o różnej długości, a co za tym idzie, o różnej energii. Do powierzchni Ziemi docierają promienie zarówno widma widzialnego, jak i niewidzialnego. Promienie widma niewidzialnego obejmują promienie podczerwone i ultrafioletowe, a promienie widma widzialnego mają siedem najbardziej rozpoznawalnych promieni (od czerwonego do fioletu). kwanty promieniowania rosną od podczerwieni do ultrafioletu (tj. promienie ultrafioletowe zawierają najwięcej krótkie fale i najwyższa energia).

Promienie słoneczne pełnią kilka ważnych dla środowiska funkcji:

1) dzięki promienie słoneczne na powierzchni Ziemi realizowany jest pewien reżim temperaturowy, który ma charakter strefowy równoleżnikowy i pionowy;

W przypadku braku wpływu człowieka skład powietrza może się jednak zmieniać w zależności od wysokości (wraz z wysokością maleje zawartość tlenu i dwutlenku węgla, gdyż gazy te są cięższe od azotu). Powietrze obszarów nadmorskich jest wzbogacone parą wodną zawierającą sole morskie w stanie rozpuszczonym. Powietrze lasu różni się od powietrza pól ze względu na zanieczyszczenia związkami wydzielanymi przez różne rośliny (np. Las sosnowy zawiera duża liczba substancje żywiczne i estry, które zabijają patogeny, dzięki czemu to powietrze leczy chorych na gruźlicę).

Najważniejszym złożonym czynnikiem abiotycznym jest klimat.

Klimat to skumulowany czynnik abiotyczny, obejmujący określony skład i poziom promieniowania słonecznego, związany z nim poziom wpływu temperatury i wilgotności oraz określony reżim wietrzności. Klimat zależy także od charakteru roślinności rosnącej na danym obszarze oraz od ukształtowania terenu.

Na Ziemi istnieje pewna równoleżnikowa i pionowa strefa klimatyczna. Występują wilgotne klimaty tropikalne, subtropikalne, ostro kontynentalne i inne.

Powtórz informację dot różne rodzaje klimat z podręcznika do geografii fizycznej. Weź pod uwagę cechy klimatyczne obszaru, w którym mieszkasz.

Klimat jako czynnik skumulowany kształtuje ten lub inny typ roślinności (flory) i ściśle powiązany typ fauny. Osiedla ludzkie mają ogromny wpływ na klimat. Klimat dużych miast różni się od klimatu obszarów podmiejskich.

Porównaj reżim temperaturowy miasta, w którym mieszkasz, z reżimem temperaturowym obszaru, w którym znajduje się miasto.

Z reguły temperatura w mieście (zwłaszcza w centrum) jest zawsze wyższa niż w regionie.

Mikroklimat jest ściśle powiązany z klimatem. Przyczyną powstania mikroklimatu są różnice w rzeźbie terenu na danym terytorium, obecność zbiorników wodnych, co prowadzi do zmian warunków na różnych terytoriach danej strefy klimatycznej. Nawet na stosunkowo niewielkim obszarze domek letni w poszczególnych jego częściach mogą powstać odmienne warunki wzrostu roślin różne warunki oświetlenie.

Ludzkość, stale się rozwijając, nie zastanawia się szczególnie nad tym, jak czynniki abiotyczne bezpośrednio lub pośrednio wpływają na człowieka. Czym są warunki abiotyczne i dlaczego ich pozornie subtelny wpływ jest tak ważny do rozważenia? To są pewne zjawiska fizyczne niezwiązane z przyrodą żywą, które w taki czy inny sposób wpływają na życie człowieka lub środowisko. Z grubsza rzecz ujmując, światło, stopień wilgotności, pole magnetyczne Ziemi, temperatura, powietrze, którym oddychamy – wszystkie te parametry nazywamy abiotycznymi. Definicja ta w żaden sposób nie uwzględnia wpływu organizmów żywych, w tym bakterii, mikroorganizmów, a nawet pierwotniaków.

Szybka nawigacja po artykule

Przykłady i typy

Dowiedzieliśmy się już, że jest to zbiór zjawisk przyroda nieożywiona, którym może być klimat, woda lub gleba. Klasyfikację czynników abiotycznych umownie dzieli się na trzy typy:

1. Chemiczny,
2. Fizyczny,
3. Mechaniczny.

Na działanie chemiczne wpływa skład organiczny i mineralny gleby, powietrze atmosferyczne, gruntowe i inne wody. Czynniki fizyczne obejmują naturalne światło, ciśnienie, temperaturę i wilgotność otoczenia. W związku z tym cyklony, aktywność słoneczna, ruch gleby, powietrza i wody w przyrodzie są uważane za czynniki mechaniczne. Połączenie wszystkich tych parametrów ma ogromny wpływ na reprodukcję, rozmieszczenie i jakość życia wszystkich żywych istot na naszej planecie. I jeśli nowoczesny mężczyzna uważa, że ​​wszystkie te zjawiska, które dosłownie kontrolowały życie jego starożytnych przodków, zostały teraz oswojone za pomocą postępowych technologii, to niestety w rzeczywistości wcale tak nie jest.

Nie możemy tracić z oczu czynników i procesów biotycznych, które nieuchronnie są powiązane z abiotycznym wpływem na wszystkie żywe istoty. Biotyczne to formy wzajemnego oddziaływania organizmów żywych, prawie każda z nich jest spowodowana abiotycznymi czynnikami środowiska i ich wpływem na organizmy żywe.

Jaki wpływ mogą mieć czynniki nieożywione?

Na początek musimy zdefiniować, co mieści się w definicji abiotycznych czynników środowiskowych? Jakie parametry można tu uwzględnić? Abiotyczne czynniki środowiska obejmują: światło, temperaturę, wilgotność i warunki atmosferyczne. Zastanówmy się, który czynnik wpływa bardziej szczegółowo.

Światło

Światło jest jednym z czynników środowiskowych, z którego korzysta dosłownie każdy obiekt w geobotanice. światło słoneczne– najważniejsze źródło energii cieplnej, odpowiedzialne w przyrodzie za procesy rozwoju, wzrostu, fotosyntezy i wiele, wiele innych.

Światło jako czynnik abiotyczny ma szereg specyficznych cech: skład widmowy, natężenie, okresowość. Te warunki abiotyczne są najważniejsze dla roślin, których głównym życiem jest proces fotosyntezy. Bez wysokiej jakości widma i dobrego natężenia oświetlenia świat roślin nie będzie w stanie aktywnie się rozmnażać i w pełni rozwijać. Ważny jest również czas ekspozycji na światło, np. przy krótkim świetle dziennym wzrost roślin jest znacznie ograniczony, a funkcje reprodukcyjne są zahamowane. Nie na próżno dobry wzrost i uzyskując zbiory, w warunkach szklarniowych (sztucznych) koniecznie tworzą najdłuższy możliwy fotoperiod, tak niezbędny dla życia roślin. W takich przypadkach naturalne rytmy biologiczne zostają radykalnie i celowo zakłócone. Oświetlenie jest najważniejszym naturalnym czynnikiem dla naszej planety.

Temperatura

Temperatura jest również jednym z najpotężniejszych czynników abiotycznych. Bez wymaganego reżimu temperaturowego życie na Ziemi jest naprawdę niemożliwe - i nie jest to przesada. Co więcej, jeśli dana osoba może celowo utrzymać równowagę światła na pewnym poziomie, a jest to dość proste, wówczas sytuacja z temperaturą jest znacznie trudniejsza.

Oczywiście przez miliony lat istnienia na Planecie zarówno rośliny, jak i zwierzęta przystosowały się do niewygodnych dla nich temperatur. Procesy termoregulacji są tutaj inne. Na przykład w roślinach istnieją dwie metody: fizjologiczna, a mianowicie zwiększenie stężenia soku komórkowego w wyniku intensywnego gromadzenia się cukru w ​​komórkach. Proces ten zapewnia roślinom wymagany stopień mrozoodporności, przy którym nie mogą one obumrzeć nawet przy bardzo niskich temperaturach. Druga metoda jest fizyczna, polega na specjalnej strukturze liści lub jej redukcji, a także metodach wzrostu - przysiadach lub pełzaniu po ziemi - aby uniknąć zamarznięcia na otwartej przestrzeni.

Wśród zwierząt rozróżnia się eurytermy - te, które istnieją swobodnie ze znacznymi wahaniami temperatury i stenotermy, dla których życia ważny jest określony zakres temperatur o niezbyt dużej wielkości. Organizmy eurytermiczne występują, gdy temperatura otoczenia waha się w granicach 40-50 stopni, zazwyczaj są to warunki zbliżone do klimatu kontynentalnego. Latem panują wysokie temperatury, zimą panuje mróz.

Uderzającym przykładem zwierzęcia eurytermalnego jest zając. W ciepłej porze roku czuje się komfortowo w upale, a w chłodne dni zamieniając się w białego zająca, doskonale dopasowuje się do temperatury czynników abiotycznych środowiska i ich wpływu na organizmy żywe.

Istnieje wielu przedstawicieli fauny - zwierząt, owadów i ssaków, którzy mają inny rodzaj termoregulacji - wykorzystując stan odrętwienia. W tym przypadku metabolizm zwalnia, ale temperaturę ciała można utrzymać na tym samym poziomie. Przykład: dla brązowy niedźwiedź czynnikiem abiotycznym jest temperatura powietrza w zimie, a sposobem adaptacji do mrozu jest hibernacja.

Powietrze

Do czynników środowiska abiotycznego zalicza się także środowisko powietrzne. W procesie ewolucji organizmy żywe musiały opanować środowisko powietrzne po opuszczeniu wody na lądzie. Niektóre z nich, zwłaszcza te dotknięte owadami i ptakami, w procesie rozwoju gatunków poruszających się na lądzie, przystosowanych do poruszania się w powietrzu, opanowują technikę lotu.

Nie należy wykluczać procesu ansmochorii, czyli migracji gatunków roślin za pomocą prądów powietrza - zdecydowana większość roślin zasiedliła terytoria, na których obecnie rosną w ten sposób, poprzez zapylanie, przenoszenie nasion przez ptaki, owady i jak.

Jeśli zadamy sobie pytanie, jakie czynniki abiotyczne wpływają na florę i faunę, to atmosfera, jeśli chodzi o jej wpływ, z pewnością nie będzie najważniejsza. ostatnie miejsce– nie można przecenić jego roli w procesie ewolucji, rozwoju i wielkości populacji.

Jednak nie samo powietrze jest ważne, jako parametr wpływający na przyrodę i organizmy, ale także jego jakość, czyli skład chemiczny. Jakie czynniki są istotne w tym aspekcie? Są dwa z nich: tlen i dwutlenek węgla.

Wartość tlenu

Bez tlenu mogą istnieć tylko bakterie beztlenowe, inne żywe organizmy absolutnie go potrzebują. Składnik tlenowy środowiska powietrza odnosi się do tego rodzaju produktów, które są jedynie spożywane, ale tylko rośliny zielone są w stanie wytwarzać tlen metodą fotosyntezy.

Tlen dostając się do organizmu ssaka, przez hemoglobinę we krwi wiąże się w związek chemiczny i w tej postaci transportowany jest wraz z krwią do wszystkich komórek i narządów. Proces ten zapewnia normalne funkcjonowanie każdego żywego organizmu. Wpływ środowiska powietrznego na proces podtrzymywania życia jest duży i ciągły przez całe życie.

Wartość dwutlenku węgla

Dwutlenek węgla to produkt wydychany przez ssaki i niektóre rośliny, powstaje także podczas spalania i działalności mikroorganizmów glebowych. Jednak wszystkie te naturalne procesy emitują tak znikomą ilość dwutlenku węgla, że ​​nie można ich nawet porównać z prawdziwą katastrofą ekosystemu, która jest bezpośrednio i pośrednio związana ze wszystkimi procesami naturalnymi - emisjami przemysłowymi i produktami odpadowymi procesów technologicznych. I jeśli zaledwie sto lat temu podobny problem zaobserwowano głównie w dużym mieście przemysłowym, takim jak Czelabińsk, to dziś jest on powszechny na prawie całym terytorium planety. Współcześnie dwutlenek węgla, wytwarzany wszędzie: przez przedsiębiorstwa, pojazdy, różne urządzenia, stale poszerza swoją grupę oddziaływania, w tym także atmosferę.

Wilgotność

Wilgotność, jako czynnik abiotyczny, to zawartość wody w czymkolwiek: roślinie, powietrzu, glebie lub żywym organizmie. Spośród czynników środowiskowych wilgotność jest podstawowym warunkiem niezbędnym do powstania i rozwoju życia na Ziemi.

Absolutnie każda żywa istota na planecie potrzebuje wody. Sam fakt, że każda żywa komórka składa się z osiemdziesięciu procent wody, mówi sam za siebie. I dla wielu żywych istot idealne warunki życia środowisko naturalne to zbiorniki wodne lub klimat wilgotny.

Oczywiście istnieją również obszary, na których ilość wody jest minimalna lub występuje z pewną częstotliwością, są to pustynie, tereny wysokogórskie i tym podobne obszary. Ma to oczywisty wpływ na przyrodę: brak lub minimalna roślinność, wysychanie gleby, brak roślin owocujących, przetrwają tylko te rodzaje flory i fauny, które były w stanie przystosować się do takich warunków. Sprawność, niezależnie od tego, w jakim stopniu się wyraża, nie jest trwała przez całe życie, a w przypadku, gdy z jakiegoś powodu zmieniają się cechy czynników abiotycznych, może również ulec zmianie lub całkowitemu zanikowi.

Jeśli chodzi o stopień wpływu na przyrodę, wilgotność należy wziąć pod uwagę nie tylko jako pojedynczy parametr, ale także w połączeniu z każdym z wymienionych czynników, ponieważ razem tworzą one rodzaj klimatu. Każde konkretne terytorium z własnymi abiotycznymi czynnikami środowiskowymi ma swoją własną charakterystykę, własną roślinność, gatunek i wielkość populacji.

Wpływ czynników abiotycznych na człowieka

Człowiek jako składnik ekosystemu to także obiekty podatne na działanie czynników abiotycznych przyrody nieożywionej. Zależność zdrowia i zachowania człowieka od aktywności słonecznej, cyklu księżycowego, cyklonów i podobnych wpływów odnotowano kilka wieków temu, dzięki umiejętnościom obserwacyjnym naszych przodków. I w nowoczesne społeczeństwo Niezmiennie odnotowuje się obecność grupy ludzi, na których zmiany nastroju i dobrostanu pośrednio wpływają abiotyczne czynniki środowiska.

Na przykład badania wpływu Słońca wykazały, że gwiazda ta ma jedenastoletni cykl okresowej aktywności. Na tej podstawie powstają oscylacje pola elektromagnetycznego Ziemi, które wpływają Ludzkie ciało. Szczyty aktywności słonecznej mogą osłabić układ odpornościowy, a wręcz przeciwnie, sprawić, że mikroorganizmy chorobotwórcze będą bardziej odporne i przystosowane do szerokiego rozprzestrzeniania się w obrębie społeczności. Smutnymi konsekwencjami tego procesu są wybuchy epidemii, pojawienie się nowych mutacji i wirusów.

Do innych ważny przykład wpływ abiotyczny to ultrafiolet. Każdy wie, że w określonych dawkach ten rodzaj promieniowania jest nawet przydatny. Ten czynnik środowiskowy działa antybakteryjnie i spowalnia rozwój zarodników powodujących choroby skóry. Jednak w dużych dawkach promieniowanie ultrafioletowe negatywnie wpływa na populację, powodując śmiertelne choroby, takie jak rak, białaczka czy mięsak.

Przejawami działania abiotycznych czynników środowiska na człowieka są bezpośrednio temperatura, ciśnienie i wilgotność powietrza, w skrócie klimat. Wzrost temperatury spowoduje hamowanie aktywność fizyczna i rozwój problemów z układem sercowo-naczyniowym. Niskie temperatury są groźne ze względu na hipotermię, czyli procesy zapalne w obrębie układu oddechowego, stawów i kończyn. Należy tutaj zaznaczyć, że parametr wilgotności dodatkowo wzmacnia wpływ warunków temperaturowych.

Wzrost ciśnienia atmosferycznego zagraża zdrowiu osób ze słabymi stawami i kruchymi naczyniami krwionośnymi. Szczególnie niebezpieczne są nagłe zmiany tego parametru klimatycznego – może wystąpić nagłe niedotlenienie, zablokowanie naczyń włosowatych, omdlenia, a nawet śpiączka.

Wśród czynników środowiskowych nie można nie zauważyć chemicznego aspektu oddziaływania na człowieka. Należą do nich wszystkie pierwiastki chemiczne zawarte w wodzie, atmosferze czy glebie. Istnieje koncepcja czynników regionalnych - nadmiaru lub odwrotnie niedoboru niektórych związków lub pierwiastków śladowych w naturze każdego regionu. Przykładowo z wymienionych czynników zarówno brak fluoru jest szkodliwy – powoduje uszkodzenie szkliwa zębów, jak i jego nadmiar – przyspiesza proces kostnienia więzadeł i zaburza pracę niektórych narządów wewnętrznych. Szczególnie zauważalne w zapadalności populacji są wahania zawartości pierwiastków chemicznych, takich jak chrom, wapń, jod, cynk i ołów.

Oczywiście wiele z wymienionych powyżej warunków abiotycznych, choć są czynnikami abiotycznymi środowiska przyrodniczego, tak naprawdę jest w dużym stopniu zależnych od działalności człowieka – rozwoju kopalń i złóż, zmian w korytach rzek, środowiska powietrznego itp. podobne przykłady ingerencja postępu w zjawiska naturalne.

Szczegółowa charakterystyka czynników abiotycznych

Dlaczego wpływ na populację większości czynników abiotycznych jest tak ogromny? Jest to logiczne: w końcu dla zapewnienia cyklu życiowego każdego żywego organizmu na Ziemi ważny jest ogół wszystkich parametrów wpływających na jakość życia, jego czas trwania i determinujących liczbę obiektów ekosystemu. Oświetlenie, skład atmosfery, wilgotność, temperatura, strefowość rozmieszczenia przedstawicieli przyrody żywej, zasolenie wody i powietrza, jej dane edaficzne to najważniejsze czynniki abiotyczne, a przystosowanie się do nich organizmów jest pozytywne lub negatywne, ale w każdym przypadku jest nieuniknione. Łatwo to sprawdzić: wystarczy się rozejrzeć!

Czynniki abiotyczne w środowisku wodnym zapewniają początek życia i stanowią trzy czwarte każdej żywej komórki na Ziemi. W ekosystemie leśnym na czynniki biotyczne składają się te same parametry: wilgotność, temperatura, gleba, światło - determinują one rodzaj lasu, nasycenie roślinami i ich zdolność adaptacji do określonego regionu.

Oprócz wymienionych już oczywistych czynników, jako ważne czynniki abiotyczne środowiska naturalnego, należy wymienić także zasolenie, glebę i pole elektromagnetyczne Ziemi. Cały ekosystem ewoluował przez setki lat, zmieniła się topografia obszarów, zmienił się stopień przystosowania organizmów żywych do określonych warunków życia, pojawiły się nowe gatunki i migrowały całe populacje. Jednak ten naturalny łańcuch od dawna jest zakłócany przez owoce działalności człowieka na planecie. Praca czynników środowiskowych zostaje w sposób zasadniczy zakłócona przez to, że wpływ parametrów abiotycznych nie następuje celowo, jak czynniki przyrody nieożywionej, ale jako szkodliwy wpływ na rozwój organizmów.

Niestety wpływ czynników abiotycznych na jakość i oczekiwaną długość życia człowieka i ludzkości jako całości był i pozostaje ogromny i może mieć zarówno pozytywne, jak i negatywne konsekwencje dla każdego pojedynczego organizmu dla całej ludzkości.