Въведение

Всеки ден, бързайки по работа, вървите по улицата, треперейки от студ или изпотявайки се от жегата. И след работен ден отивате в магазина и купувате храна. Излизайки от магазина, спирате набързо преминаващ микробус и безпомощно сядате на най-близката свободна седалка. За мнозина това е познат начин на живот, нали? Замисляли ли сте се как функционира животът от екологична гледна точка? Съществуването на хора, растения и животни е възможно само чрез тяхното взаимодействие. Не може без влиянието на неживата природа. Всеки от тези видове въздействие има свое собствено обозначение. И така, има само три вида въздействие върху околната среда. Това са антропогенни, биотични и абиотични фактори. Нека разгледаме всеки от тях и неговото въздействие върху природата.

1. Антропогенни фактори- влияние върху характера на всички форми на човешката дейност

Когато се спомене този термин, нито една положителна мисъл не идва на ум. Дори когато хората правят нещо добро за животните и растенията, това се случва поради последствията от предишно правене на нещо лошо (например бракониерство).

Антропогенни фактори (примери):

• Сушене на блата.
• Торене на полета с пестициди.
• Бракониерство.
• Промишлени отпадъци (снимка).

Заключение

Както можете да видите, основно хората причиняват вреда само на околната среда. И поради нарастването на икономическите и промишлено производстводори екологичните мерки, установени от редки доброволци (създаване на природни резервати, екологични митинги), вече не помагат.

2. Биотични фактори – влиянието на живата природа върху различните организми

Просто казано, това е взаимодействието на растенията и животните помежду си. Тя може да бъде както положителна, така и отрицателна. Има няколко вида такова взаимодействие:

1. Конкуренция - такива отношения между индивиди от една или различни видове, при което използването на определен ресурс от един от тях намалява достъпността му за други. По принцип в конкуренцията животните или растенията се борят помежду си за своето парче хляб

2. Мутуализмът е връзка, при която всеки вид получава определена полза. Просто казано, когато растенията и/или животните се допълват хармонично.

3. Коменсализмът е форма на симбиоза между организми от различни видове, при която един от тях използва дома или организма на гостоприемника като място за настаняване и може да се храни с остатъци от храна или продукти от своята жизнена дейност. В същото време не носи нито вреда, нито полза на собственика. Като цяло, малко, незабележимо допълнение.

Биотични фактори (примери):

Съжителство на риби и коралови полипи, камшичести протозои и насекоми, дървета и птици (напр. кълвачи), скорци майна и носорози.

Заключение

Въпреки факта, че биотичните фактори могат да бъдат вредни за животните, растенията и хората, те също имат големи ползи.

3. Абиотични фактори - въздействието на неживата природа върху различни организми

Да, и неживата природа също играе важна роля в жизнените процеси на животните, растенията и хората. Може би най-важният абиотичен фактор е времето.

Абиотични фактори: примери

Абиотичните фактори са температурата, влажността, светлината, солеността на водата и почвата, както и въздухът и неговия газов състав.

Заключение

Абиотичните фактори могат да бъдат вредни за животните, растенията и хората, но все пак като цяло са им полезни

Долен ред

Единственият фактор, който не облагодетелства никого, е антропогенният. Да, това също не носи нищо добро на човек, въпреки че той е сигурен, че променя природата за свое добро и не мисли какво ще се превърне това „добро“ за него и неговите потомци след десет години. Хората вече са унищожили напълно много видове животни и растения, които са имали своето място в световната екосистема. Биосферата на Земята е като филм, в който няма второстепенни роли, всички са главни. Сега си представете, че някои от тях са премахнати. Какво ще се случи във филма? Така е в природата: изчезне ли и най-малката песъчинка, голямата сграда на Живота ще рухне.

Постоянно развиващо се, човечеството не мисли особено за това как абиотичните фактори пряко или косвено влияят върху хората. Какво представляват абиотичните условия и защо тяхното привидно фино влияние е толкова важно да се вземе предвид? Това са определени физични явления, които не са свързани с живата природа, които по един или друг начин оказват влияние върху човешкия живот или околната среда. Грубо казано, светлината, степента на влажност, магнитното поле на Земята, температурата, въздухът, който дишаме - всички тези параметри се наричат ​​абиотични. Това определение по никакъв начин не включва влиянието на живи организми, включително бактерии, микроорганизми и дори протозои.

Бърза навигация в статията

Примери и видове

Вече разбрахме, че това е набор от неживи природни явления, които могат да бъдат климатични, водни или почвени. Класификацията на абиотичните фактори условно се разделя на три вида:

1. химически,
2. физически,
3. Механични.

Химичното влияние се оказва от органичния и минерален състав на почвата, атмосферен въздух, подземни и други води. Физическо включване дневна светлина, налягане, температура и влажност на околната среда. Съответно циклоните, слънчевата активност, движението на почвата, въздуха и водата в природата се считат за механични фактори. Комбинацията от всички тези параметри има огромно влияние върху размножаването, разпространението и качеството на живот на всички живи същества на нашата планета. И ако модерен човексмята, че всички тези явления, които буквално са контролирали живота на неговите древни предци, сега са опитомени с помощта на прогресивни технологии, тогава, за съжаление, това изобщо не е така в действителност.

Не трябва да изпускаме от поглед биотичните фактори и процеси, които неизбежно са свързани с абиотичното влияние върху всички живи същества. Биотичните са формите на влияние на живите организми един върху друг; почти всяка от тях е причинена от абиотични фактори на околната среда и тяхното влияние върху живите организми.

Какво влияние могат да окажат неживите фактори?

Като начало, трябва да дефинираме какво попада под определението за абиотични фактори на околната среда? Кои параметри могат да бъдат включени тук? Абиотичните фактори на околната среда включват: светлина, температура, влажност и атмосферни условия. Нека разгледаме по-подробно кой фактор влияе как точно.

Светлина

Светлината е един от факторите на околната среда, който използва буквално всеки обект в геоботаниката. Слънчевата светлина е най-важният източник на топлинна енергия, отговорен в природата за процесите на развитие, растеж, фотосинтеза и много, много други.

Светлината, като абиотичен фактор, има редица специфични характеристики: спектрален състав, интензитет, периодичност. Тези абиотични условия са най-важни за растенията, чийто основен живот е процесът на фотосинтеза. Без висококачествен спектър и добра интензивност на осветлението растителният свят няма да може активно да се възпроизвежда и да расте пълноценно. Продължителността на излагане на светлина също е важна; например, при къса дневна светлина растежът на растенията е значително намален и репродуктивните функции са инхибирани. Не напразно за добър растежи получаване на реколта, в парникови (изкуствени) условия те задължително създават възможно най-дълъг фотопериод, който е толкова необходим за живота на растенията. В такива случаи естествените биологични ритми се нарушават радикално и умишлено. Осветлението е най-важният природен фактор за нашата планета.

температура

Температурата също е един от най-мощните абиотични фактори. Без необходимото температурен режим, животът на Земята е наистина невъзможен - и това не е преувеличение. Освен това, ако човек може умишлено да поддържа светлинния баланс на определено ниво и това е доста лесно да се направи, тогава ситуацията с температурата е много по-трудна.

Разбира се, в продължение на милиони години съществуване на планетата, както растенията, така и животните са се адаптирали към температурите, които са неудобни за тях. Тук процесите на терморегулация са различни. Например, при растенията има два метода: физиологичен, а именно увеличаване на концентрацията на клетъчния сок поради интензивното натрупване на захар в клетките. Този процес гарантира изисквано нивоустойчивост на замръзване на растенията, при която те не могат да умрат дори при много ниски температури. Вторият метод е физически, той се състои в специална структура на листата или нейното намаляване, както и методи на растеж - клек или пълзящи по земята - за да се избегне замръзване на открито.

Сред животните се прави разлика между евритерми - тези, които съществуват свободно със значителни температурни колебания, и стенотерми, за чийто живот е важен определен температурен диапазон с не твърде голям размер. Евритермните организми съществуват, когато температурата на околната среда варира в рамките на 40-50 градуса, обикновено това са условия, близки до континенталния климат. През лятото има високи температури, през зимата има слана.

Ярък пример за евритермно животно е заекът. IN топло времегодина, той се чувства комфортно в жегата, а в студено време, превръщайки се в заек, той перфектно се адаптира към температурните абиотични фактори на околната среда и тяхното влияние върху живите организми.

Има много представители на фауната - животни, насекоми и бозайници, които имат друг тип терморегулация - чрез състояние на вцепенение. В този случай метаболизмът се забавя, но телесната температура може да се поддържа на същото ниво. Пример: за кафява мечка абиотичният фактор е зимната температура на въздуха, а методът й за адаптиране към замръзване е хибернацията.

Въздух

Към абиотичните екологични фактори се отнася и въздушната среда. В процеса на еволюция живите организми трябваше да овладеят въздушната среда, след като напуснаха водата на сушата. Някои от тях, особено това засегнати насекоми и птици, в процеса на развитие на видове, които се движат по сушата, адаптирани към движение във въздуха, овладяване на техниката на полет.

Не трябва да се изключва и процесът на ансмохория - миграция на растителни видове с помощта на въздушни течения - по-голямата част от растенията са населили териториите, в които сега растат, по този начин, чрез опрашване, пренасяне на семена от птици, насекоми и харесването.

Ако се запитаме какви абиотични фактори влияят върху растенията и животински свят, тогава атмосферата по отношение на нейното влияние очевидно няма да бъде на последно място - нейната роля в процеса на еволюция, развитие и численост на населението не може да бъде преувеличена.

Важен е обаче не самият въздух, като параметър, влияещ върху природата и организмите, а неговото качество, т.е. химичен състав. Какви фактори са важни в този аспект? Има два от тях: кислород и въглероден диоксид.

Кислородна стойност

Без кислород могат да съществуват само анаеробни бактерии; други живи организми абсолютно се нуждаят от него. Кислородният компонент на въздушната среда се отнася до онези видове продукти, които се консумират само, но само зелените растения са способни да произвеждат кислород чрез метода на фотосинтеза.

Кислородът, влизайки в тялото на бозайника, се свързва в химично съединение от хемоглобина в кръвта и в тази форма се транспортира с кръвта до всички клетки и органи. Този процес осигурява нормалното функциониране на всеки жив организъм. Влиянието на въздушната среда върху процеса на поддържане на живота е голямо и непрекъснато през целия живот.

Стойност на въглеродния диоксид

Въглеродният диоксид е продукт, издишван от бозайници и някои растения, също така се образува при горене и дейността на почвените микроорганизми. Всички тези природни процеси обаче отделят толкова незначително количество въглероден диоксид, че дори не могат да се сравняват с истинската катастрофа на екосистемата, която е пряко и косвено свързана с всички природни процеси - промишлени емисии и отпадъчни продукти технологични процеси. И ако само преди сто години подобен проблем се наблюдаваше предимно в голям индустриален град като Челябинск, то днес той е широко разпространен на почти цялата територия на планетата. В наши дни въглеродният диоксид се произвежда навсякъде: от предприятията, превозни средства, различни устройства, упорито разширява групата на своето влияние, включително атмосферата.

Влажност

Влажността, като абиотичен фактор, е водното съдържание на всичко: растение, въздух, почва или жив организъм. От факторите на околната среда влажността е основното условие, необходимо за възникването и развитието на живота на Земята.

Абсолютно всяко живо същество на планетата се нуждае от вода. Самият факт, че всяка жива клетка се състои от осемдесет процента вода, говори сам за себе си. А за много живи същества идеалните условия за живот в естествената среда са водни басейни или влажен климат.

Разбира се, има и видове райони, където количеството вода е минимално или присъства с известна периодичност, това са пустини, високопланински терени и други подобни райони. Това има очевидно въздействие върху природата: липса или минимум на растителност, изсушаване на почвата, липса на плодоносни растения, оцеляват само онези видове флора и фауна, които са успели да се адаптират към такива условия. Годността, независимо в каква степен е изразена, не е пожизнена и в случай, че характеристиките на абиотичните фактори се променят по някаква причина, също могат да се променят или да изчезнат напълно.

От гледна точка на степента на влияние върху природата, влажността е важно да се вземе предвид не само като отделен параметър, но и в комбинация с всеки от изброените фактори, тъй като заедно те формират типа климат. Всяка конкретна територия със собствени абиотични екологични фактори има свои собствени характеристики, собствена растителност, видове и размер на популацията.

Влиянието на абиотичните фактори върху човека

Човекът, като компонент на екосистемата, също се отнася до обекти, податливи на влиянието на абиотичните фактори на неживата природа. Зависимостта на човешкото здраве и поведение от слънчевата активност, лунния цикъл, циклоните и подобни влияния е забелязана преди няколко века, благодарение на наблюдателните умения на нашите предци. И в съвременното общество неизменно се регистрира присъствието на група хора, чиито промени в настроението и благосъстоянието са косвено повлияни от абиотичните фактори на околната среда.

Например, изследванията на слънчевото влияние показват, че тази звезда има единадесетгодишен цикъл на периодична активност. На тази основа възникват колебания в електромагнитното поле на Земята, което се отразява на човешкото тяло. Пиковете на слънчевата активност могат да отслабят имунната система и, напротив, да направят патогенните микроорганизми по-издръжливи и адаптирани към широко разпространение в общността. Тъжните последици от този процес са огнища на епидемии, появата на нови мутации и вируси.

Друг важен пример за абиотично влияние е ултравиолетовата светлина. Всеки знае, че в определени дози този вид радиация е дори полезна. Този фактор на околната среда има антибактериален ефект и забавя развитието на спори, които причиняват кожни заболявания. Но в големи дози ултравиолетовото лъчение се отразява негативно на населението, причинявайки фатални заболявания като рак, левкемия или саркома.

Проявите на действието на абиотичните фактори на околната среда върху човека пряко включват температура, налягане и влажност на въздуха, накратко – климат. Повишаването на температурата ще доведе до инхибиране на физическата активност и развитие на проблеми със сърдечно-съдовата система. Ниските температури са опасни поради хипотермия, което означава възпалителни процеси в дихателната система, ставите и крайниците. Тук трябва да се отбележи, че параметърът влажност допълнително засилва влиянието на температурните условия.

Повишаването на атмосферното налягане застрашава здравето на хората със слаби стави и крехки кръвоносни съдове. Особено опасни са резките промени в този климатичен параметър - може да настъпи внезапна хипоксия, запушване на капиляри, припадък и дори кома.

Сред факторите на околната среда не може да не се отбележи химическият аспект на въздействието върху хората. Те включват всички химични елементи, съдържащи се във водата, атмосферата или почвата. Има концепция за регионални фактори - излишък или, обратно, дефицит на определени съединения или микроелементи в природата на всеки отделен регион. Например, от изброените фактори, както липсата на флуор е вредна - причинява увреждане на зъбния емайл, така и неговият излишък - ускорява процеса на осификация на връзките, нарушава функционирането на някои вътрешни органи. Особено забележими в заболеваемостта на населението са колебанията в съдържанието на такива химически елементи, като хром, калций, йод, цинк, олово.

Разбира се, много от абиотичните условия, изброени по-горе, въпреки че са абиотични фактори на естествената среда, всъщност са много зависими от човешката дейност - разработването на мини и находища, промени в речните корита, въздушната среда и подобни примери за намесата на прогреса в природните явления.

Подробна характеристика на абиотичните фактори

Защо ефектът върху популацията на повечето абиотични фактори е толкова огромен? Това е логично: в крайна сметка, за да се осигури жизненият цикъл на всеки жив организъм на Земята, е важна съвкупността от всички параметри, които влияят върху качеството на живот, неговата продължителност и определят броя на обектите на екосистемата. Осветлението, съставът на атмосферата, влажността, температурата, зоналността на разпространение на представители на живата природа, солеността на водата и въздуха, нейните едафични данни са най-важните абиотични фактори и адаптацията на организмите към тях е положителна или отрицателна, но във всеки случай, е неизбежно. Лесно е да проверите това: просто се огледайте!

Абиотичните фактори във водната среда осигуряват произхода на живота и представляват три четвърти от всяка жива клетка на Земята. В горската екосистема биотичните фактори включват всички същите параметри: влажност, температура, почва, светлина - те определят вида на гората, наситеността на растенията и тяхната адаптивност към определен регион.

В допълнение към вече изброените очевидни, солеността, почвата и електромагнитното поле на Земята също трябва да бъдат споменати като важни абиотични фактори на природната среда. Цялата екосистема се е развивала в продължение на стотици години, топографията на районите се е променила, степента на адаптация на живите организми към определени условия на живот се е променила, появили са се нови видове и цели популации са мигрирали. Тази естествена верига обаче отдавна е нарушена от плодовете на човешката дейност на планетата. Работата на факторите на околната среда е фундаментално нарушена поради факта, че влиянието на абиотичните параметри не се извършва целенасочено, като факторите на неживата природа, а като вредно въздействие върху развитието на организмите.

За съжаление, влиянието на абиотичните фактори върху качеството и продължителността на живота на хората и човечеството като цяло е било и остава огромно и може да има както положителни, така и отрицателни последици за всеки отделен организъм за цялото човечество като цяло.

Абиотични фактори

Абиотичните фактори са фактори от нежива природа, физически и химични по природа. Те включват: светлина, температура, влажност, налягане, соленост (особено във водна среда), минерален състав (в почвата, в почвата на резервоари), движения на въздушни маси (вятър), движения на водни маси (течения), и др. Комбинацията от различни абиотични фактори определя разпространението на видовете организми в различни райони глобус. Всеки знае, че този или онзи биологичен вид не се среща навсякъде, а в райони, където има условия, необходими за неговото съществуване. Това, по-специално, обяснява географското местоположение на различни видовена повърхността на нашата планета.

Както беше отбелязано по-горе, съществуването на определен вид зависи от комбинация от много различни абиотични фактори. Освен това за всеки тип значението на отделните фактори, както и на техните комбинации, е много специфично.

Най-важното нещо за всички живи организми е светлината. Първо, защото това е практически единственият източник на енергия за всички живи същества. Автотрофни (фотосинтетични) организми - цианобактерии, растения, преобразуващи енергията на слънчевата светлина в енергията на химичните връзки (в процеса на синтез на органични вещества от минерали), осигуряват тяхното съществуване. Но освен това създадените от тях органични вещества служат (под формата на храна) като източник на енергия за всички хетеротрофи. Второ, светлината играе важна роля като фактор, регулиращ начина на живот, поведението и физиологичните процеси, протичащи в организмите. Нека си припомним такъв известен пример като падането на листата от дърветата. Започва постепенно намаляване на светлата част на деня труден процесфизиологично преструктуриране на растенията в навечерието на дълъг зимен период.

Промените в дневните часове през годината са от голямо значение за животните в умерения пояс. Сезонността определя размножаването на много от видовете им, промените в оперението и козината, рогата при копитните, метаморфозите при насекомите, миграцията на рибите и птиците.

Абиотичен фактор, не по-малко важен от светлината, е температурата. Повечето живи същества могат да живеят само в диапазона от –50 до +50 °C. И главно в местообитанията на организмите на Земята се наблюдават температури, които не надхвърлят тези граници. Има обаче видове, които са се приспособили да съществуват при много високи или ниски температури. Така някои бактерии и кръгли червеи могат да живеят в горещи извори с температури до +85 °C. В условията на Арктика и Антарктида се срещат различни видове топлокръвни животни - полярни мечки, пингвини.

Температурата като абиотичен фактор може значително да повлияе на скоростта на развитие и физиологичната активност на живите организми, тъй като е подложена на дневни и сезонни колебания.

Други абиотични фактори са не по-малко важни, но в различна степен. различни групиживи организми. По този начин за всички сухоземни видове влажността играе важна роля, а за водните видове солеността играе важна роля. Фауната и флората на островите в океаните и моретата са значително повлияни от вятъра. За обитателите на почвата е важна нейната структура, т.е. размерът на почвените частици.

Биотични и антропогенни фактори

Биотични фактори(фактори на живата природа) представляват различни форми на взаимодействие между организми от един и същи вид.

Взаимоотношения между организми от един и същи видчесто имат характер състезание, и доста пикантен. Това се дължи на еднаквите им нужди – от храна, териториално пространство, светлина (при растенията), места за гнездене (при птиците) и др.

Често във взаимоотношенията между индивиди от един и същи вид също има сътрудничество. Стадният, стаден начин на живот на много животни (копитни, тюлени, маймуни) им позволява успешно да се защитават от хищници и да осигурят оцеляването на малките си. Вълците дават интересен пример. В течение на годината те преживяват промяна от конкурентни към отношения на сътрудничество. През пролетта и лятото вълците живеят по двойки (мъжки и женски) и отглеждат потомство. Освен това всяка двойка заема определена ловна територия, която им осигурява храна. Между двойките има ожесточена териториална конкуренция. През зимата вълците се събират в глутници и ловуват заедно, а в глутницата вълци се развива доста сложна „социална“ структура. Преходът от конкуренция към сътрудничество тук се дължи на факта, че през лятото има много плячка (малки животни), а през зимата има само големи животни (лосове, елени, диви свине). Вълкът не може да се справи сам с тях, така че се образува глутница за успешен съвместен лов.

Взаимоотношения между организми от различни видовемного разнообразни. При тези, които имат подобни нужди (от храна, места за гнездене), се наблюдава състезание. Например между сив и черен плъх, червена хлебарка и черна. Не много често, но между различните видове се развива сътрудничество, като на птичи пазар. Множество птици от малки видове са първите, които забелязват опасност и приближаването на хищник. Алармират, и то големите силни видове(например сребристи чайки) активно атакуват хищник (арктическа лисица) и го прогонват, защитавайки както своите гнезда, така и гнездата на малки птици.

Широко разпространен във видовите връзки хищничество.В този случай хищникът убива плячката и я изяжда цяла. Тревопасността също е тясно свързана с този метод: тук също индивиди от един вид ядат представители на друг (понякога обаче не ядат цялото растение, а само частично).

При коменсализъм симбионтът има полза от съжителството, а гостоприемникът не е вреден, но той не получава никаква полза. Например пилотска риба (коменсал), живееща близо до голяма акула (собственик), има надежден защитник и също получава храна от масата на собственика. Акулата просто не забелязва своя „свободен товар“. Коменсализмът се наблюдава широко при животни, водещи прикрепен начин на живот - гъби и кишечнополови червеи (фиг. 1).

Ориз. 1.Морска анемона върху черупка, заета от рак отшелник

Ларвите на тези животни се заселват върху черупката на раци и черупки на мекотели, а развитите възрастни организми използват гостоприемника като „превозно средство“.

Мутуалистични отношения се характеризират с взаимна изгода както за мутуалиста, така и за собственика. Широка известни примерикъм това - чревни бактерии при хората („доставяне“ на техния собственик основни витамини); нодулни бактерии - азотфиксатори - живеещи в корените на растенията и др.

И накрая, два вида, съществуващи на една и съща територия („съседи“), може да не взаимодействат помежду си по никакъв начин. В този случай те говорят за неутрализъм,липса на каквито и да било видови връзки.

Антропогенни фактори -фактори (въздействащи на живи организми и екологични системи), произтичащи от човешка дейност.

Средата се определя от климатичните условия, както и от условията на почвата и водата.

Класификация

Има няколко класификации на абиотичните фактори. Един от най-популярните ги разделя на следните компоненти:

• физически фактори (барометрично налягане, влажност);
• химични фактори (състав на атмосферата, минерални и органични вещества в почвата, ниво на рН в почвата и други)
• механични фактори (вятър, свлачища, движение на вода и почва, терен и др.)

Абиотичните фактори на околната среда значително влияят върху разпространението на видовете и определят техния ареал, т.е. географска област, която е местообитание на определени организми.

температура

Особено значение се отдава на температурата, тъй като тя е най-важният показател. В зависимост от температурата абиотичните фактори на околната среда се различават в топлинните зони, с които е свързан животът на организмите в природата. Това са студени, умерени, тропически, като температурата, която е благоприятна за живота на организмите, се нарича оптимална. Почти всички организми могат да живеят в диапазона от 0°-50°C.

В зависимост от способността им да съществуват при различни температурни условия, те се класифицират като:

• евритермни организми, адаптирани към условия на резки температурни колебания;
• стенотермни организми, които съществуват в тесен температурен диапазон.

Евритермните организми се считат за организми, които живеят предимно в райони, където преобладава континенталният климат. Тези организми са в състояние да издържат на големи температурни колебания (ларви на двукрили, бактерии, водорасли, хелминти). Някои евритермни организми могат да влязат в състояние на хибернация, ако температурният фактор се „стегне“. Метаболизмът в това състояние е значително намален (язовци, мечки и др.).

Стенотермните организми могат да бъдат намерени както сред растенията, така и сред животните. Например повечето морски животни оцеляват при температури до 30°C.

Животните се делят според способността им да поддържат собствената си терморегулация, т.е. постоянна телесна температура, в така наречените пойкилотерми и хомеотерми. Първите могат да променят температурата си, докато за вторите тя винаги е постоянна. Всички бозайници и редица птици са хомеотермни животни. Пойкилотермните организми включват всички организми, с изключение на някои видове птици и бозайници. Телесната им температура е близка до температурата на околната среда. В хода на еволюцията животните, класифицирани като хомеотермични, са се адаптирали да се предпазват от студа (хибернация, миграция, козина и др.).

Светлина

Абиотичните фактори на околната среда са светлината и нейната интензивност. Важността му е особено голяма за фотосинтезиращите растения. Нивото на фотосинтеза се влияе от интензитета, качествения състав на светлината и разпределението на светлината във времето. Известни са обаче бактерии и гъбички, които могат да се размножават дълго време в пълна тъмнина. Растенията се делят на светлолюбиви, топлоустойчиви и топлолюбиви.

За много животни продължителността на дневната светлина е важна, което влияе върху сексуалната функция, като я увеличава през дългите светли часове на деня и я инхибира през късите (есен или зима).

Влажност

Влажността е комплексен фактор и представлява количеството водна пара във въздуха и вода в почвата. Продължителността на живота на клетките и съответно на целия организъм зависи от нивото на влажност. Влажността на почвата се влияе от количеството на валежите, дълбочината на водата в почвата и други условия. Влагата е необходима за разтваряне на минералите.

Абиотични фактори на водната среда

Химическите фактори не отстъпват по важност на физичните. Голяма роля принадлежи на газа и състава на водната среда. Почти всички организми се нуждаят от кислород, а редица организми изискват азот, сероводород или метан.

Физическите абиотични фактори на околната среда са газовият състав, който е изключително важен за онези живи същества, които живеят във водна среда. Водите на Черно море, например, съдържат много сероводород, поради което този басейн се счита за не особено благоприятен за много организми. Солеността е важен компонент на водната среда. Повечето водни животни живеят в солени води, по-малко живеят в сладки води и още по-малко живеят в леко солени води. Разпределението и размножаването на водните животни се влияе от способността за поддържане на солния състав на вътрешната среда.

Въведение

Основни абиотични фактори и тяхната характеристика

Литература

Въведение

Абиотичните фактори на околната среда са компоненти и явления от нежива, неорганична природа, които пряко или косвено засягат живите организми. Естествено тези фактори действат едновременно и това означава, че всички живи организми попадат под тяхното влияние. Степента на присъствие или отсъствие на всеки от тях значително влияе върху жизнеспособността на организмите и варира различно за различните видове. Трябва да се отбележи, че това силно засяга цялата екосистема като цяло и нейната устойчивост.

Факторите на околната среда, както поотделно, така и в комбинация, когато засягат живите организми, ги принуждават да се променят и адаптират към тези фактори. Тази способност се нарича екологична валентност или пластичност. Пластичността или екологичната валентност на всеки вид е различна и има различен ефект върху способността на живите организми да оцеляват при променящи се фактори на околната среда. Ако организмите не само се адаптират към биотичните фактори, но също така могат да им влияят, променяйки други живи организми, тогава това е невъзможно с абиотичните фактори на околната среда: организмът може да се адаптира към тях, но не е в състояние да окаже значително обратно влияние върху тях.

Абиотичните фактори на околната среда са условия, които не са пряко свързани с жизнената активност на организмите. Най-важните абиотични фактори включват температура, светлина, вода, състав на атмосферните газове, структура на почвата, състав на хранителните вещества в нея, терен и др. Тези фактори могат да повлияят на организмите както пряко, например светлина или топлина, така и непряко, например терен, който определя действието на преки фактори, светлина, вятър, влага и др. Съвсем наскоро влиянието на промените в слънчевата активност върху биосферата процеси са открити.

1. Основни абиотични фактори и тяхната характеристика

Сред абиотичните фактори са:

Климатични (влиянието на температурата, светлината и влажността);

Геологически (земетресение, вулканично изригване, движение на ледници, кални потоци и лавини и др.);

Орографски (характеристики на терена, където живеят изследваните организми).

Нека разгледаме действието на основните преки абиотични фактори: светлина, температура и наличие на вода. Температурата, светлината и влажността са най-важните фактори външна среда. Тези фактори естествено се променят както през годината и деня, така и във връзка с географското зониране. Организмите проявяват зонална и сезонна адаптация към тези фактори.

Светлината като фактор на околната среда

Слънчевата радиация е основният източник на енергия за всички процеси, протичащи на Земята. В спектъра на слънчевата радиация могат да се разграничат три области, различни по биологично действие: ултравиолетова, видима и инфрачервена. Ултравиолетовите лъчи с дължина на вълната под 0,290 микрона са разрушителни за всички живи същества, но се задържат от озоновия слой на атмосферата. Само малка част от по-дългите ултравиолетови лъчи (0,300 - 0,400 микрона) достига земната повърхност. Те съставляват около 10% от лъчистата енергия. Тези лъчи са силно химически активни; във високи дози могат да увредят живите организми. В малки количества обаче те са необходими, например, за хората: под въздействието на тези лъчи в човешкото тяло се образува витамин D, а насекомите визуално различават тези лъчи, т.е. виж в ултравиолетова светлина. Те могат да се движат с поляризирана светлина.

Видимите лъчи с дължина на вълната от 0,400 до 0,750 микрона (на тях се пада по-голямата част от енергията - 45% - на слънчевата радиация), достигащи земната повърхност, са особено важни за организмите. Благодарение на това излъчване зелените растения синтезират органична материя(извършват фотосинтеза), която се използва за храна от всички други организми. За повечето растения и животни видимата светлина е един от важните фактори на околната среда, въпреки че има и такива, за които светлината не е предпоставка за съществуване (почвени, пещерни и дълбоководни видове адаптация към живот на тъмно). Повечето животни са способни да различават спектралния състав на светлината – имат цветно зрение, а растенията имат ярко оцветени цветя, за да привличат опрашващи насекоми.

Инфрачервените лъчи с дължина на вълната над 0,750 микрона не се възприемат от човешкото око, но са източник на топлинна енергия (45% от лъчистата енергия). Тези лъчи се абсорбират от тъканите на животните и растенията, което води до нагряване на тъканите. Много студенокръвни животни (гущери, змии, насекоми) използват слънчева светлиназа повишаване на телесната температура (някои змии и гущери са екологично топлокръвни животни). Светлинните условия, свързани с въртенето на Земята, имат различни дневни и сезонни цикли. Почти всички физиологични процеси в растенията и животните имат дневен ритъм с максимум и минимум в определени часове: например в определени часове на деня цветето на растението се отваря и затваря, а животните са развили адаптации към нощния и дневния живот. Продължителността на деня (или фотопериода) е от голямо значение в живота на растенията и животните.

Растенията, в зависимост от условията на живот, се адаптират към сянката - растения, устойчиви на сянкаили, напротив, към слънцето - светлолюбиви растения (например зърнени култури). Силното, ярко слънце (над оптималната яркост) обаче потиска фотосинтезата, което затруднява производството на високи добиви от богати на протеини култури в тропиците. В умерените зони (над и под екватора) цикълът на развитие на растенията и животните е ограничен до сезоните на годината: подготовката за промени в температурните условия се извършва въз основа на сигнал - промени в продължителността на деня, които при определено време от годината на дадено място винаги е едно и също. В резултат на този сигнал се включват физиологични процеси, водещи до растеж на растенията и цъфтеж през пролетта, плододаване през лятото и разлистване през есента; при животните - до линеене, натрупване на мазнини, миграция, размножаване при птици и бозайници и началото на стадия на покой при насекомите. Животните възприемат промените в продължителността на деня с помощта на зрителните си органи. А растенията – с помощта на специални пигменти, намиращи се в листата на растенията. Дразненията се възприемат чрез рецептори, в резултат на което възникват редица биохимични реакции (активиране на ензими или освобождаване на хормони), след което се появяват физиологични или поведенчески реакции.

Изследването на фотопериодизма при растенията и животните показва, че реакцията на организмите към светлина се основава не само на количеството получена светлина, но и на редуването на периоди на светлина и тъмнина с определена продължителност през деня. Организмите са способни да измерват времето, т.е. имат биологичен часовник - от едноклетъчните организми до човека. Биологичният часовник - също се управляват от сезонни цикли и други биологични явления. Биологичният часовник определят ежедневния ритъм на дейност както на целия организъм, така и на процесите, протичащи дори на клетъчно ниво, по-специално клетъчните деления.

Температурата като фактор на околната среда

Всички химични процеси, протичащи в тялото, зависят от температурата. Промените в топлинните условия, често наблюдавани в природата, дълбоко засягат растежа, развитието и други прояви на живота на животните и растенията. Има организми с нестабилна телесна температура – ​​пойкилотермни и организми с постоянна телесна температура – ​​хомеотермни. Пойкилотермните животни са изцяло зависими от температурата на околната среда, докато хомеотермичните животни са в състояние да поддържат постоянна телесна температура независимо от промените в температурата на околната среда. По-голямата част от сухоземните растения и животни в състояние на активен живот не могат да понасят отрицателни температури и умират. Горната температурна граница на живота не е еднаква за различните видове - рядко над 40-45 О C. Някои цианобактерии и бактерии живеят при температури 70-90 О C, някои мекотели (до 53 О СЪС). За повечето сухоземни животни и растения оптималните температурни условия варират в доста тесни граници (15-30 О СЪС). Горният праг на жизнената температура се определя от температурата на протеинова коагулация, тъй като необратимата протеинова коагулация (нарушаване на структурата на протеина) настъпва при температура около 60 o СЪС.

В процеса на еволюция пойкилотермните организми са развили различни адаптации към променящите се температурни условия на околната среда. Основният източник на топлинна енергия при пойкилотермните животни е външната топлина. Пойкилотермните организми са развили различни адаптации към ниски температури. Някои животни, например арктически риби, живеят постоянно при температура от -1,8 о C, съдържат вещества (гликопротеини) в тъканната течност, които предотвратяват образуването на ледени кристали в тялото; насекомите натрупват глицерол за тези цели. Други животни, напротив, увеличават производството на топлина в тялото поради активна мускулна контракция - по този начин те повишават телесната температура с няколко градуса. Трети регулират своя топлообмен поради обмена на топлина между съдовете на кръвоносната система: съдовете, идващи от мускулите, са в тясна връзка със съдовете, идващи от кожата и носещи охладена кръв (това явление е характерно за студената вода риба). Адаптивното поведение включва много насекоми, влечуги и земноводни, които избират места на слънце, за да се стоплят или променят различни позиции, за да увеличат нагряващата повърхност.

При редица хладнокръвни животни телесната температура може да варира в зависимост от физиологичното състояние: например при летящи насекоми вътрешната телесна температура може да се повиши с 10-12 о C или повече поради повишена мускулна работа. Развили са се социалните насекоми, особено пчелите ефективен методподдържане на температура чрез колективна терморегулация (кошерът може да поддържа температура 34-35 о С, необходими за развитието на ларвите).

Пойкилотермните животни са в състояние да се адаптират към високи температури. Това също се случва различни начини: преносът на топлина може да възникне поради изпаряването на влагата от повърхността на тялото или от лигавицата на горните дихателни пътища, както и поради подкожната съдова регулация (например при гущери, скоростта на кръвния поток през съдовете на кожата се увеличават с повишаване на температурата).

Най-съвършена терморегулация се наблюдава при птиците и бозайниците - хомеотермни животни. В процеса на еволюция те са придобили способността да поддържат постоянна телесна температура поради наличието на четирикамерно сърце и една аортна дъга, което осигурява пълна раздялаартериален и венозен кръвоток; висок метаболизъм; пера или косми; регулиране на топлообмена; добре развита нервна системапридобили способността да живеят активно при различни температури. Повечето птици имат телесна температура малко над 40 о C, а при бозайниците е малко по-ниска. Много важно за животните е не само способността за терморегулация, но и адаптивното поведение, изграждането на специални убежища и гнезда, изборът на място с по-благоприятна температура и др. Те също са в състояние да се адаптират към ниските температури по няколко начина: в допълнение към перата или косата, топлокръвните животни използват треперене (микроконтракции на външно неподвижни мускули), за да намалят загубата на топлина; окисляването на кафявата мастна тъкан при бозайниците произвежда допълнителна енергия, която поддържа метаболизма.

Адаптирането на топлокръвни животни към високи температури е в много отношения подобно на подобни адаптации на студенокръвни животни - изпотяване и изпаряване на вода от лигавицата на устата и горните дихателни пътища; при птиците - само последният метод, тъй като нямат потни жлези; разширяване на кръвоносните съдове, разположени близо до повърхността на кожата, което увеличава преноса на топлина (при птиците този процес се случва в неоперени области на тялото, например през гребена). Температурата, както и светлинният режим, от който тя зависи, естествено се променят през годината и във връзка с географската ширина. Следователно всички адаптации са по-важни за живот при ниски температури.

Водата като фактор на околната среда

Водата играе изключителна роля в живота на всеки организъм, тъй като е структурен компонент на клетката (водата представлява 60-80% от масата на клетката). Значението на водата в живота на клетката се определя от нейните физикохимични свойства. Поради полярността водната молекула е в състояние да привлече всякакви други молекули, образувайки хидрати, т.е. е разтворител. много химична реакцияможе да възникне само в присъствието на вода. Водата присъства в живите системи термичен буфер , поглъщайки топлината при прехода от течно състояниев газообразна форма, като по този начин предпазва нестабилните клетъчни структури от увреждане по време на краткотрайното освобождаване на топлинна енергия. В тази връзка той произвежда охлаждащ ефект при изпаряване от повърхността и регулира телесната температура. Топлопроводимите свойства на водата определят нейната водеща роля като климатичен терморегулатор в природата. Водата бавно се нагрява и бавно се охлажда: през лятото и през деня водата на моретата, океаните и езерата се нагрява, а през нощта и през зимата бавно се охлажда. Между водата и въздуха има постоянен обмен на въглероден диоксид. В допълнение, водата изпълнява транспортна функция, придвижвайки почвените вещества отгоре надолу и обратно. Ролята на влажността за сухоземните организми се дължи на факта, че валежите се разпределят неравномерно по земната повърхност през цялата година. В сухите райони (степи, пустини) растенията получават вода с помощта на силно развита коренова система, понякога много дълги корени (за камилски трън - до 16 м), достигайки влажния слой. Високото осмотично налягане на клетъчния сок (до 60-80 atm), което повишава всмукателната сила на корените, спомага за задържането на вода в тъканите. При сухо време растенията намаляват изпарението на водата: при пустинните растения покривните тъкани на листата се сгъстяват или на повърхността на листата се образува восъчен слой или гъсто опушване. Редица растения постигат намаляване на влагата чрез намаляване на листната плоча (листата се превръщат в бодли, често растенията напълно губят листа - саксаул, тамарикс и др.).

В зависимост от изискванията към воден режим, сред растенията се разграничават следните екологични групи:

Хидратофитите са растения, които постоянно живеят във вода;

Хидрофити - растения, които са само частично потопени във вода;

Хелофити - блатни растения;

Хигрофитите са сухоземни растения, които живеят на прекомерно влажни места;

Мезофити - предпочитат умерена влажност;

Ксерофитите са растения, адаптирани към постоянна липса на влага; Сред ксерофитите има:

Сукуленти - натрупващи вода в тъканите на тялото си (сукуленти);

Склерофити – губят значително количество вода.

Много пустинни животни могат да оцелеят без питейна вода; някои могат да бягат бързо и дълго време, като правят дълги миграции до места за поливане (сайга антилопи, камили и др.); Някои животни получават вода от храна (насекоми, влечуги, гризачи). Мастните натрупвания на пустинните животни могат да служат като вид воден резерв в тялото: когато мазнините се окисляват, се образува вода (мастни натрупвания в гърбицата на камилите или подкожни мастни натрупвания при гризачи). Кожните покрития с ниска пропускливост (например при влечугите) предпазват животните от загуба на влага. Много животни са преминали към нощен начин на живот или се крият в дупки, избягвайки изсушаващите ефекти от ниската влажност и прегряването. В условията на периодична сухота редица растения и животни навлизат в състояние на физиологичен покой - растенията спират да растат и се разлистват, животните спят зимен сън. Тези процеси са придружени от намален метаболизъм през сухите периоди.

абиотична природа биосфера слънчева

Литература

1. http://burenina.narod.ru/3-2.htm

http://ru-ecology.info/term/76524/

Http://www.ecology-education.ru/index.php?action=full&id=257

http://bibliofond.ru/view.aspx?id=484744

Обучение

Нуждаете се от помощ при изучаване на тема?

Нашите специалисти ще съветват или предоставят услуги за обучение по теми, които ви интересуват.
Изпратете вашата кандидатурапосочване на темата точно сега, за да разберете за възможността за получаване на консултация.