Χαρακτηριστικά αβιοτικών παραγόντων και ταξινόμηση τους. Αβιοτικοί, βιοτικοί και ανθρωπογενείς παράγοντες

Τα περιβάλλοντα ορίζονται κλιματικές συνθήκες, καθώς και το έδαφος και το νερό.

Ταξινόμηση

Υπάρχουν διάφορες ταξινομήσεις αβιοτικών παραγόντων. Ένα από τα πιο δημοφιλή τα χωρίζει στα ακόλουθα στοιχεία:

• φυσικοί παράγοντες (βαρομετρική πίεση, υγρασία).
• χημικοί παράγοντες (ατμοσφαιρική σύνθεση, ορυκτά και οργανικά στοιχεία στο έδαφος, επίπεδο pH στο έδαφος και άλλα)
• μηχανικοί παράγοντες (άνεμος, κατολισθήσεις, κινήσεις νερού και εδάφους, έδαφος κ.λπ.)

Αβιοτικοί παράγοντες περιβάλλονεπηρεάζουν σημαντικά την κατανομή των ειδών και καθορίζουν το εύρος τους, δηλ. μια γεωγραφική περιοχή που είναι ο βιότοπος ορισμένων οργανισμών.

Θερμοκρασία

Ιδιαίτερο νόημαδίνεται στη θερμοκρασία, καθώς αυτός είναι ο πιο σημαντικός δείκτης. Ανάλογα με τη θερμοκρασία, οι αβιοτικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες διαφέρουν στις θερμικές ζώνες με τις οποίες συνδέεται η ζωή των οργανισμών στη φύση. Αυτά είναι κρύα, εύκρατα, τροπικά και η θερμοκρασία που είναι ευνοϊκή για τη ζωή των οργανισμών ονομάζεται βέλτιστη. Σχεδόν όλοι οι οργανισμοί μπορούν να ζουν στην περιοχή από 0°-50°C.

Ανάλογα με την ικανότητά τους να υπάρχουν σε διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας, ταξινομούνται ως:

• ευρυθερμικοί οργανισμοί προσαρμοσμένοι σε συνθήκες απότομων διακυμάνσεων της θερμοκρασίας.
• στενόθερμους οργανισμούς που υπάρχουν σε στενό εύρος θερμοκρασίας.

Οι ευρυθερμικοί οργανισμοί θεωρούνται οργανισμοί που ζουν κυρίως σε περιοχές όπου κυριαρχεί το ηπειρωτικό κλίμα. Αυτοί οι οργανισμοί είναι σε θέση να αντέξουν τις έντονες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας (προνύμφες δίπτερα, βακτήρια, φύκια, έλμινθοι). Μερικοί ευρυθερμικοί οργανισμοί μπορούν να εισέλθουν σε κατάσταση αδρανοποίησης εάν ο παράγοντας θερμοκρασίας «σφίξει». Ο μεταβολισμός σε αυτή την κατάσταση μειώνεται σημαντικά (ασβοί, αρκούδες κ.λπ.).

Στενοθερμικοί οργανισμοί μπορούν να βρεθούν τόσο στα φυτά όσο και στα ζώα. Για παράδειγμα, τα περισσότερα θαλάσσια ζώα επιβιώνουν σε θερμοκρασίες έως 30°C.

Τα ζώα χωρίζονται ανάλογα με την ικανότητά τους να διατηρούν τη δική τους θερμορύθμιση, δηλ. σταθερή θερμοκρασία σώματος, στα λεγόμενα ποικιλοθερμικά και ομοιοθερμικά. Τα πρώτα μπορούν να αλλάξουν τη θερμοκρασία τους, ενώ για τα δεύτερα είναι πάντα σταθερή. Όλα τα θηλαστικά και ορισμένα πουλιά είναι ομοιοθερμικά ζώα. Οι ποικιλοθερμικοί οργανισμοί περιλαμβάνουν όλους τους οργανισμούς, εκτός από ορισμένα είδη πτηνών και θηλαστικών. Η θερμοκρασία του σώματός τους είναι κοντά στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, τα ζώα που ταξινομούνται ως ομοιοθερμικά έχουν προσαρμοστεί για να προστατεύονται από το κρύο (χειμερία νάρκη, μετανάστευση, γούνα κ.λπ.).

Φως

Αβιοτικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες είναι το φως και η έντασή του. Η σημασία του είναι ιδιαίτερα μεγάλη για τα φωτοσυνθετικά φυτά. Το επίπεδο της φωτοσύνθεσης επηρεάζεται από την ένταση, την ποιοτική σύνθεση του φωτός και την κατανομή του φωτός με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, είναι γνωστά βακτήρια και μύκητες που μπορούν να πολλαπλασιαστούν για μεγάλο χρονικό διάστημα στο απόλυτο σκοτάδι. Τα φυτά χωρίζονται σε φωτόφιλα, θερμοανεκτικά και θερμόφιλα.

Για πολλά ζώα, η διάρκεια των ωρών του φωτός της ημέρας είναι σημαντική, η οποία επηρεάζει τη σεξουαλική λειτουργία, αυξάνοντάς την κατά τις μεγάλες ώρες της ημέρας και αναστέλλοντάς την κατά τις σύντομες ώρες (φθινόπωρο ή χειμώνα).

Υγρασία

Η υγρασία είναι ένας πολύπλοκος παράγοντας και αντιπροσωπεύει την ποσότητα των υδρατμών στον αέρα και του νερού στο έδαφος. Η διάρκεια ζωής των κυττάρων και, κατά συνέπεια, ολόκληρου του οργανισμού, εξαρτάται από το επίπεδο υγρασίας. Η υγρασία του εδάφους επηρεάζεται από την ποσότητα της βροχόπτωσης, το βάθος του νερού στο έδαφος και άλλες συνθήκες. Η υγρασία είναι απαραίτητη για τη διάλυση ορυκτών.

Αβιοτικοί παράγοντες του υδάτινου περιβάλλοντος

Οι χημικοί παράγοντες δεν είναι κατώτεροι σε σημασία από τους φυσικούς παράγοντες. Μεγάλος ρόλος έχει το αέριο και η σύνθεση του υδάτινου περιβάλλοντος. Σχεδόν όλοι οι οργανισμοί απαιτούν οξυγόνο και αρκετοί οργανισμοί απαιτούν άζωτο, υδρόθειο ή μεθάνιο.

Φυσικοί αβιοτικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες είναι η σύνθεση αερίων, η οποία είναι εξαιρετικά σημαντική για εκείνα τα έμβια όντα που ζουν στο υδάτινο περιβάλλον. Τα νερά της Μαύρης Θάλασσας, για παράδειγμα, περιέχουν πολύ υδρόθειο, γι' αυτό και η λεκάνη αυτή θεωρείται όχι πολύ ευνοϊκή για πολλούς οργανισμούς. Η αλατότητα είναι ένα σημαντικό συστατικό του υδάτινου περιβάλλοντος. Τα περισσότερα υδρόβια ζώα ζουν σε αλμυρά νερά, λιγότερα ζουν σε γλυκά νερά και ακόμη λιγότερα ζουν σε ελαφρώς υφάλμυρα νερά. Η κατανομή και η αναπαραγωγή των υδρόβιων ζώων επηρεάζεται από την ικανότητα διατήρησης της σύνθεσης αλάτων του εσωτερικού περιβάλλοντος.

Στόχος: αποκαλύπτουν τα χαρακτηριστικά αβιοτικών περιβαλλοντικών παραγόντων και εξετάζουν την επίδρασή τους στους ζωντανούς οργανισμούς.

Καθήκοντα: εισάγουν τους μαθητές στους περιβαλλοντικούς παράγοντες. αποκαλύπτουν τα χαρακτηριστικά των αβιοτικών παραγόντων, εξετάζουν την επίδραση της θερμοκρασίας, του φωτός και της υγρασίας στους ζωντανούς οργανισμούς. προσδιορίζει διαφορετικές ομάδες ζωντανών οργανισμών ανάλογα με την επίδραση διαφορετικών αβιοτικών παραγόντων σε αυτούς· εκτέλεση πρακτική εργασίαεξ ορισμού ομάδων οργανισμών, ανάλογα με τον αβιοτικό παράγοντα.

Εξοπλισμός: παρουσίαση υπολογιστή, ομαδικές εργασίες με εικόνες φυτών και ζώων, πρακτική εργασία.

ΚΑΤΑ ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί που κατοικούν στη Γη επηρεάζονται από περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Περιβαλλοντικοί παράγοντες- πρόκειται για μεμονωμένες ιδιότητες ή στοιχεία του περιβάλλοντος που επηρεάζουν τους ζωντανούς οργανισμούς άμεσα ή έμμεσα, τουλάχιστον σε ένα από τα στάδια της ατομικής ανάπτυξης. Οι περιβαλλοντικοί παράγοντες είναι διαφορετικοί. Υπάρχουν πολλά προσόντα, ανάλογα με την προσέγγιση. Αυτό βασίζεται στον αντίκτυπο στη δραστηριότητα της ζωής των οργανισμών, στον βαθμό μεταβλητότητας με την πάροδο του χρόνου και στη διάρκεια της δράσης. Ας εξετάσουμε την ταξινόμηση των περιβαλλοντικών παραγόντων με βάση την προέλευσή τους.

Θα εξετάσουμε την επιρροή του πρώτου τρεις αβιοτικοί παράγοντεςπεριβάλλον, καθώς η επιρροή τους είναι πιο σημαντική - θερμοκρασία, φως και υγρασία.

Για παράδειγμα, στο σκαθάρι του Μαΐου το στάδιο της προνύμφης λαμβάνει χώρα στο έδαφος. Επηρεάζεται από αβιοτικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες: έδαφος, αέρας, έμμεσα υγρασία, χημική σύνθεση του εδάφους - δεν επηρεάζεται καθόλου από το φως.

Για παράδειγμα, τα βακτήρια μπορούν να επιβιώσουν στις πιο ακραίες συνθήκες - βρίσκονται σε θερμοπίδακες, πηγές υδρόθειου, πολύ αλμυρό νερό, στα βάθη του Παγκόσμιου Ωκεανού, πολύ βαθιά στο έδαφος, στους πάγους της Ανταρκτικής, στον υψηλότερες κορυφές (ακόμη και Έβερεστ 8848 μ.), στα σώματα των ζωντανών οργανισμών.

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ

Τα περισσότερα είδη φυτών και ζώων είναι προσαρμοσμένα σε ένα αρκετά στενό εύρος θερμοκρασιών. Ορισμένοι οργανισμοί, ειδικά σε κατάσταση ηρεμίας ή σε αναστολή κίνησης, είναι σε θέση να αντέχουν σε αρκετά χαμηλές θερμοκρασίες. Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στο νερό είναι συνήθως μικρότερες από ό,τι στην ξηρά, επομένως τα όρια ανοχής θερμοκρασίας είναι υδρόβιους οργανισμούςχειρότερα από αυτά στη στεριά. Η ένταση του μεταβολισμού εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Βασικά, οι οργανισμοί ζουν σε θερμοκρασίες από 0 έως +50 στην επιφάνεια της άμμου στην έρημο και έως -70 σε ορισμένες περιοχές Ανατολική Σιβηρία. Το μέσο εύρος θερμοκρασίας είναι από +50 έως -50 στους επίγειους βιότοπους και από +2 έως +27 στους ωκεανούς. Για παράδειγμα, οι μικροοργανισμοί μπορούν να αντέξουν την ψύξη έως και -200, ορισμένοι τύποι βακτηρίων και φυκιών μπορούν να ζήσουν και να αναπαραχθούν σε θερμές πηγές σε θερμοκρασίες + 80, +88.

Διακρίνω ζωικούς οργανισμούς:

1. με σταθερή θερμοκρασία σώματος (θερμόαιμα).
2. με ασταθή θερμοκρασία σώματος (ψυχρόαιμα).

Οργανισμοί με ασταθή θερμοκρασία σώματος (ψάρια, αμφίβια, ερπετά)

Στη φύση, η θερμοκρασία δεν είναι σταθερή. Οι οργανισμοί που ζουν σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη και εκτίθενται σε διακυμάνσεις της θερμοκρασίας είναι λιγότερο ικανοί να ανεχθούν σταθερές θερμοκρασίες. Οι έντονες διακυμάνσεις - ζέστη, παγετός - είναι δυσμενείς για τους οργανισμούς. Τα ζώα έχουν αναπτύξει προσαρμογές για να αντιμετωπίσουν την ψύξη και την υπερθέρμανση. Για παράδειγμα, με την έναρξη του χειμώνα, φυτά και ζώα με ασταθείς θερμοκρασίες σώματος μπαίνουν σε κατάσταση χειμερινού λήθαργου. Ο μεταβολικός ρυθμός τους μειώνεται απότομα. Κατά την προετοιμασία για το χειμώνα, πολύ λίπος και υδατάνθρακες αποθηκεύονται στους ζωικούς ιστούς, η ποσότητα του νερού στις φυτικές ίνες μειώνεται, τα σάκχαρα και η γλυκερίνη συσσωρεύονται, γεγονός που εμποδίζει το πάγωμα. Αυτό αυξάνει την αντοχή στον παγετό των διαχειμαζόντων οργανισμών.

Την καυτή εποχή, αντίθετα, ενεργοποιούνται φυσιολογικοί μηχανισμοί που προστατεύουν από την υπερθέρμανση. Στα φυτά, η εξάτμιση της υγρασίας μέσω των στομάτων αυξάνεται, γεγονός που οδηγεί σε μείωση της θερμοκρασίας των φύλλων. Στα ζώα, η εξάτμιση του νερού αυξάνεται μέσω του αναπνευστικού συστήματος και του δέρματος.

Οργανισμοί με σταθερή θερμοκρασία σώματος. (πουλιά, θηλαστικά)

Αυτοί οι οργανισμοί υπέστησαν αλλαγές στην εσωτερική δομή των οργάνων τους, γεγονός που συνέβαλε στην προσαρμογή τους στη σταθερή θερμοκρασία του σώματος. Αυτή, για παράδειγμα, είναι μια καρδιά 4 θαλάμων και η παρουσία ενός αορτικού τόξου, που εξασφαλίζει πλήρη διαχωρισμό της αρτηριακής και φλεβικής ροής αίματος, εντατικό μεταβολισμό λόγω της παροχής ιστών με αρτηριακό αίμα κορεσμένο με οξυγόνο, φτερά ή τρίχες που καλύπτουν το σώμα , που βοηθά στη διατήρηση της θερμότητας, στην καλά ανεπτυγμένη νευρική δραστηριότητα) . Όλα αυτά επέτρεψαν στους εκπροσώπους των πτηνών και των θηλαστικών να παραμείνουν ενεργοί κατά τις ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας και να κυριαρχήσουν σε όλους τους οικοτόπους.

Σε φυσικές συνθήκες, η θερμοκρασία πολύ σπάνια παραμένει σε επίπεδο ευνοϊκό για τη ζωή. Ως εκ τούτου, τα φυτά και τα ζώα αναπτύσσουν ειδικές προσαρμογές που εξασθενούν τις απότομες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Ζώα όπως οι ελέφαντες έχουν μεγαλύτερα αυτιά από τον πρόγονό τους, το μαμούθ, που ζούσε σε ψυχρά κλίματα. Εκτός από το όργανο ακοής, το αυτί χρησιμεύει ως θερμοστάτης. Για την προστασία από την υπερθέρμανση, τα φυτά αναπτύσσουν μια κηρώδη επικάλυψη και μια παχιά επιδερμίδα.

ΦΩΣ

Το φως παρέχει όλες τις διαδικασίες ζωής που συμβαίνουν στη Γη. Για τους οργανισμούς, το μήκος κύματος της αντιληπτής ακτινοβολίας, η διάρκεια και η ένταση της έκθεσής της είναι σημαντικά. Για παράδειγμα, στα φυτά, η μείωση της διάρκειας της ημέρας και της έντασης του φωτός οδηγεί σε πτώση των φύλλων του φθινοπώρου.

Με σχέση του φυτού με το φωςδιαιρείται σε:

1. φωτόφιλος– έχουν μικρά φύλλα, πολύ διακλαδισμένους βλαστούς, πολλή χρωστική – δημητριακά. Αλλά η αύξηση της έντασης του φωτός πέρα ​​από το βέλτιστο καταστέλλει τη φωτοσύνθεση, επομένως είναι δύσκολο να επιτευχθούν καλές συγκομιδές στις τροπικές περιοχές.
2. σκιερόςε - έχουν λεπτά φύλλα, μεγάλα, διατεταγμένα οριζόντια, με λιγότερα στομία.
3. ανεκτικό στη σκιά– φυτά ικανά να ζουν σε συνθήκες καλού φωτισμού και σκίασης

Η διάρκεια και η ένταση της έκθεσης στο φως παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της δραστηριότητας των ζωντανών οργανισμών και στην ανάπτυξή τους. – φωτοπερίοδος.Στα εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, ο κύκλος ανάπτυξης των ζώων και των φυτών περιορίζεται στις εποχές του έτους και το σήμα για προετοιμασία για αλλαγές θερμοκρασίας είναι η διάρκεια των ωρών του φωτός της ημέρας, η οποία, σε αντίθεση με άλλους παράγοντες, παραμένει πάντα σταθερή σε ένα συγκεκριμένο μέρος και σε ορισμένη ώρα. Ο φωτοπεριοδισμός είναι ένας μηχανισμός ενεργοποίησης που περιλαμβάνει φυσιολογικές διεργασίες που οδηγούν σε ανάπτυξη και ανθοφορία των φυτών την άνοιξη, καρποφορία το καλοκαίρι και πτώση των φύλλων το φθινόπωρο στα φυτά. Στα ζώα, η συσσώρευση λίπους έως το φθινόπωρο, η αναπαραγωγή των ζώων, η μετανάστευση τους, η μετανάστευση των πτηνών και η έναρξη του σταδίου ανάπαυσης στα έντομα. ( Μήνυμα μαθητή).

Εκτός από τις εποχιακές αλλαγές, υπάρχουν επίσης καθημερινές αλλαγές στις συνθήκες φωτισμού, η αλλαγή της ημέρας και της νύχτας καθορίζει τον καθημερινό ρυθμό της φυσιολογικής δραστηριότητας των οργανισμών. Μια σημαντική προσαρμογή που εξασφαλίζει την επιβίωση ενός ατόμου είναι ένα είδος «βιολογικού ρολογιού», η ικανότητα αίσθησης του χρόνου.

Των ζώων, του οποίου η δραστηριότητα εξαρτάται ανάλογα με την ώρα της ημέρας, έρχονται με τρόπο ζωής ημέρας, νύχτας και λυκόφωτος.

ΥΓΡΑΣΙΑ

Το νερό είναι απαραίτητο συστατικό του κυττάρου, επομένως η ποσότητα του σε ορισμένα ενδιαιτήματα είναι περιοριστικός παράγοντας για τα φυτά και τα ζώα και καθορίζει τη φύση της χλωρίδας και της πανίδας μιας δεδομένης περιοχής.

Η υπερβολική υγρασία στο έδαφος οδηγεί σε υπερχείλιση και την εμφάνιση ελώδης βλάστησης. Ανάλογα με την υγρασία του εδάφους (ποσότητα βροχοπτώσεων), η σύσταση των ειδών της βλάστησης αλλάζει. Πλατύφυλλα δάσηαντικαθίστανται από μικρόφυλλη και στη συνέχεια δασική-στεπική βλάστηση. Επόμενο είναι το χαμηλό γρασίδι και στα 250 ml το χρόνο - έρημος. Οι βροχοπτώσεις μπορεί να μην πέφτουν ομοιόμορφα καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, οι ζωντανοί οργανισμοί πρέπει να υπομείνουν μακροχρόνιες ξηρασίες. Για παράδειγμα, τα φυτά και τα ζώα των σαβάνων, όπου η ένταση της βλάστησης, καθώς και η εντατική διατροφή των οπληφόρων, εξαρτάται από την περίοδο των βροχών.

Στη φύση συμβαίνουν καθημερινές διακυμάνσεις της υγρασίας του αέρα, οι οποίες επηρεάζουν τη δραστηριότητα των οργανισμών. Υπάρχει στενή σχέση μεταξύ υγρασίας και θερμοκρασίας. Η θερμοκρασία έχει μεγαλύτερη επίδραση στο σώμα όταν η υγρασία είναι υψηλή ή χαμηλή. Τα φυτά και τα ζώα έχουν αναπτύξει προσαρμογές σε διαφορετικά επίπεδα υγρασίας. Για παράδειγμα, στα φυτά, αναπτύσσεται ένα ισχυρό ριζικό σύστημα, η επιδερμίδα του φύλλου παχύνεται, η λεπίδα του φύλλου μειώνεται ή μετατρέπεται σε βελόνες και αγκάθια. Στο saxaul, η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα στο πράσινο μέρος του στελέχους. Η ανάπτυξη των φυτών σταματά κατά τη διάρκεια της ξηρασίας. Οι κάκτοι αποθηκεύουν υγρασία στο διογκωμένο τμήμα του στελέχους αντί για τα φύλλα μειώνουν την εξάτμιση.

Τα ζώα έχουν επίσης αναπτύξει προσαρμογές που τους επιτρέπουν να ανέχονται την έλλειψη υγρασίας. Τα μικρά ζώα - τρωκτικά, φίδια, χελώνες, αρθρόποδα - λαμβάνουν υγρασία από τα τρόφιμα. Η πηγή του νερού μπορεί να είναι μια ουσία που μοιάζει με λίπος, για παράδειγμα σε μια καμήλα. Σε ζεστό καιρό, ορισμένα ζώα - τρωκτικά, χελώνες - πέφτουν σε χειμερία νάρκη, η οποία διαρκεί αρκετούς μήνες. Μέχρι τις αρχές του καλοκαιριού, μετά από μια σύντομη ανθοφορία, τα εφήμερα φυτά μπορούν να ρίξουν τα φύλλα τους, τα υπέργεια μέρη πεθαίνουν και έτσι βιώνουν μια περίοδο ξηρασίας. Ταυτόχρονα, οι βολβοί και τα ριζώματα διατηρούνται μέχρι την επόμενη σεζόν.

Με σχέση του φυτού με το νερόδιαιρέστε:

1. υδρόβια φυτάυψηλή υγρασία?
2. ημι-υδάτινα φυτά,χερσαία-υδάτινα?
3. φυτά γης?
4. φυτά ξηρών και πολύ ξηρών περιοχών,ζουν σε μέρη με ανεπαρκή υγρασία και μπορούν να ανεχθούν βραχυπρόθεσμη ξηρασία.
5. παχύφυτα– ζουμερά, συσσωρεύουν νερό στους ιστούς του σώματός τους.

Σε σχέση με να ποτίζει ζώαδιαιρέστε:

1. ζώα που αγαπούν την υγρασία.
2. ενδιάμεση ομάδα?
3. ξηρόφιλα ζώα.

Τύποι προσαρμογών των οργανισμών στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, της υγρασίας και του φωτός:

1. θερμόαιμος – διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας σώματος από το σώμα.
2. χειμερία νάρκη -παρατεταμένος ύπνος των ζώων τη χειμερινή περίοδο.
3. ανασταλεί κινούμενα σχέδια –μια προσωρινή κατάσταση του σώματος κατά την οποία οι διαδικασίες της ζωής επιβραδύνονται στο ελάχιστο και απουσιάζουν όλα τα ορατά σημάδια ζωής (παρατηρείται σε ψυχρόαιμα ζώα και σε ζώα το χειμώνα και κατά τη διάρκεια θερμών περιόδων).
4. αντοχή στον παγετόβ – την ικανότητα των οργανισμών να ανέχονται αρνητικές θερμοκρασίες.
5. κατάσταση ανάπαυσης -προσαρμοστική ιδιότητα ενός πολυετούς φυτού, η οποία χαρακτηρίζεται από την παύση της ορατής ανάπτυξης και της ζωτικής δραστηριότητας, το θάνατο εδαφικών βλαστών σε ποώδεις μορφές φυτών και την πτώση των φύλλων σε ξυλώδεις μορφές.
6. καλοκαιρινή ειρήνη– προσαρμοστική ιδιότητα πρώιμων ανθοφόρων φυτών (τουλίπα, σαφράν) σε τροπικές περιοχές, ερήμους, ημιερήμους.

(Μηνύματα από μαθητές.)

Ας το κάνουμε συμπέρασμα,για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, δηλ. Τα φυτά και τα ζώα επηρεάζονται από αβιοτικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες (παράγοντες άψυχης φύσης), ιδιαίτερα τη θερμοκρασία, το φως και την υγρασία. Ανάλογα με την επίδραση παραγόντων άψυχης φύσης, τα φυτά και τα ζώα χωρίζονται σε διαφορετικές ομάδες και αναπτύσσουν προσαρμογές στην επίδραση αυτών των αβιοτικών παραγόντων.

Πρακτικές εργασίες σε ομάδες:(Παράρτημα 1)

1. ΕΡΓΑΣΙΑ: Από τα ζώα που αναφέρονται, ονομάστε αυτά που είναι ψυχρόαιμα (δηλαδή με ασταθή θερμοκρασία σώματος).

2. ΕΡΓΑΣΙΑ: Από τα ζώα που αναφέρονται, ονομάστε αυτά που είναι θερμόαιμα (δηλαδή με σταθερή θερμοκρασία σώματος).

3. ΕΡΓΑΣΙΑ: επιλέξτε από τα προτεινόμενα φυτά εκείνα που είναι φωτόφιλα, σκιολατρικά και ανεκτικά στη σκιά και σημειώστε τα στον πίνακα.

4. ΕΡΓΑΣΙΑ: επιλέξτε ζώα που ακολουθούν έναν ημερήσιο, νυχτερινό και λυκόφωτο τρόπο ζωής.

5. ΕΡΓΑΣΙΑ: επιλέξτε φυτά που σχετίζονται με διαφορετικές ομάδεςσε σχέση με το νερό.

6. ΕΡΓΑΣΙΑ: επιλέξτε ζώα που ανήκουν σε διαφορετικές ομάδες σε σχέση με το νερό.

Εργασίες με θέμα «αβιοτικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες», απαντήσεις(

Οι σημαντικότεροι αβιοτικοί παράγοντες και προσαρμογή των ζωντανών οργανισμών σε αυτούς

Περιγράψτε το φως ως αβιοτικό παράγοντα. Δώστε μια ταξινόμηση των οικολογικών τάξεων των φυτών σε σχέση με το φως.

Περιγράψτε τη θερμοκρασία ως αβιοτικό παράγοντα. Εξηγήστε την οικολογική σημασία των κανόνων του Μπέργκμαν και του Άλεν (δώστε παραδείγματα).

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ποικιλοθερμικών και ομοιοθερμικών οργανισμών;

Πώς διατυπώνεται ο βιοκλιματικός νόμος του A. Hopkins; Δώστε του μια οικολογική εξήγηση.

Περιγράψτε την υγρασία ως αβιοτικό παράγοντα. Δώστε παραδείγματα φυτών και ζώων που αγαπούν την υγρασία και τα ξηρά, καθώς και εκείνων που προτιμούν τη μέτρια υγρασία.

Μεταξύ των κύριων αβιοτικών παραγόντων, ας εξετάσουμε φως, θερμοκρασίαΚαι υγρασία.

Φως.
Κάποτε, ο Γάλλος αστρονόμος Camille Flammarion (1842-1925) έγραψε: «Δεν το σκεφτόμαστε, αλλά ό,τι περπατάει, κινείται, ζει στον πλανήτη μας είναι παιδί του Ήλιου». .

Πράγματι, μόνο υπό την επίδραση του φωτός πραγματοποιείται η πιο σημαντική διαδικασία φωτοσύνθεσης στη βιόσφαιρα, η οποία γενική εικόναμπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

Όπου το Α είναι δότης ηλεκτρονίων.

Στα πράσινα φυτά (ανώτερα φυτά και φύκια), ο δότης ηλεκτρονίων είναι το νερό (οξυγόνο), επομένως το οξυγόνο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης:

Στα βακτήρια, ο ρόλος του δότη ηλεκτρονίων μπορεί να εκτελεστεί, για παράδειγμα, από υδρόθειο (θείο) και οργανικές ουσίες. Έτσι, στα πράσινα και μοβ βακτήρια θείου συμβαίνει η ακόλουθη διαδικασία:

Όσον αφορά το φως, οι οργανισμοί αντιμετωπίζουν ένα δίλημμα: αφενός, η άμεση έκθεση στο φως σε ένα κύτταρο μπορεί να αποβεί μοιραία για τον οργανισμό, αφετέρου, το φως χρησιμεύει ως κύρια πηγή ενέργειας, χωρίς την οποία η ζωή είναι αδύνατη.

Το ορατό φως έχει μεικτή επίδραση στους οργανισμούς: οι κόκκινες ακτίνες έχουν θερμική επίδραση. μπλε και βιολετί ακτίνες - αλλάξτε την ταχύτητα και την κατεύθυνση του βιο χημικές αντιδράσεις. Γενικά, το φως επηρεάζει τον ρυθμό ανάπτυξης και ανάπτυξης των φυτών, την ένταση της φωτοσύνθεσης, τη δραστηριότητα των ζώων, προκαλεί αλλαγές στην υγρασία και τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος και είναι σημαντικός παράγοντας που εξασφαλίζει καθημερινούς και εποχιακούς βιολογικούς κύκλους. Κάθε βιότοπος χαρακτηρίζεται από ένα ορισμένο καθεστώς φωτός, που καθορίζεταιένταση (αντοχή), ποσότητα και ποιότητα φωτός.

Ένταση (δύναμη) Το φως μετριέται με ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας ανά μονάδα χρόνου: J/m2Hs;

J/cm2Hs. Αυτός ο παράγοντας επηρεάζεται έντονα από τα χαρακτηριστικά του εδάφους. Το άμεσο φως είναι το πιο έντονο, αλλά τα φυτά χρησιμοποιούν το διάχυτο φως πιο πλήρως. Ποσότητα φωτός καθορίζεται από τη συνολική ακτινοβολία. Από τους πόλους στον ισημερινό η ποσότητα του φωτός αυξάνεται. Για να προσδιοριστεί το καθεστώς φωτός, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η ποσότητα του ανακλώμενου φωτός, το λεγόμενο albedo. Το Albedo (από το λατινικό albus - λευκό) - η ανακλαστικότητα των επιφανειών διαφόρων σωμάτων - εκφράζεται ως ποσοστό της συνολικής ακτινοβολίας και εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων και τις ιδιότητες της ανακλώσας επιφάνειας. Για παράδειγμα, το albedoκαθαρό χιόνι

Σε σχέση με το φως ως περιβαλλοντικός παράγοντας, διακρίνονται οι ακόλουθες ομάδες φυτών: ηλιόφυτα (από το ελληνικό ήλιος, φυτών - φυτό), σκιόφυτα (από το ελληνικό σκιά - σκιά) και φυτά ανθεκτικά στη σκιά (προαιρετικά ηλιόφυτα).

Φυτά φωτός (ηλιόφυτα)- ζουν σε ανοιχτά μέρη με καλό φωτισμό και είναι σπάνια στη δασική ζώνη. Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης αρχίζει να κυριαρχεί στη διαδικασία της αναπνοής μόνο σε συνθήκες υψηλού φωτισμού (σιτάρι, πεύκο, πεύκη).

Τα λουλούδια των φυτών που αγαπούν το φως, όπως ο ηλίανθος, το αλατοπίπερο και το κορδόνι γυρίζουν για να ακολουθήσουν τον ήλιο. Σκιά φυτών(σκιόφυτα)

- Μην ανέχεστε τον έντονο φωτισμό και ζείτε κάτω από το δάσος σε συνεχή σκιά (πρόκειται κυρίως για δασικά χόρτα, φτέρες, βρύα και οξαλίδες). Σε ξέφωτα κάτω από δυνατό φως, παρουσιάζουν εμφανή σημάδια καταπίεσης και συχνά πεθαίνουν. Φυτά ανθεκτικά στη σκιά(προαιρετικά ηλιόφυτα)

- μπορεί να ζήσει σε καλό φως, αλλά μπορεί εύκολα να ανεχθεί σκοτεινά μέρη (τα περισσότερα φυτά του δάσους, φυτά λιβαδιών, δασικά βότανα και θάμνους).

Τα ανθεκτικά στη σκιά είδη δέντρων και τα σκιερά ποώδη φυτά διακρίνονται από μια μωσαϊκή διάταξη φύλλων. Τα φύλλα του ευκαλύπτου έχουν τις άκρες τους στραμμένες προς το φως. Στα δέντρα, τα φύλλα φωτός και σκιάς (που βρίσκονται αντίστοιχα στην επιφάνεια και στο εσωτερικό της κόμης) -καλά φωτισμένα και σκιασμένα- έχουν ανατομικές διαφορές. Τα ανοιχτόχρωμα φύλλα είναι παχύτερα και τραχιά και μερικές φορές είναι γυαλιστερά, κάτι που βοηθά στην αντανάκλαση του φωτός. Τα φύλλα σκιάς είναι συνήθως ματ, άτριχα, λεπτά, με πολύ λεπτή επιδερμίδα ή χωρίς καθόλου (η επιδερμίδα είναι η εξωτερική μεμβράνη που καλύπτει την επιδερμίδα).

Στο δάσος, δέντρα ανθεκτικά στη σκιά σχηματίζουν πυκνά κλειστές συστάδες. Ακόμη πιο ανθεκτικά στη σκιά δέντρα και θάμνοι φυτρώνουν κάτω από τον θόλο τους και κάτω από αυτό αναπτύσσονται σκιεροί θάμνοι και βότανα. Η εικόνα δείχνει δύο πεύκα: το ένα φύτρωσε σε ανοιχτό χώρο με καλό φωτισμό (1) και το άλλο σε πυκνό δάσος (2).

Το φως έχει τη μεγαλύτερη σημασία ως μέσο προσανατολισμού στη ζωή των ζώων. Ήδη στους απλούστερους οργανισμούς εμφανίζονται φωτοευαίσθητα οργανίδια. Έτσι, το πράσινο euglena αντιδρά στο βαθμό φωτισμού στο περιβάλλον με τη βοήθεια ενός φωτοευαίσθητου «ματιού». Ξεκινώντας από τα συνεντερικά, σχεδόν όλα τα ζώα αναπτύσσουν όργανα ευαίσθητα στο φως - μάτια, τα οποία έχουν τη μία ή την άλλη δομή. εξωτερικό περιβάλλον. Τα φωτεινά σήματα που εκπέμπονται από ψάρια, κεφαλόποδα και άλλους υδρόβιους οργανισμούς, καθώς και ορισμένους οργανισμούς του χερσαίου ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος (για παράδειγμα, σκαθάρια της οικογένειας των πυγολαμπίδων), χρησιμεύουν στην προσέλκυση ατόμων του αντίθετου φύλου, στην προσέλκυση θηραμάτων ή στον εκφοβισμό των αρπακτικών. προσανατολίζονται σε ένα σχολείο κ.λπ.

Ένας σημαντικός περιβαλλοντικός παράγοντας είναι η θερμοκρασία.

Θερμοκρασία.
Ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες που καθορίζουν την ύπαρξη, την ανάπτυξη και την κατανομή των οργανισμών σε όλο τον κόσμο είναι η θερμοκρασία. Σημαντική δεν είναι μόνο η απόλυτη ποσότητα θερμότητας, αλλά και η χρονική κατανομή της, δηλαδή το θερμικό καθεστώς.
Τα φυτά δεν έχουν τη δική τους θερμοκρασία σώματος: οι ανατομικοί, μορφολογικοί και φυσιολογικοί τους μηχανισμοί θερμο-
Οι κανονισμοί στοχεύουν στην προστασία του οργανισμού από τις βλαβερές συνέπειες των δυσμενών θερμοκρασιών.

Στη ζώνη των υψηλών θερμοκρασιών με χαμηλή υγρασία (τροπικές και υποτροπικές έρημοι) διαμορφώθηκε ιστορικά ένας μοναδικός μορφολογικός τύπος φυτών με ασήμαντη φυλλική επιφάνεια ή με πλήρη απουσία φύλλων. Πολλά φυτά της ερήμου αναπτύσσουν υπόλευκη εφηβεία, η οποία βοηθά στην αντανάκλαση του ηλιακού φωτός και τα προστατεύει από την υπερθέρμανση (αμμώδης ακακία, angustifolia oleagin).

Οι φυσιολογικές προσαρμογές των φυτών που μετριάζουν τις βλαβερές συνέπειες των υψηλών θερμοκρασιών μπορεί να περιλαμβάνουν: ένταση εξάτμισης -διαπνοή (από τα λατινικά trans - μέσω, spiro- Αναπνέω, εκπνέω), η συσσώρευση αλάτων στα κύτταρα που αλλάζουν τη θερμοκρασία της πήξης του πλάσματος, η ιδιότητα της χλωροφύλλης να εμποδίζει τη διείσδυση του ηλιακού φωτός.

Στον ζωικό κόσμο παρατηρούνται ορισμένες μορφολογικές προσαρμογές που στοχεύουν στην προστασία των οργανισμών από τις δυσμενείς επιπτώσεις των θερμοκρασιών. Αυτό αποδεικνύεται από τα γνωστά Ο κανόνας του Μπέργκμαν(1847), σύμφωνα με την οποία Μέσα σε ένα είδος ή μια αρκετά ομοιογενή ομάδα στενά συγγενών ειδών, οι θερμόαιμοι οργανισμοί με μεγαλύτερα μεγέθη σώματος είναι συνηθισμένοι σε ψυχρότερες περιοχές.

Ας προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε αυτόν τον κανόνα από τη σκοπιά της θερμοδυναμικής: η απώλεια θερμότητας είναι ανάλογη με την επιφάνεια του σώματος του οργανισμού και όχι με τη μάζα του. Όσο μεγαλύτερο είναι το ζώο και όσο πιο συμπαγές το σώμα του, τόσο πιο εύκολο είναι να διατηρεί σταθερή θερμοκρασία (λιγότερη ειδική κατανάλωση ενέργειας) και αντίστροφα, όσο μικρότερο είναι το ζώο, τόσο μεγαλύτερη είναι η σχετική επιφάνεια και η απώλεια θερμότητας και τόσο υψηλότερη είναι η ειδική επίπεδο του βασικού του μεταβολισμού, δηλαδή η ποσότητα ενέργειας που δαπανάται από το σώμα ενός ζώου (ή ανθρώπου) με πλήρη μυϊκή ανάπαυση σε μια θερμοκρασία περιβάλλοντος στην οποία η θερμορύθμιση είναι πιο έντονη.

Σε ζώα με σταθερή θερμοκρασία σώματος σε ψυχρές κλιματικές ζώνες, υπάρχει μια τάση να μειώνεται η περιοχή των προεξεχόντων τμημάτων του σώματος (κανόνας του Allen, 1877).

Ο κανόνας του Άλεν εκδηλώνεται ξεκάθαρα, για παράδειγμα, όταν συγκρίνουμε τα μεγέθη των αυτιών οικολογικά παρόμοιων ειδών: η Αρκτική αλεπού - κάτοικος της τούνδρας. κοινή αλεπού - τυπική για εύκρατα γεωγραφικά πλάτη.
Fenech - ένας κάτοικος των ερήμων της Αφρικής.

Η αντίδραση των ζώων στο θερμικό καθεστώς εκδηλώνεται επίσης σε αλλαγές στις αναλογίες των μεμονωμένων οργάνων και του σώματος (το κοτσάνι από τις βόρειες περιοχές έχει διευρυμένη καρδιά, νεφρά, ήπαρ και επινεφρίδια σε σύγκριση με τα ίδια ζώα σε περιοχές με υψηλότερες θερμοκρασίες ). Υπάρχουν εξαιρέσεις στους κανόνες του Μπέργκμαν και του Άλεν.

fennec

Ανάλογα με τον τύπο της ανταλλαγής θερμότητας, διακρίνονται δύο οικολογικοί τύποι ζώων: τα ποικιλοθερμικά και τα ομοιοθερμικά. Ποικιλοθερμικοί οργανισμοί (από τα ελληνικάποικιλός

- ποικίλα) - ζώα με ασταθές επίπεδο μεταβολισμού, ασταθή θερμοκρασία σώματος και σχεδόν πλήρη απουσία μηχανισμών θερμορύθμισης (ψυχρόαιμα). Αυτά περιλαμβάνουν ασπόνδυλα, ψάρια, ερπετά, αμφίβια, δηλαδή τα περισσότερα ζώα, με εξαίρεση τα πουλιά και τα θηλαστικά.

Η θερμοκρασία του σώματός τους αλλάζει με τις αλλαγές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Ομοιοθερμικοί οργανισμοί (από τα ελληνικάομοιος

- πανομοιότυπα) - ζώα με υψηλότερο και πιο σταθερό επίπεδο μεταβολισμού, κατά το οποίο πραγματοποιείται θερμορύθμιση και εξασφαλίζεται σχετικά σταθερή θερμοκρασία σώματος (θερμόαιμα). Αυτά περιλαμβάνουν πτηνά και θηλαστικά. Η θερμοκρασία του σώματος διατηρείται σε σχετικά σταθερό επίπεδο.

Με τη σειρά τους, τα ποικιλοθερμικά ζώα μπορούν να χωριστούν σε ευρυθερμικά ζώα, τα οποία οδηγούν έναν ενεργό τρόπο ζωής σε σχετικά μεγάλο εύρος θερμοκρασίας και σε στενόθερμα ζώα, τα οποία δεν μπορούν να ανεχθούν σημαντικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.

Ο χημικός μηχανισμός καθορίζεται από την ένταση των αντιδράσεων στο σώμα και πραγματοποιείται με αντανακλαστικά:

Ο φυσικός μηχανισμός της θερμορύθμισης παρέχεται από θερμομονωτικά καλύμματα (γούνα, φτερά, στρώμα λίπους), τη δραστηριότητα των ιδρωτοποιών αδένων, την εξάτμιση της υγρασίας κατά την αναπνοή και την αγγειακή ρύθμιση της κυκλοφορίας του αίματος.

Στα ποικιλοθερμικά ζώα, ο μεταβολικός ρυθμός είναι ευθέως ανάλογος με την εξωτερική θερμοκρασία στα ομοιοθερμικά ζώα, αντίθετα, όταν μειώνεται, αυξάνεται η απώλεια θερμότητας και, ως απόκριση, ενεργοποιούνται οι μεταβολικές διεργασίες και αυξάνεται η παραγωγή θερμότητας. Η ένταση του μεταβολισμού (μεταβολικές διεργασίες) κατά την ομοιοθερμία είναι αντιστρόφως ανάλογη με τις εξωτερικές θερμοκρασίες. Ωστόσο, αυτό το μοτίβο μπορεί να εντοπιστεί μόνο εντός ορισμένων ορίων. Μια αύξηση ή μείωση της θερμοκρασίας σε σχέση με μια τιμή κατωφλίου προκαλεί υπερθέρμανση ή υποθερμία του ζώου και τελικά τον θάνατό του.

Τα ετερόθερμα ζώα καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση μεταξύ ποικιλοθερμικών και ομοιοθερμικών ζώων. Εχουν ενεργή κατάστασηδιατηρείται μια σχετικά υψηλή και σταθερή θερμοκρασία σώματος και όταν είναι ανενεργή, η θερμοκρασία του σώματος διαφέρει ελάχιστα από την εξωτερική. Σε αυτά τα ζώα, κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκη ή βαθύ ύπνοΤα μεταβολικά επίπεδα πέφτουν και η θερμοκρασία του σώματος υπερβαίνει ελάχιστα μόνο τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Τυπικοί εκπρόσωποι των ετεροθερμικών ζώων είναι οι εδαφικοί σκίουροι, οι σκαντζόχοιροι, οι νυχτερίδες, οι αρκούδες, οι σβούρες, οι πλατύπους, οι έχιδνες και τα καγκουρό.

Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα με έντομα, εκπροσώπους ποικιλοθερμικών ζώων (βλ. εικόνα).

Καμπύλη του P. I. Bakhmetyev

Στους t° +10°C τα έντομα γίνονται τορπιά, στους t°0°C - υποθερμία. Συνεχίζεται μέχρι να κρυσταλλώσει το νερό, κάτι που συνοδεύεται από άλμα θερμοκρασίας. Μετά την απότομη αύξησή του, αρχίζουν διεργασίες που οδηγούν σε επιδείνωση της φυσιολογικής κατάστασης του σώματος.

Η φυσιολογική κατάσταση του εντόμου κατά τη διαδικασία ψύξης εξαρτάται από τον ρυθμό μείωσης της θερμοκρασίας. Με αργή ψύξη, σχηματίζονται κρύσταλλοι πάγου στα κύτταρα, οι οποίοι σπάνε το κέλυφός τους. Με πολύ γρήγορη ψύξη, τα κέντρα κρυστάλλωσης δεν έχουν χρόνο να σχηματιστούν και σχηματίζεται μια υαλώδης δομή. Ως αποτέλεσμα, το κυτταρόπλασμα δεν καταστρέφεται. Έτσι, η βαθιά αλλά πολύ γρήγορη ψύξη προκαλεί μια προσωρινή, αναστρέψιμη αναστολή όλων των ζωτικών διεργασιών του σώματος. Μια παρόμοια κατάσταση, που ονομάζεται ανασταλτική κίνηση, παρατηρείται σε ιούς, βακτήρια, ασπόνδυλα, αμφίβια, ερπετά, λειχήνες και βρύα. Το φαινόμενο του αιωρούμενου animation ανακαλύφθηκε και περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον A. Leeuwenhoek (1701). Η μελέτη του suspended animation έδωσε ώθηση στην ανάπτυξη διαφόρωνκρυοτεχνολογία (από τα ελληνικάκρυος - κρύο, παγετός), για παράδειγμα, κρυοσυντήρηση. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως στη βιολογία, την ιατρική,γεωργία , στην πράξημακροχρόνια αποθήκευση

διατηρημένο αίμα, σπέρμα για τεχνητή γονιμοποίηση ζώων εκτροφής, διάφοροι ιστοί και όργανα για μεταμόσχευση (από το λατινικό transplantatio - μεταμόσχευση), καλλιέργειες, βακτήρια, ιοί. Ο παράγοντας θερμοκρασίας είναι σημαντικός στην κατανομή των ζωντανών οργανισμών στη Γη και ως εκ τούτου καθορίζει τον πληθυσμό διαφορετικώνφυσικές περιοχές. Το 1918 σχηματίστηκε ο A. Hopkins ρύθμισε το βιοκλιματικό δίκαιο
. Διαπίστωσε ότι υπάρχει μια φυσική, στενή σύνδεση μεταξύ της ανάπτυξης φαινολογικών (εποχιακών) φαινομένων και του γεωγραφικού πλάτους, γεωγραφικού μήκους και υψομέτρου της περιοχής πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας.Το υπολόγισε

Καθώς κινείστε βόρεια, ανατολικά και προς τα βουνά, η εμφάνιση περιοδικών φαινομένων στη ζωή των οργανισμών καθυστερεί κατά 4 ημέρες για κάθε βαθμό γεωγραφικού πλάτους, 5 μοίρες γεωγραφικού μήκους και περίπου 100 μέτρα υψόμετρο.

Ένα από τα σημαντικά πρότυπα στην κατανομή των σύγχρονων οργανισμών είναι η διπολικότητα τους - η γεωγραφική κατανομή της χερσαίας και θαλάσσιας χλωρίδας και πανίδας, στην οποία το ίδιο είδος ζει σε ψυχρά και εύκρατα γεωγραφικά πλάτη και των δύο ημισφαιρίων, αλλά απουσιάζει στην τροπική ζώνη (χωρίς δόντια φάλαινες, φώκιες με αυτιά, κ.λπ. .).

Ένας εξίσου σημαντικός περιβαλλοντικός παράγοντας είναι η υγρασία.
Το νερό είναι ο σημαντικότερος περιβαλλοντικός παράγοντας στη ζωή των ζωντανών οργανισμών και το μόνιμο συστατικό τους. Όλα τα ζωντανά πράγματα στη Γη περιλαμβάνουν νερό, για παράδειγμα, οι μέδουσες περιέχουν 95-99% νερό, το καλαμπόκι 70%, τα δημητριακά 87%. Ακόμη και ο σιτοβολώνας, που τρέφεται με ξηρούς κόκκους, περιέχει 46% νερό. Το ανθρώπινο έμβρυο περιέχει 97% νερό, μετά τη γέννηση - 64-77%. Στους άνδρες ηλικίας 18 έως 50 ετών, το σώμα περιέχει ~61% νερό, στις γυναίκες είναι 54%.

Κατά τη διάρκεια της ζωής του, ένα άτομο πίνει έως και 50-77 m3 νερό (ημερησίως ~ 2,5-3 λίτρα). Γενικά, ένα άτομο χάνει 2-2,5 λίτρα νερό την ημέρα: 800-

1300 ml στα ούρα, περίπου 200 ml στα κόπρανα και 600 ml από την επιφάνεια του σώματος και κατά την αναπνοή. Με την απώλεια 1-1,5 λίτρου, ένα άτομο διψάει όταν καταναλώνεται το 6-8% της υγρασίας από το σωματικό του βάρος, πέφτει σε ημι-λιποθυμική κατάσταση με ανεπάρκεια 10-12%.

Σε διαφορετικές περιόδους ανάπτυξης, η ανάγκη των φυτών για νερό δεν είναι η ίδια, ειδικά σε ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ; Διαφέρει επίσης ανάλογα με το κλίμα και τον τύπο του εδάφους. Για παράδειγμα, τα δημητριακά χρειάζονται λιγότερη υγρασία κατά την περίοδο βλάστησης και ωρίμανσης των σπόρων από ό,τι κατά την εντατική ανάπτυξή τους. Για κάθε φάση ανάπτυξης και στάδιο ανάπτυξης κάθε είδους φυτού, μπορεί να εντοπιστεί μια κρίσιμη περίοδος όπου η έλλειψη νερού έχει ιδιαίτερα αρνητική επίδραση στη ζωή του. Η περιβαλλοντική υγρασία είναι συχνά ένας παράγοντας που περιορίζει τον αριθμό και την κατανομή των οργανισμών σε όλο τον κόσμο.

Για παράδειγμα, η οξιά μπορεί να ζήσει σε σχετικά ξηρό έδαφος, αλλά χρειάζεται αρκετά υψηλή υγρασία αέρα. Στα ζώα, η διαπερατότητα του περιβλήματος και οι μηχανισμοί που ρυθμίζουν το μεταβολισμό του νερού παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο.

Υπάρχει μια διάκριση μεταξύ της απόλυτης υγρασίας του αέρα, που είναι η ποσότητα αερίου νερού (ατμού) σε γραμμάρια ανά 1 m3 αέρα, και της σχετικής υγρασίας. Η σχετική υγρασία χαρακτηρίζει τον βαθμό κορεσμού του αέρα με υδρατμούς σε μια ορισμένη θερμοκρασία και εκφράζεται ως ποσοστό ως ο λόγος της απόλυτης υγρασίας προς τη μέγιστη υγρασία (η μάζα των υδρατμών σε γραμμάρια ικανή να δημιουργήσει πλήρη κορεσμό σε 1 m3 αέρα)
όπου: r - σχετική υγρασία, %;
m είναι η μάζα του ατμού που περιέχεται πραγματικά σε 1 m3 αέρα (απόλυτη υγρασία), g;

msat - μάζα 1 m3 κορεσμένου ατμού σε δεδομένη θερμοκρασία, g.

Μεγάλη σημασία για τους οργανισμούς είναι η έλλειψη κορεσμού του αέρα με υδρατμούς, δηλαδή η διαφορά μεταξύ μέγιστης και απόλυτης υγρασίας σε μια δεδομένη θερμοκρασία:

Σε διαφορετικές θερμοκρασίες, η έλλειψη κορεσμού του αέρα με υδρατμούς δεν είναι η ίδια στην ίδια υγρασία. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο ξηρός είναι ο αέρας και τόσο πιο έντονη διαπνοή συμβαίνει σε αυτόν (εξάτμιση νερού από φύλλα και άλλα μέρη φυτών).

Η εποχιακή κατανομή της υγρασίας καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, καθώς και οι καθημερινές της διακυμάνσεις, είναι επίσης εξαιρετικά σημαντική για τη ζωή των οργανισμών.

Σε σχέση με το υδατικό καθεστώς διακρίνονται τα ακόλουθα: περιβαλλοντικές ομάδεςφυτά και ζώα: που αγαπά την υγρασία, το ξηρό και προτιμά τη μέτρια υγρασία. Μεταξύ των φυτών υπάρχουν:

Μεταξύ των χερσαίων ζώων υπάρχουν:

Υδρόφιλοι - ζώα που αγαπούν την υγρασία (ξυλοψείρες, ελατήρια, κουνούπια, χερσαία πλανάρια, χερσαία μαλάκια και αμφίβια).

μεσόφιλοι - ζουν σε περιοχές με μέτρια υγρασία (χειμερινός στρατός, πολλά έντομα, πτηνά, θηλαστικά).

Ξερόφιλοι - πρόκειται για ζώα που αγαπούν τη ξηρότητα που δεν μπορούν να ανεχθούν την υψηλή υγρασία (καμήλες, τρωκτικά της ερήμου και ερπετά).

Για παράδειγμα, η χελώνα ελέφαντας αποθηκεύει νερό στην κύστη μερικά θηλαστικά αποφεύγουν την ανεπάρκεια υγρασίας με την εναπόθεση λίπους, η οξείδωση των οποίων παράγει μεταβολικό νερό. Πολλά έντομα, καμήλες, πρόβατα με παχιά ουρά, ζέρμποα με παχιά ουρά κ.λπ. ζουν με το μεταβολικό νερό.

Οι αβιοτικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες περιλαμβάνουν το υπόστρωμα και τη σύνθεσή του, την υγρασία, το φως και άλλους τύπους ακτινοβολίας στη φύση, τη σύνθεσή του και το μικροκλίμα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η θερμοκρασία, η σύσταση του αέρα, η υγρασία και το φως μπορούν υπό όρους να ταξινομηθούν ως «μεμονωμένα», και το υπόστρωμα, το κλίμα, το μικροκλίμα κ.λπ. - ως «σύνθετοι» παράγοντες.

Το υπόστρωμα (κυριολεκτικά) είναι η θέση προσάρτησης. Για παράδειγμα, για ξυλώδεις και ποώδεις μορφές φυτών, για μικροοργανισμούς του εδάφους αυτό είναι το έδαφος. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το υπόστρωμα μπορεί να θεωρηθεί συνώνυμο του οικοτόπου (για παράδειγμα, το έδαφος είναι ένας εδαφικός βιότοπος). Το υπόστρωμα χαρακτηρίζεται από ένα ορισμένο χημική σύνθεση, που επηρεάζει τους οργανισμούς. Εάν το υπόστρωμα νοείται ως βιότοπος, τότε στην περίπτωση αυτή αντιπροσωπεύει ένα σύμπλεγμα χαρακτηριστικών βιοτικών και αβιοτικών παραγόντων στους οποίους προσαρμόζεται αυτός ή ο άλλος οργανισμός.

Χαρακτηριστικά της θερμοκρασίας ως αβιοτικού περιβαλλοντικού παράγοντα

Η θερμοκρασία είναι ένας περιβαλλοντικός παράγοντας που σχετίζεται με τη μέση κινητική ενέργεια της κίνησης των σωματιδίων και εκφράζεται σε μοίρες σε διάφορες κλίμακες. Η πιο κοινή κλίμακα είναι σε βαθμούς Κελσίου (°C), η οποία βασίζεται στη διαστολή του νερού (το σημείο βρασμού του νερού είναι 100°C). Το SI υιοθετεί μια κλίμακα απόλυτης θερμοκρασίας, για την οποία το σημείο βρασμού του νερού είναι T bp. νερό = 373 Κ.

Πολύ συχνά, η θερμοκρασία είναι ο περιοριστικός παράγοντας που καθορίζει τη δυνατότητα (αδυναμία) διαβίωσης των οργανισμών σε ένα συγκεκριμένο βιότοπο.

Σύμφωνα με τη φύση της θερμοκρασίας του σώματος, όλοι οι οργανισμοί χωρίζονται σε δύο ομάδες: ποικιλοθερμικούς (η θερμοκρασία του σώματός τους εξαρτάται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και είναι σχεδόν ίδια με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος) και ομοιοθερμικούς (η θερμοκρασία του σώματός τους δεν εξαρτάται από την εξωτερική θερμοκρασία και είναι λίγο-πολύ σταθερό: αν αυξομειώνεται είναι εντός μικρών ορίων – κλασμάτων της μοίρας).

Στους ποικιλοθερμικούς οργανισμούς περιλαμβάνονται φυτικοί οργανισμοί, βακτήρια, ιοί, μύκητες, μονοκύτταρα ζώα, καθώς και ζώα με σχετικά χαμηλό επίπεδο οργάνωσης (ψάρια, αρθρόποδα κ.λπ.).

Οι ομοιόθερμες περιλαμβάνουν πτηνά και θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Η σταθερή θερμοκρασία του σώματος μειώνει την εξάρτηση των οργανισμών από τη θερμοκρασία του εξωτερικού περιβάλλοντος, καθιστώντας δυνατή την εγκατάσταση σε μεγαλύτερο αριθμό οικολογικών κόγχων, τόσο σε γεωγραφική όσο και σε κατακόρυφη κατανομή σε ολόκληρο τον πλανήτη. Ωστόσο, εκτός από την ομοιοθερμία, οι οργανισμοί αναπτύσσουν προσαρμογές για να ξεπεράσουν τις επιπτώσεις των χαμηλών θερμοκρασιών.

Με βάση τη φύση της ανοχής τους στις χαμηλές θερμοκρασίες, τα φυτά χωρίζονται σε θερμόφιλα και ανθεκτικά στο κρύο. Τα θερμόφιλα φυτά περιλαμβάνουν φυτά του νότου (μπανάνες, φοίνικες, νότιες ποικιλίες μηλιών, αχλαδιές, ροδακινιές, σταφύλια κ.λπ.). Τα ανθεκτικά στο κρύο φυτά περιλαμβάνουν φυτά μεσαίου και βόρειου γεωγραφικού πλάτη, καθώς και φυτά που αναπτύσσονται ψηλά στα βουνά (για παράδειγμα, βρύα, λειχήνες, πεύκο, έλατο, έλατο, σίκαλη κ.λπ.). Στην κεντρική Ρωσία, καλλιεργούνται ποικιλίες οπωροφόρων δέντρων ανθεκτικών στον παγετό, τα οποία εκτρέφονται ειδικά από κτηνοτρόφους. Οι πρώτες μεγάλες επιτυχίες σε αυτόν τον τομέα πέτυχαν ο I.V. Michurin και άλλοι λαϊκοί κτηνοτρόφοι.

Ο κανόνας της αντίδρασης του σώματος στον παράγοντα θερμοκρασίας (για μεμονωμένους οργανισμούς) είναι συχνά στενός, δηλ. ένας συγκεκριμένος οργανισμός μπορεί να λειτουργήσει κανονικά σε ένα αρκετά στενό εύρος θερμοκρασίας. Έτσι, τα θαλάσσια σπονδυλωτά πεθαίνουν όταν η θερμοκρασία αυξάνεται στους 30-32°C. Αλλά για τη ζωντανή ύλη στο σύνολό της, τα όρια της επίδρασης της θερμοκρασίας στα οποία διατηρείται η ζωή είναι πολύ μεγάλα. Έτσι, στην Καλιφόρνια, στις θερμές πηγές ζει ένα είδος ψαριού που λειτουργεί κανονικά σε θερμοκρασία 52 ° C και τα ανθεκτικά στη θερμότητα βακτήρια που ζουν σε θερμοπίδακες μπορούν να αντέξουν θερμοκρασίες έως και 80 ° C (αυτή είναι η «κανονική» θερμοκρασία για τους). Μερικοί άνθρωποι ζουν σε παγετώνες σε θερμοκρασία -44°C κ.λπ.

Ο ρόλος της θερμοκρασίας ως περιβαλλοντικού παράγοντα οφείλεται στο γεγονός ότι επηρεάζει το μεταβολισμό: σε χαμηλές θερμοκρασίες ο ρυθμός των βιοοργανικών αντιδράσεων επιβραδύνεται πολύ και σε υψηλές θερμοκρασίες αυξάνεται σημαντικά, γεγονός που οδηγεί σε ανισορροπία στην πορεία των βιοχημικών διεργασιών. και αυτό προκαλεί διάφορες ασθένειες, και μερικές φορές και θάνατο.

Η επίδραση της θερμοκρασίας στους φυτικούς οργανισμούς

Η θερμοκρασία δεν είναι μόνο ένας παράγοντας που καθορίζει τη δυνατότητα των φυτών να ζουν σε μια συγκεκριμένη περιοχή, αλλά για ορισμένα φυτά επηρεάζει τη διαδικασία ανάπτυξής τους. Έτσι, οι χειμερινές ποικιλίες σιταριού και σίκαλης, που δεν υπέστησαν τη διαδικασία της «εαρινοποίησης» (έκθεση σε χαμηλές θερμοκρασίες) κατά τη βλάστηση, δεν παράγουν σπόρους όταν καλλιεργούνται στις πιο ευνοϊκές συνθήκες.

Για να αντέξουν τις επιπτώσεις των χαμηλών θερμοκρασιών, τα φυτά έχουν διάφορες προσαρμογές.

1. Το χειμώνα, το κυτταρόπλασμα χάνει νερό και συσσωρεύει ουσίες που έχουν «αντιψυκτικό» αποτέλεσμα (μονοσακχαρίτες, γλυκερίνη και άλλες ουσίες) - συμπυκνωμένα διαλύματα τέτοιων ουσιών παγώνουν μόνο σε χαμηλές θερμοκρασίες.

2. Η μετάβαση των φυτών σε ένα στάδιο (φάση) ανθεκτικό στις χαμηλές θερμοκρασίες - το στάδιο των σπορίων, των σπόρων, των κονδύλων, των βολβών, των ριζωμάτων, των ριζών κ.λπ. Οι ξυλώδεις και θαμνώδεις μορφές φυτών ρίχνουν τα φύλλα τους, οι μίσχοι καλύπτονται με φελλό , που έχει υψηλές θερμομονωτικές ιδιότητες, και αντιψυκτικές ουσίες συσσωρεύονται στα ζωντανά κύτταρα.

Η επίδραση της θερμοκρασίας στους ζωικούς οργανισμούς

Η θερμοκρασία επηρεάζει διαφορετικά τα ποικιλοθερμικά και τα ομοιοθερμικά ζώα.

Τα ποικιλοθερμικά ζώα είναι ενεργά μόνο σε θερμοκρασίες που είναι βέλτιστες για τη ζωή τους. Σε περιόδους χαμηλών θερμοκρασιών πέφτουν σε χειμερία νάρκη (αμφίβια, ερπετά, αρθρόποδα κ.λπ.). Μερικά έντομα διαχειμάζουν είτε ως αυγά είτε ως νύμφοι. Η παρουσία ενός οργανισμού σε χειμερία νάρκη χαρακτηρίζεται από μια κατάσταση αναστολής κίνησης, στην οποία οι μεταβολικές διεργασίες αναστέλλονται πολύ και το σώμα μπορεί να μείνει χωρίς τροφή για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τα ποικιλοθερμικά ζώα μπορούν επίσης να αδρανοποιηθούν όταν εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες. Έτσι, τα ζώα σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη βρίσκονται σε λαγούμια κατά το πιο ζεστό μέρος της ημέρας και η περίοδος της ενεργούς δραστηριότητας ζωής τους συμβαίνει νωρίς το πρωί ή αργά το βράδυ (ή είναι νυχτερινά).

Οι ζωικοί οργανισμοί πέφτουν σε χειμερία νάρκη όχι μόνο λόγω της επίδρασης της θερμοκρασίας, αλλά και λόγω άλλων παραγόντων. Έτσι, μια αρκούδα (ένα ομοιοθερμικό ζώο) πέφτει σε χειμερία νάρκη το χειμώνα λόγω έλλειψης τροφής.

Τα ομοιοθερμικά ζώα εξαρτώνται λιγότερο από τη θερμοκρασία στις δραστηριότητες της ζωής τους, αλλά η θερμοκρασία τα επηρεάζει από την άποψη της διαθεσιμότητας (απουσίας) προσφοράς τροφής. Αυτά τα ζώα έχουν τις ακόλουθες προσαρμογές για να ξεπεράσουν τις επιπτώσεις των χαμηλών θερμοκρασιών:

1) τα ζώα μετακινούνται από ψυχρότερες περιοχές σε θερμότερες (μεταναστεύσεις πτηνών, μεταναστεύσεις θηλαστικών).

2) αλλάξτε τη φύση του καλύμματος (η καλοκαιρινή γούνα ή το φτέρωμα αντικαθίσταται από ένα παχύτερο χειμερινό· συσσωρεύουν ένα μεγάλο στρώμα λίπους - άγριοι χοίροι, φώκιες κ.λπ.)

3) χειμερία νάρκη (για παράδειγμα, μια αρκούδα).

Τα ομοιοθερμικά ζώα έχουν προσαρμογές για τη μείωση των επιπτώσεων των θερμοκρασιών (τόσο υψηλές όσο και χαμηλές). Έτσι, ένα άτομο έχει ιδρωτοποιούς αδένες που αλλάζουν τη φύση της έκκρισης σε υψηλές θερμοκρασίες (αυξάνεται η ποσότητα έκκρισης), αλλάζει ο αυλός των αιμοφόρων αγγείων στο δέρμα (σε χαμηλές θερμοκρασίες μειώνεται και σε υψηλές θερμοκρασίες αυξάνεται) κ.λπ.

Η ακτινοβολία ως αβιοτικός παράγοντας

Τόσο στη ζωή των φυτών όσο και στη ζωή των ζώων, τεράστιο ρόλο παίζουν διάφορες ακτινοβολίες, οι οποίες είτε εισέρχονται στον πλανήτη από έξω (ακτίνες του ήλιου) είτε απελευθερώνονται από τα έγκατα της Γης. Εδώ θα εξετάσουμε κυρίως την ηλιακή ακτινοβολία.

Η ηλιακή ακτινοβολία είναι ετερογενής και αποτελείται από ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαφορετικού μήκους, και ως εκ τούτου έχουν διαφορετικές ενέργειες. Ακτίνες τόσο του ορατού όσο και του αόρατου φάσματος φτάνουν στην επιφάνεια της Γης. Οι ακτίνες του αόρατου φάσματος περιλαμβάνουν τις υπέρυθρες και τις υπεριώδεις ακτίνες και οι ακτίνες του ορατού φάσματος έχουν επτά πιο ευδιάκριτες ακτίνες (από το κόκκινο έως το ιώδες). Τα κβάντα της ακτινοβολίας αυξάνονται από το υπέρυθρο σε υπεριώδες (δηλαδή, οι υπεριώδεις ακτίνες περιέχουν κβάντα με τα μικρότερα κύματα και την υψηλότερη ενέργεια).

Οι ακτίνες του ήλιου έχουν πολλές περιβαλλοντικά σημαντικές λειτουργίες:

1) χάρη στις ακτίνες του ήλιου, επιτυγχάνεται ένα ορισμένο καθεστώς θερμοκρασίας στην επιφάνεια της Γης, το οποίο έχει γεωγραφικό και κάθετο ζωνικό χαρακτήρα.

Ελλείψει ανθρώπινης επιρροής, η σύνθεση του αέρα μπορεί, ωστόσο, να ποικίλλει ανάλογα με το υψόμετρο (με το υψόμετρο, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα μειώνεται, καθώς αυτά τα αέρια είναι βαρύτερα από το άζωτο). Ο αέρας των παράκτιων περιοχών εμπλουτίζεται με υδρατμούς, που περιέχουν θαλασσινά άλατασε διαλυμένη κατάσταση. Ο αέρας του δάσους διαφέρει από τον αέρα των αγρών στις ακαθαρσίες των ενώσεων που απελευθερώνονται από διάφορα φυτά (για παράδειγμα, ο αέρας ενός πευκοδάσους περιέχει μεγάλη ποσότητα ρητινωδών ουσιών και εστέρων που σκοτώνουν παθογόνα, επομένως αυτός ο αέρας είναι θεραπευτικός για ασθενείς με φυματίωση).

Ο πιο σημαντικός πολύπλοκος αβιοτικός παράγοντας είναι το κλίμα.

Το κλίμα είναι ένας αθροιστικός αβιοτικός παράγοντας, που περιλαμβάνει μια ορισμένη σύνθεση και επίπεδο ηλιακής ακτινοβολίας, το σχετικό επίπεδο επιρροής της θερμοκρασίας και της υγρασίας και ένα συγκεκριμένο καθεστώς ανέμου. Το κλίμα εξαρτάται επίσης από τη φύση της βλάστησης που αναπτύσσεται σε μια δεδομένη περιοχή και από το ανάγλυφο.

Υπάρχει μια ορισμένη γεωγραφική και κάθετη κλιματική ζώνη στη Γη. Υπάρχουν υγρά τροπικά, υποτροπικά, έντονα ηπειρωτικά και άλλα είδη κλίματος.

Διαβάστε τις πληροφορίες για διαφορετικούς τύπους κλίματος από το εγχειρίδιο φυσικής γεωγραφίας. Λάβετε υπόψη τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής όπου ζείτε.

Το κλίμα ως αθροιστικός παράγοντας διαμορφώνει τον ένα ή τον άλλο τύπο βλάστησης (χλωρίδα) και έναν στενά συνδεδεμένο τύπο πανίδας. Οι ανθρώπινοι οικισμοί έχουν μεγάλη επίδραση στο κλίμα. Το κλίμα των μεγάλων πόλεων διαφέρει από το κλίμα των προαστιακών περιοχών.

Συγκρίνετε το καθεστώς θερμοκρασίας της πόλης στην οποία ζείτε και το καθεστώς θερμοκρασίας της περιοχής όπου βρίσκεται η πόλη.

Κατά κανόνα, η θερμοκρασία εντός της πόλης (ειδικά στο κέντρο) είναι πάντα υψηλότερη από ό,τι στην περιοχή.

Το μικροκλίμα σχετίζεται στενά με το κλίμα. Ο λόγος για την εμφάνιση του μικροκλίματος είναι οι διαφορές στο ανάγλυφο σε μια δεδομένη περιοχή, η παρουσία δεξαμενών, η οποία οδηγεί σε αλλαγές των συνθηκών σε διαφορετικά εδάφη μιας δεδομένης κλιματικής ζώνης. Ακόμη και σε μια σχετικά μικρή περιοχή ενός καλοκαιρινού εξοχικού σπιτιού, σε ορισμένα μέρη του, ενδέχεται να προκύψουν διαφορετικές συνθήκες για την ανάπτυξη των φυτών λόγω διαφορετικών συνθηκών φωτισμού.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ αβιοτικοί παράγοντες Το περιβάλλον περιλαμβάνει παράγοντες άψυχης φύσης: φως, θερμοκρασία, υγρασία, γεωμαγνητικό πεδίο της Γης, βαρύτητα, σύνθεση του νερού, αέρας, εδαφικό περιβάλλον.

Φως.Η ακτινοβολία του Ήλιου επιτελεί διπλή λειτουργία σε σχέση με τη ζωντανή φύση. Πρώτον, είναι μια πηγή θερμότητας, η ποσότητα της οποίας καθορίζει τη δραστηριότητα της ζωής σε μια δεδομένη περιοχή. δεύτερον, το φως χρησιμεύει ως σήμα που καθορίζει τη δραστηριότητα των ζωτικών διεργασιών, καθώς και ως οδηγός όταν κινείται στο διάστημα.

Για ζώα και φυτά μεγάλης σημασίαςέχουν το μήκος κύματος της αντιληπτής ακτινοβολίας, την έντασή της και τη διάρκεια της έκθεσης (τη διάρκεια της φωτοπεριόδου της ημέρας ή φωτοπερίοδος). Το ορατό, ή λευκό φως, αποτελεί περίπου το 45% της συνολικής ακτινοβολούμενης ενέργειας που πέφτει στη Γη. Οι υπεριώδεις ακτίνες αποτελούν περίπου το 10% της συνολικής ακτινοβολούμενης ενέργειας. Αόρατα στον άνθρωπο, γίνονται αντιληπτά από τα οπτικά όργανα των εντόμων και τα χρησιμεύουν για προσανατολισμό σε συννεφιασμένο καιρό. Οι ακτίνες του υπεριώδους τμήματος του φάσματος είναι επίσης απαραίτητες για την κανονική ανθρώπινη ζωή. Υπό την επίδρασή τους, σχηματίζεται η βιταμίνη D στο σώμα.

Το ορατό φως με μήκος κύματος από 0,4 έως 0,75 μικρά έχει τη μεγαλύτερη σημασία για τους οργανισμούς. Η ενέργεια του ορατού φωτός χρησιμοποιείται για τις διαδικασίες φωτοσύνθεσης στα φυτικά κύτταρα. Σε αυτή την περίπτωση, οι πορτοκαλοκόκκινες (0,66-0,68 microns) και οι μπλε-ιώδεις (0,4-0,5 microns) ακτίνες απορροφώνται ιδιαίτερα έντονα από τα φύλλα. Από 0,1 έως 1% της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας καταναλώνεται για βιοσύνθεση,
μερικές φορές η αποτελεσματικότητα της φωτοσυνθετικής βλάστησης φτάνει αρκετά τοις εκατό.

Η ποικιλία των συνθηκών φωτός κάτω από τις οποίες ζουν τα φυτά είναι πολύ μεγάλη. Σε διαφορετικούς οικοτόπους, η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας, η φασματική της σύσταση, η διάρκεια του φωτισμού κ.λπ. δεν είναι ίδια στα φυτά, η ένταση της φωτοσύνθεσης αυξάνεται με την αύξηση του φωτισμού σε ένα ορισμένο όριο, που ονομάζεται επίπεδο κορεσμού φωτός ή οικολογικό βέλτιστο. . Μια περαιτέρω αύξηση της ροής φωτός δεν συνοδεύεται από αύξηση της φωτοσύνθεσης και στη συνέχεια οδηγεί στην αναστολή της.

Σε σχέση με το φως διακρίνονται τρεις ομάδες φυτών: φωτόφιλα, σκιερά και ανεκτικά στη σκιά.

Τα φυτά που αγαπούν το φως ζουν σε ανοιχτούς χώρους υπό συνθήκες πλήρους ηλιακού φωτός (χόρτα στέπας και λιβαδιών, καλλιεργούμενα φυτά ανοιχτού εδάφους και πολλά άλλα). Αλλά ακόμη και σε φυτά που αγαπούν το φως, η αύξηση του φωτισμού πάνω από το βέλτιστο επίπεδο καταστέλλει τη φωτοσύνθεση.

Τα φυτά που αγαπούν τη σκιά έχουν οικολογικό βέλτιστο στην περιοχή χαμηλού φωτισμού και δεν ανέχονται έντονο φως. Πρόκειται για είδη που ζουν στις χαμηλότερες, σκιασμένες βαθμίδες των φυτικών κοινοτήτων - δάση ελάτης, δάση βελανιδιάς κ.λπ. Τα φυτά που αντέχουν στη σκιά αναπτύσσονται καλά σε πλήρες φως, αλλά προσαρμόζονται και σε χαμηλό φωτισμό.

Η υπέρυθρη ακτινοβολία αποτελεί περίπου το 45% της συνολικής ποσότητας ηλιακής ενέργειας που ρέει στη Γη. Οι υπέρυθρες ακτίνες απορροφώνται από τους ιστούς των φυτών και των ζώων, τα άψυχα αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένου του νερού. Οποιαδήποτε επιφάνεια έχει θερμοκρασία πάνω από το μηδέν εκπέμπει υπέρυθρες ακτίνες μακρών κυμάτων (θερμότητα). Επομένως, τα φυτά και τα ζώα λαμβάνουν θερμική ενέργεια όχι μόνο από τον Ήλιο, αλλά και από περιβαλλοντικά αντικείμενα.

Από τα παραπάνω προκύπτει ότι φωςείναι ένα από τα πιο σημαντικά αβιοτικοί παράγοντες.

Θερμοκρασία.Η θερμοκρασία του σώματος των περισσότερων οργανισμών και, κατά συνέπεια, ο ρυθμός όλων των χημικών αντιδράσεων που συνθέτουν το μεταβολισμό εξαρτώνται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η κανονική δομή και λειτουργία των πρωτεϊνών, από τις οποίες εξαρτάται η ίδια η ύπαρξη της ζωής, είναι δυνατή στην περιοχή από 0 έως 50 °C. Εν τω μεταξύ, τα όρια θερμοκρασίας μέσα στα οποία βρίσκεται η ζωή είναι πολύ ευρύτερα. Στις παγωμένες ερήμους της Ανταρκτικής, οι θερμοκρασίες μπορεί να πέσουν στους -88 °C και στις άνυδρες ερήμους φτάσουν τους 58 °C στη σκιά. Μερικοί τύποι βακτηρίων και φυκιών ζουν σε θερμές πηγές σε θερμοκρασίες 80-88 °C. Έτσι, το εύρος των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας σε διάφορες περιοχές της Γης όπου εμφανίζεται ζωή φτάνει τους 176 °C. Ακόμη και σε έναν βιότοπο, η διαφορά μεταξύ της ελάχιστης θερμοκρασίας το χειμώνα και της μέγιστης το καλοκαίρι μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 80 °C. Σε ορισμένες περιοχές, οι ημερήσιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας είναι επίσης μεγάλες: για παράδειγμα, στην έρημο Σαχάρα, η θερμοκρασία μπορεί να αλλάξει κατά 50 °C κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αλλά κανένα ζωντανό πλάσμα στον κόσμο δεν είναι ικανό να ανεχθεί ολόκληρο το εύρος θερμοκρασίας σε ενεργή κατάσταση. Επομένως, η κατανομή οποιουδήποτε είδους ζώων και φυτών περιορίζεται στον βιότοπο στον οποίο έχει προσαρμοστεί η θερμοκρασία.

Υγρασία.Το νερό είναι απαραίτητο συστατικό του κυττάρου, επομένως η ποσότητα του σε ένα συγκεκριμένο βιότοπο καθορίζει τη φύση της βλάστησης και της ζωικής ζωής σε αυτήν την περιοχή. Σε κάποιο βαθμό, η ποσότητα του νερού στο περιβάλλον εξαρτάται από την περιεκτικότητά του στο σώμα των φυτών και των ζώων και την αντοχή τους στην ξήρανση.

Στα φυτά των ερήμων και των ξηρών στεπών, το νερό αποτελεί το 30-65% της συνολικής μάζας στους ελαιώνες δασικής στέπας, η τιμή αυτή αυξάνεται στο 70-85%, στα δάση ελάτης φτάνει το 90%.

Το σώμα των ζώων, κατά κανόνα, αποτελείται από τουλάχιστον 50% νερό. Ο σιτοβολώνας, που τρέφεται με πολύ ξηρή τροφή - δημητριακά, έχει ακόμη λιγότερο νερό στο σώμα του - 46%. Οι κάμπιες που τρώνε χυμώδη φύλλα περιέχουν 85-90% νερό. Γενικά, τα ζώα που ζουν στην ξηρά έχουν λιγότερο νερό στο σώμα τους από τα υδρόβια ζώα. Έτσι, το σώμα των ζώων περιέχει 59% υγρασία, το ανθρώπινο σώμα - 64%, οι πάπιες αγριόπαπιας - 70%. Στα ψάρια, η περιεκτικότητα σε νερό στο σώμα φτάνει το 75%, και στις μέδουσες - περισσότερο από 99%.

Το υδατικό ισοζύγιο μιας περιοχής εξαρτάται από την ποσότητα της βροχόπτωσης που πέφτει κατά τη διάρκεια του έτους και την τιμή που χαρακτηρίζει την εξάτμισή της. Εάν η ποσότητα του εξατμιζόμενου νερού υπερβαίνει την ετήσια βροχόπτωση, τέτοιες περιοχές ονομάζονται ξηρές, άνυδρες ή άνυδρες.

Οι περιοχές που είναι επαρκώς εφοδιασμένες με υγρασία ονομάζονται υγρές (υγρές). Η περίσσεια νερού στο έδαφος οδηγεί στην ανάπτυξη βάλτων που κατοικούνται από είδη φυτών που αδυνατούν να ρυθμίσουν το υδάτινο καθεστώς τους. Αυτά περιλαμβάνουν φύκια, μύκητες, λειχήνες, μερικά βρύα, ελοδέα, νεραγκούλες, Vallisneria, καλάμια και πολλά άλλα. Τέτοια φυτά έχουν χαμηλή οσμωτική πίεση του κυτταρικού χυμού και, επομένως, μικρή κατακράτηση νερού.
ικανότητα, υψηλό επίπεδοεξάτμιση μέσω ορθάνοιχτων στομάτων. Το ριζικό σύστημα των ανθοφόρων ελωδών φυτών είναι ελάχιστα ανεπτυγμένο ή απουσιάζει εντελώς.

Η ικανότητα ρύθμισης της ισορροπίας του νερού σε ποώδη φυτά σκοτεινού κωνοφόρων δασών είναι περιορισμένη. Καθώς η υγρασία του εδάφους μειώνεται, αλλάζει η σύσταση των ειδών των φυτικών κοινοτήτων. Τα πλατύφυλλα δάση δίνουν τη θέση τους σε μικρόφυλλα δάση, τα οποία μετατρέπονται σε δασική στέπα. Με περαιτέρω μείωση της βροχόπτωσης (και αύξηση της ξηρότητας του εδάφους), τα ψηλά χόρτα δίνουν τη θέση τους στα κοντά χόρτα. Όταν η ετήσια βροχόπτωση είναι 250 mm ή μικρότερη, δημιουργούνται έρημοι. Με άνιση κατανομή των βροχοπτώσεων κατά τη διάρκεια των εποχών, τα φυτά και τα ζώα πρέπει να υπομείνουν μακρές ξηρασίες.

Τα φυτά έχουν αναπτύξει μια σειρά από προσαρμογές στην περιοδική έλλειψη υγρασίας. Πρόκειται για μια απότομη μείωση της καλλιεργητικής περιόδου (έως 4-6 εβδομάδες) και για μια μακρά περίοδο αδράνειας που βιώνουν τα φυτά με τη μορφή σπόρων, βολβών, κονδύλων κ.λπ. (τουλίπες, κρεμμύδια χήνας, παπαρούνες κ.λπ.). Τέτοια φυτά ονομάζονται εφήμερα και εφήμερα. Άλλα, τα οποία δεν σταματούν να αναπτύσσονται κατά την ξηρή περίοδο, έχουν πολύ ανεπτυγμένο ριζικό σύστημα, πολύ μεγαλύτερο σε μάζα από το υπέργειο τμήμα.

Η μείωση της εξάτμισης επιτυγχάνεται με τη μείωση της λεπίδας του φύλλου, της εφηβείας του, μειώνοντας τον αριθμό των στομάτων, μετατρέποντας το φύλλο σε αγκάθια και αναπτύσσοντας μια αδιάβροχη κηρώδη επικάλυψη. Ορισμένα είδη, όπως το saxaul, χάνουν τα φύλλα τους και η φωτοσύνθεση πραγματοποιείται από πράσινα κλαδιά. Πολλά φυτά είναι ικανά να αποθηκεύουν νερό στους ιστούς του στελέχους ή της ρίζας (κάκτος, αφρικανικό γαλακτοκομείο της ερήμου, στέπα λιβάδι).

Η επιβίωση σε συνθήκες ξηρής περιόδου διευκολύνεται τόσο από την υψηλή οσμωτική πίεση του κυτταρικού χυμού, που εμποδίζει την εξάτμιση, όσο και από την ικανότητα απώλειας μεγάλης ποσότητας νερού (έως 80%) χωρίς απώλεια βιωσιμότητας. Τα ζώα της ερήμου έχουν έναν ειδικό τύπο μεταβολισμού στον οποίο σχηματίζεται νερό στο σώμα όταν τρώνε ξηρά τροφή (τρωκτικά). Το λίπος, το οποίο συσσωρεύεται σε μεγάλες ποσότητες σε ορισμένα ζώα (καμήλες, πρόβατα με παχιά ουρά), χρησιμεύει επίσης ως πηγή νερού. Τα οπληφόρα είναι ικανά να τρέξουν τεράστιες αποστάσεις αναζητώντας νερό. Πολλά μικρά ζώα μπαίνουν σε ανασταλτικά κινούμενα σχέδια σε περιόδους ξηρασίας.

Αλμυρότητα. Για τους ζωντανούς οργανισμούς, η ποιοτική και ποσοτική σύνθεση των ορυκτών αλάτων στο περιβάλλον έχει μεγάλη σημασία. Ο αέρας περιέχει λίγα άλατα και δεν έχουν σημαντική επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς. Τα άλατα υπάρχουν πάντα στο νερό και σχεδόν αποκλειστικά σε διαλύματα. Τα κύρια συστατικά των αλατούχων διαλυμάτων είναι τα ιόντα Na +, K +, Ca 2+ και Mg 2+. Από τα ανιόντα, το μεγαλύτερο ειδικό βάρος ανήκει στο χλώριο (Cl -), τα υπολείμματα θειικού οξέος (SO 4 2-), το όξινο ανθρακικό (HCO 3 -) και το ανθρακικό (CO 3 2-).

ΠΡΟΣ ΤΗΝ σημαντικά συστατικάΤα φυσικά διαλύματα περιλαμβάνουν επίσης ιόντα δισθενούς ή τρισθενούς σιδήρου και μαγγανίου.

Γενικά, μπορούμε να πούμε ότι το θαλασσινό νερό περιέχει το περισσότερο νάτριο και χλώριο. Στα γλυκά νερά, απαντώνται κυρίως ιόντα ασβεστίου, διττανθρακικών και ανθρακικών. Σε ορισμένες δεξαμενές κυριαρχούν τα θειικά άλατα (θάλασσα της Κασπίας και της Αράλης).

1) γλυκό νερό - έως 0,5.

2) υφάλμυρα νερά - από 0,5 έως 30.

3) αλμυρό - από 30 έως 40.

4) άλμη - πάνω από 40.

Η συγκέντρωση και η ποιοτική σύσταση των αλάτων στα υδατικά συστήματα έχουν μεγάλη επίδραση στον αριθμό και την κατανομή των υδρόβιων ζώων. Τα ζώα του γλυκού νερού έχουν γενικά υψηλότερη οσμωτική πίεση σε σχέση με το περιβάλλον τους, επομένως το νερό εισέρχεται συνεχώς στο σώμα τους.

Για την απομάκρυνση της περίσσειας νερού, χρησιμοποιούνται παλλόμενα κενοτόπια (στα πρωτόζωα) και απεκκριτικά όργανα σε πολυκύτταρα ζώα. θαλάσσια ζωήΤα περισσότερα είναι ισοτονικά με το θαλασσινό νερό, αλλά πολλά είδη είναι υποτονικά και γι' αυτά η ρύθμιση της συγκέντρωσης των ουσιών που διαλύονται στα σωματικά υγρά συνδέεται με υψηλό ενεργειακό κόστος. Για παράδειγμα, στα αρχαία χόνδρινα ψάρια (καρχαρίες, ακτίνες), η ωσμωτική πίεση στο εσωτερικό του σώματος είναι ίση με την πίεση στο περιβάλλον θαλασσινό νερό. Όμως τα οστεώδη ψάρια, που εξελίχθηκαν σε γλυκό νερό, έχουν χαμηλή οσμωτική πίεση.

Για να αντισταθμίσουν την απώλεια νερού στο σώμα τους, πίνουν θαλασσινό νερό και τα υπερβολικά άλατα που απορροφώνται με αυτό αποβάλλονται από τα νεφρά, καθώς και από τα έντερα και τα βράγχια.

Λίγα είδη υδρόβιων ζώων μπορούν να ζήσουν τόσο σε γλυκό όσο και σε αλμυρό νερό. Έτσι, το ευρωπαϊκό ποτάμιο χέλι αναπαράγεται στη θάλασσα. Τα νεαρά χέλια μεταναστεύουν στα ποτάμια και αναπτύσσονται σε γλυκό νερό. Για να γεννήσουν, τα ενήλικα ψάρια μεταναστεύουν ξανά στη θάλασσα. Αντίθετα, ο σολομός και ο σολομός γεννούν σε γλυκό νερό και αναπτύσσονται στη θάλασσα. Με τον ίδιο τρόπο, μερικά καβούρια ανεβαίνουν ποτάμια μακριά στο εσωτερικό της ηπειρωτικής χώρας, αλλά οι προνύμφες τους αναπτύσσονται και φτάνουν σε σεξουαλική ωριμότητα μόνο στη θάλασσα. Αυτό οφείλεται στην ιστορία της ανάπτυξης των ειδών. Έτσι, το χέλι έχει συγγενικά είδη - αμιγώς θαλάσσια ψάρια, και είδη κοντά στον σολομό και τον σολομό είναι γλυκού νερού. Έτσι, τα μεταναστευτικά είδη στην οντογένειά τους επαναλαμβάνουν τη φυλογένεση των αντίστοιχων οικογενειών ψαριών. Οι δεξαμενές πολύ πλούσιες σε άλατα είναι γενικά ακατάλληλες για κατοίκηση ζώων. Το καρκινοειδές Artemia, ορισμένα είδη γαλαζοπράσινων φυκών, μαστιγωτών και βακτηρίων έχουν προσαρμοστεί να υπάρχουν σε τέτοιες συνθήκες. Η οξύτητα και η αλκαλικότητα του οικοτόπου (pH) του εδάφους και του νερού έχουν βαθιά επίδραση στους οργανισμούς. Οι υψηλές συγκεντρώσεις ιόντων H + ή OH - (σε pH κάτω από 3 ή πάνω από 9, αντίστοιχα) είναι τοξικές.

Σε πολύ όξινα ή αλκαλικά εδάφη, τα ριζικά κύτταρα των φυτών είναι κατεστραμμένα. Επιπλέον, σε pH κάτω από 4,0, τα εδάφη περιέχουν πολλά ιόντα αλουμινίου, τα οποία έχουν επίσης τοξική επίδραση στα φυτά. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, τα ιόντα σιδήρου και μαγγανίου, που είναι απολύτως απαραίτητα για τα φυτά σε μικρές ποσότητες, φτάνουν σε τοξικές συγκεντρώσεις. Στα αλκαλικά εδάφη παρατηρείται το αντίθετο φαινόμενο - έλλειψη απαραίτητων χημικών στοιχείων. Σε υψηλές τιμές pH, ο σίδηρος, το μαγγάνιο, τα φωσφορικά άλατα και ένας αριθμός μικροστοιχείων δεσμεύονται σε ελάχιστα διαλυτές ενώσεις και είναι απρόσιτα στα φυτά.

Σε ποτάμια, λίμνες και λίμνες, καθώς αυξάνεται η οξύτητα του νερού, η ποικιλότητα των ειδών μειώνεται. Η αυξημένη οξύτητα επηρεάζει τα ζώα με διάφορους τρόπους: διαταράσσει τη διαδικασία ωσμορύθμισης, το έργο των ενζύμων και την ανταλλαγή αερίων μέσω των αναπνευστικών επιφανειών. αύξηση της συγκέντρωσης τοξικών στοιχείων, ιδιαίτερα αλουμινίου. μείωση της ποιότητας και της ποικιλίας των τροφίμων. Για παράδειγμα, σε χαμηλό pH, η ανάπτυξη των μυκήτων αναστέλλεται και η υδρόβια βλάστηση είναι λιγότερο ποικιλόμορφη ή απουσιάζει εντελώς.

Η βιομηχανική ατμοσφαιρική ρύπανση (διοξείδιο του θείου, οξείδια του αζώτου) οδηγεί σε όξινη βροχή, το pH της οποίας φτάνει το 3,7-3,3. Τέτοιες βροχές προκαλούν την αποξήρανση των δασών και την εξαφάνιση των ψαριών από τα υδάτινα σώματα.

Οξυγόνο.Το οξυγόνο είναι απαραίτητο για τη λειτουργία των περισσότερων ζωντανών οργανισμών. Ο αέρας περιέχει κατά μέσο όρο 21% οξυγόνο (κατ' όγκο), το νερό δεν περιέχει περισσότερο από 1%. Με την αύξηση του υψομέτρου πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, η περιεκτικότητα του αέρα σε οξυγόνο μειώνεται παράλληλα με τη μείωση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Σε ψηλές ορεινές περιοχές, η περιεκτικότητα του αέρα σε οξυγόνο χρησιμεύει ως όριο για την κατανομή πολλών ζωικών ειδών.

Πίσω τις τελευταίες δεκαετίεςΗ κατανάλωση οξυγόνου από τη βιομηχανία έχει αυξηθεί απότομα και οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα έχουν αυξηθεί. Για παράδειγμα, η καύση 100 λίτρων βενζίνης καταναλώνει αρκετό οξυγόνο για να αναπνεύσει ένα άτομο για ένα χρόνο. Ταυτόχρονα, στα βιομηχανικά κέντρα η περιεκτικότητα σε CO 2 στην ατμόσφαιρα τις ημέρες χωρίς αέρα μπορεί να είναι δεκάδες φορές υψηλότερη από το συνηθισμένο πρότυπο (0,03% κατ' όγκο). Η πηγή αναπλήρωσης του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα είναι κυρίως τα δάση. Ένα στρέμμα πευκοδάσους παράγει περίπου 30 τόνους οξυγόνου ετησίως - όσο χρειάζεται για την αναπνοή 19 ανθρώπων όλο το χρόνο. Ένα εκτάριο φυλλοβόλων δάσους παράγει περίπου 16 τόνους ετησίως και ένα εκτάριο γεωργικής γης παράγει από 3 έως 10 τόνους ετησίως. Είναι σαφές από αυτό ότι η αποψίλωση των δασών, μαζί με τις αυξανόμενες εκπομπές CO 2 στην ατμόσφαιρα, μπορεί να αλλάξει σοβαρά την αναλογία αυτών των αερίων και να επηρεάσει κόσμο των ζώωνπλανήτες.

Η ικανοποίηση της ανάγκης για οξυγόνο σε ζώα που ζουν στο νερό πραγματοποιείται με διαφορετικούς τρόπους: μερικά δημιουργούν μια σταθερή ροή νερού πάνω από τις αναπνευστικές τους επιφάνειες (για παράδειγμα, με τις κινήσεις των βραγχίων στα ψάρια), άλλα έχουν πολύ μεγάλη (σε σχέση με όγκος) επιφάνεια του σώματος ή διάφορες αποφύσεις (πολλά υδρόβια καρκινοειδή), άλλα συχνά επιστρέφουν στην επιφάνεια για να πάρουν μια ανάσα (φάλαινες, δελφίνια, χελώνες, τρίτωνες).

Οι ανάγκες σε οξυγόνο των ριζών των φυτών καλύπτονται μόνο εν μέρει από το έδαφος. Μέρος του οξυγόνου διαχέεται στις ρίζες από τους βλαστούς. Τα φυτά που ζουν σε εδάφη φτωχά σε οξυγόνο (τροπικοί βάλτοι) σχηματίζουν αναπνευστικές ρίζες. Ανεβαίνουν κατακόρυφα προς τα πάνω, υπάρχουν τρύπες στην επιφάνειά τους μέσω των οποίων ο αέρας εισέρχεται στις ρίζες και στη συνέχεια σε μέρη του φυτού βυθισμένα σε βαλτώδη έδαφος.

μαγνητικό πεδίο της Γης. Το μαγνητικό πεδίο της Γης είναι ένας σημαντικός περιβαλλοντικός παράγοντας, υπό την επίδραση του οποίου έγινε η εξέλιξη και ο οποίος έχει συνεχή επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς. Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου αυξάνεται με το γεωγραφικό πλάτος. Όταν η ένταση των ροών των σωματιδίων που κινούνται από τον Ήλιο («ηλιακός άνεμος») αλλάζει, συμβαίνουν βραχυπρόθεσμες διαταραχές στο μαγνητικό πεδίο της Γης—«μαγνητικές καταιγίδες».

Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου της Γης δεν παραμένει σταθερή καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας. Οι έντονες διακυμάνσεις στην ισχύ του γεωμαγνητικού πεδίου διαταράσσουν τη λειτουργία του νευρικού και του καρδιαγγειακού συστήματος στους ανθρώπους. Το πόσο βαθιά επηρεάζει το γεωμαγνητικό πεδίο τα φυτά, ο ρυθμός ανάπτυξης των φυτών εξαρτάται από τον προσανατολισμό του σπόρου σε σχέση με τις μαγνητικές γραμμές δύναμης.