Factorii abiotici ai mediului
Caracteristicile factorilor de mediu abiotici
Condițiile existenței (condițiile existenței) reprezintă un set de elemente necesare pentru un organism cu care este în legătură indisolubilă și fără de care nu poate exista.
Adaptarea organismului la mediu se numește adaptare. Abilitatea de a se adapta - una dintre proprietățile de bază ale vieții în general, oferind posibilitatea existenței, supraviețuirii și reproducerii acesteia. Adaptarea se manifestă la diferite niveluri - de la biochimia celulelor și de la comportamentul organismelor individuale la structura și funcționarea comunităților și a ecosistemelor. Adapțiile apar și se schimbă în timpul evoluției speciei.
Proprietățile individuale sau elementele de mediu care afectează organismele sunt numite factori de mediu. Factorii de mediu sunt diferiți. Ei au o natură și o specificitate diferită de acțiune. Factorii de mediu sunt împărțiți în două grupe mari: abiotice și biotice.
Factorii abiotici reprezintă un set de condiții de mediu anorganic care afectează direct sau indirect organismele vii: temperatura, lumina, radiația radioactivă, presiunea, umiditatea aerului, compoziția sare a apei etc.
Factorii biotici sunt toate formele de impact al organismelor vii unul asupra celuilalt. Fiecare organism se confruntă în mod constant cu influența directă sau indirectă a celorlalți, intrând într-o relație cu reprezentanții speciilor sale și a altor specii.
În unele cazuri, factorii antropogeni se separă într-un grup independent împreună cu factorii biotici și abiotici, subliniind efectul extraordinar al factorului antropogen.
Factorii antropogeni sunt toate formele activității societății umane care determină o schimbare a naturii ca habitat al altor specii sau le afectează direct viața. Importanța impactului antropic asupra întregii lumi vii a Pământului continuă să crească rapid.
Modificările factorilor de mediu în timp pot fi:
în mod regulat constant, schimbând forța de impact în legătură cu ora din zi, sezonul anului sau cu ritmul mareelor din ocean;
neregulate, fără o periodicitate clară, de exemplu, schimbarea condițiilor meteorologice în anii diferiți, furtuni, dușuri, nămoluri etc .;
direcționate pe perioade determinate sau lungi de timp, de exemplu, răcirea sau încălzirea climei, supraaglomerarea rezervorului etc.
Factorii de mediu ai mediului pot avea efecte diferite asupra organismelor vii:
ca stimuli, provocând schimbări adaptive în funcțiile fiziologice și biochimice;
ca restricționari, care fac imposibilă existența în condițiile date;
ca modificatori, provocând schimbări anatomice și morfologice în organisme;
ca semnale care indică modificări ale altor factori.
În ciuda diversității factorilor de mediu, o serie de legi generale se pot distinge prin natura interacțiunii lor cu organismele și prin răspunsurile ființelor vii.
Intensitatea factorului de mediu, cea mai favorabilă pentru viața organismului, este optimă, în timp ce cel mai grav efect este pesimul, adică condițiile în care activitatea vitală a organismului este suprimată cât mai mult posibil, dar poate exista în continuare. Deci, atunci când plantele cresc în diferite regimuri de temperatură, punctul în care se observă creșterea maximă va fi optim. În majoritatea cazurilor, aceasta este o anumită gamă de temperatură de câteva grade, deci aici este mai bine să vorbim despre zona optimă. Întregul interval de temperaturi (de la minim la maxim), la care creșterea este încă posibilă, se numește intervalul de stabilitate (rezistență) sau toleranță. Punctul care o limitează (adică, minimul și maximul) la temperaturile de viață este limita stabilității. Între zona optimului și a limitei de stabilitate, pe măsură ce se apropie de acesta din urmă, instalația suferă o creștere a stresului, adică se referă la zone de stres sau zone de opresiune, în limitele stabilității
Dependența acțiunii factorului de mediu asupra intensității sale (în conformitate cu VA Radkevich, 1977)
Pe măsură ce îndepărtați scara în sus și în jos, crește nu numai stresul, ci, în cele din urmă, după atingerea limitelor stabilității organismului, se produce moartea. Experimente similare pot fi de asemenea efectuate pentru a testa influența altor factori. Rezultatele vor corespunde grafic unei curbe de acest tip.
Mediul de viață al pământului-aer, caracteristicile sale și formele de adaptare la acesta
Densitatea scăzută a aerului determină ridicarea scăzută și purtarea nesemnificativă. Organismele din mediul aerian trebuie să aibă propriul sistem de susținere a corpului: plante - o varietate de țesuturi mecanice, animale - un schelet solid sau hidrostatic. În plus, toți locuitorii din mediul aerian sunt strâns legați de suprafața pământului, care le servește pentru atașament și sprijin.
Densitatea scăzută a aerului oferă rezistență scăzută la mișcare. Prin urmare, multe animale terestre au dobândit capacitatea de a zbura. 75% din totalul terestru, în principal insecte și păsări, adaptate zborului activ.
Datorită mobilității aerului, fluxurile verticale și orizontale ale masele de aer existente în straturile inferioare ale atmosferei permit un zbor pasiv de organisme. În acest sens, în multe specii s-au dezvoltat anemochori - reinstalarea prin fluxul de aer. Anemochoria este caracteristică sporilor, semințelor și fructelor de plante, chisturilor protozoane, insectelor mici, păianjenilor etc. Pasiv purtată de fluxurile de aer, organismele au primit în totalitate numele aeroplanctonului.
Organismele terestre există în condiții de presiune relativ scăzută cauzate de densitatea scăzută a aerului. În mod normal este de 760 mm Hg. Cu o altitudine crescândă, presiunea scade. Presiunea scăzută poate limita prevalența speciilor în munți. Pentru vertebrate, limita superioară a vieții este de aproximativ 60 mm. Reducerea presiunii presupune o scădere a aportului de oxigen și a deshidratării animalelor datorită creșterii frecvenței respiratorii. Aproximativ aceleași limite de avans în munți au plante mai înalte. Artropodele, care se găsesc pe ghețari, sunt oarecum mai durabile decât limita vegetației.
Compoziția gazului din aer. În plus față de proprietățile fizice ale mediului aerian, proprietățile chimice ale organismelor terestre sunt foarte importante. Compoziția gazului a aerului în stratul limită atmosferic este destul de uniform în conținutul componentelor principale (azot - 78,1% oxigen - 21.0% Ar - 0,9% dioxid de carbon - 0,003% în volum).
aer azot pentru majoritatea locuitorilor mediului terestru este un gaz inert, dar microorganismele individuale (bacterii noduli azotbakterii, algele albastre-verzi, etc.) au capacitatea de a lega și angaja-l în ciclul biologic al substanțelor.
Deficiența umidității este una din trăsăturile esențiale ale mediului terestru-aer al vieții. Întreaga evoluție a organismelor terestre a fost un semn al adaptării la extracția și conservarea umidității. Modurile de umiditate a mediului pe pământ sunt foarte diverse - de la o saturație completă și constantă a aerului cu vapori de apă în unele zone ale tropicelor, până la absența aproape completă a acestora în aerul desertului uscat. Variabilitatea zilnică și sezonieră a conținutului de vapori de apă în atmosferă este, de asemenea, semnificativă. Disponibilitatea apei pentru organismele terestre depinde, de asemenea, de regimul de precipitații, de prezența corpurilor de apă, de rezervele de umiditate a solului, de apropierea apelor de lilieci etc.
Acest lucru a dus la dezvoltarea organismelor terestre de adaptare la diferite moduri de alimentare cu apă.
Regimul temperaturii. Următoarea caracteristică distinctivă a mediului aer-sol este fluctuațiile semnificative ale temperaturii. În majoritatea părților lumii, amplitudinile zilnice și anuale de temperatură sunt zeci de grade. Rezistența la schimbările de temperatură în mediul locuitorilor terestre este foarte diferită, în funcție de habitatul specific în care trece viața lor. Cu toate acestea, în general, organismele terestre sunt mult mai eureterice decât organismele acvatice.
Condițiile de viață în mediul terestru-aer sunt, de asemenea, complicate de existența schimbărilor meteorologice. Vremea - condiții atmosferice în continuă schimbare la suprafața împrumutată, până la o altitudine de aproximativ 20 km (limita troposferei). Variabilitatea vremii se manifestă printr-o variație constantă a unei combinații de factori de mediu, cum ar fi temperatura, umiditatea aerului, turbiditatea, precipitațiile, intensitatea și direcția vântului etc. Modul de vreme pe termen lung caracterizează clima din zonă. Conceptul de "climat" include nu numai valorile medii ale fenomenelor meteorologice, ci și cursul lor anual și diurn, devierea de la acestea și repetabilitatea acestora. Clima este determinată de condițiile geografice ale zonei. Principalii factori climatici - temperatura și umiditatea - sunt măsurați prin cantitatea de precipitații și saturația aerului prin vaporii de apă.
Pentru majoritatea organismelor terestre, în special a celor mici, clima din regiune nu este atât de importantă ca și condițiile de locuire imediată. Foarte adesea elementele locale de mediu (expunere relief, vegetație, etc.), astfel încât o anumită porțiune este modificată temperatură, umiditate, lumină, mișcarea aerului, aceasta diferă în mod semnificativ de condițiile climatice. Astfel de modificări climatice, care se formează în stratul de suprafață al aerului, se numesc microclimați. În fiecare zonă microclimatul este foarte divers. Este posibilă evidențierea microclimatului în zone foarte mici.
Regimul de lumină al mediului terestru-aer are și unele particularități. Intensitatea și cantitatea de lumină de aici sunt cele mai mari și practic nu limitează durata de viață a plantelor verzi, ca în apă sau sol. Pe pământ, este posibilă existența unor specii extrem de iubitoare de lumină. Pentru marea majoritate a animalelor terestre cu activitate în timpul zilei și chiar în timpul nopții, viziunea este una dintre principalele metode de orientare. La animalele terestre, vederea este importantă pentru căutarea pradă, multe specii având chiar și o viziune color. În acest sens, victimele au astfel de trăsături adaptative ca reacție protectoare, mascare și avertizare a culorilor, mimicii etc. În comunitățile acvatice, astfel de adaptări sunt mult mai puțin dezvoltate. Apariția unor flori viu colorate de plante superioare este de asemenea asociată cu particularitățile aparatului de polenizare și, în ultimă instanță, cu regimul de lumină al mediului.
Proprietățile terenului și ale solului sunt, de asemenea, condițiile de viață ale organismelor terestre și, în primul rând, plantele. Proprietățile suprafeței pământului, care exercită un impact asupra mediului înconjurător asupra locuitorilor săi, sunt unite prin "factorii edafici ai mediului" (din "edaphos" - "sol").
În ceea ce privește diferitele proprietăți ale solurilor, se pot distinge o serie de grupuri ecologice de plante. Deci, în funcție de reacția la aciditatea solului, ei disting:
specii acidofilice - cresc pe soluri acide cu un pH nu mai mic de 6,7 (plante de mlaștină de sphagnum);
neutrofili - tind să crească pe soluri cu un pH de 6,7-7,0 (majoritatea plantelor de cultură);
bazilifilă - cresc la pH mai mare de 7,0 (bot, moară de pădure);
indiferenți - pot crește pe soluri cu valori diferite de pH (crin de vale).
Plantele diferă în funcție de umiditatea solului. Anumite specii se limitează la diferite substraturi, de exemplu, petrofitele cresc pe soluri pietroase, pasmofitele colonizează nisipurile care curg liber.
Terenul și natura solului afectează specificitatea mișcării animalelor: de exemplu, copitate, struți, dropii, care trăiesc în spații deschise, la sol greu, pentru a spori repulsie atunci când rulează. În șopârle, care trăiesc în nisipuri libere, degetele sunt strânse cu margini din scânteie care cresc suportul. Pentru locuitorii terestre săpaie găuri, solul dens este nefavorabil. Natura solului afectează, în anumite cazuri, distribuția animalelor terestre săpate în grămezi sau îngroșarea în pământ sau ouă în sol etc.
Conceptul de "noosphere" - sfera rațiunii și principiile științifice ale utilizării biosferei
În general, transformarea biosferei în noosphere poate fi reprezentată după cum urmează.
La început, oamenii și-au luat mijloacele de trai din biosferă și i-au dat ceea ce alte organisme ar putea folosi în biosferă. Prin urmare, activitatea oamenilor în această etapă a fost ușor diferită de cea a organismelor.
Deoarece dezvoltarea societății umane are un impact din ce în ce mai distructiv asupra biosferei. În condițiile moderne, o persoană își dă seama deja că trebuie să țină seama de legile sale de dezvoltare și posibilități. Odată cu trecerea biosferei în noosferă, umanitatea se confruntă cu o sarcină uriașă - de a reglementa conștient relația dintre societate și natură.
În ultimii 150 de ani, populația Pământului a crescut și continuă să crească la rate fenomenale, explozive.
Din cele mai vechi perioade istorice, înainte de începutul secolului trecut populația lumii a fost de aproximativ sute de milioane de oameni, apoi încet în creștere, apoi în scădere din cauza epidemiilor și valuri de foame, și doar aproximativ 1830 a ajuns la 2 miliarde de euro. Omul. Cu toate acestea, în secolele XYIIT-XIX. situația sa schimbat semnificativ. Populația sa mutat de la o stare de creștere lentă, recesiuni intermitente, până la o perioadă de creștere explozivă. Aproximativ în 1930, la doar 100 de ani după nivelul de două miliarde, numărul său depășea 2 miliarde de oameni. După 30 de ani (1960), a ajuns la 3 miliarde; și numai 15 ani mai târziu (1975) -. 4 miliarde de euro, apoi, după încă 12 ani (1987), populația Pământului a depășit cinci mii de milioane de marca, iar acest lucru continuă să crească, reprezentând aproximativ 90 de milioane de oameni pe an .. Cu toate acestea, în ultimele două decenii, rata de creștere procentuală a început să scadă. În ciuda acestui fapt, cu populația imensă actuală, puterea sa absolută va crește mai repede decât înainte.
Care sunt motivele exploziei demografice? Se știe că toate speciile au un potențial productiv care va duce la o explozie a populației dacă un procent ridicat de descendenți supraviețuiesc la pubertate și se înmulțește.
Creșterea populațiilor naturale este limitată de rezistența mediului, adică factori care duc la moartea unei proporții semnificative de tineri înainte de apariția vârstei de reproducere. Aproximativ până în secolul al XIX-lea, acest lucru a fost cazul populației umane. Înapoi la sfârșitul secolului al XVIII-lea, nu era neobișnuit ca părinții să aibă 7-10 copii, dintre care numai 1-3 au supraviețuit până la pubertate. Epidemiile bolilor precum variola, varicela, dizenteria, difteria, scarlatina, rujeolei, tusea convulsivă au avut multe vieți pentru copii. Cu alte cuvinte, rata natalității a fost ridicată, dar din cauza mortalității ridicate în copilărie, populația, dacă este cultivată, este lentă.
Creșterea rapidă a populației a început datorită scăderii mortalității infantile, menținând același nivel de fertilitate.
Comparând ratele de creștere a populației în diferite țări, populația este de obicei împărțită în grupuri (1000 de persoane fiecare) și calculează numărul mediu de nașteri și decese la 1000 de persoane pe an. Acești indicatori sunt denumiți ratele totale de fertilitate (TOC) și mortalitatea (ACS). Prin scăderea ACS de la TOC, se obține o creștere naturală (sau o scădere). Rata de creștere (sau pierdere) poate fi exprimată ca procent, dacă rezultatul este împărțit de alte 10, adică primiți schimbări pentru fiecare 100 de persoane.
Datele statistice moderne spun că ratele de creștere a populației în unele țări puternic dezvoltate sunt chiar negative, în timp ce pentru națiunile cu venituri medii și cele cu venituri mici acestea sunt întotdeauna destul de mari. În general, rata natalității este menținută în întreaga lume în intervalul de 40-50% și este natural că, odată cu reducerea mortalității infantile, există o creștere rapidă a populației.
foarte dezvoltate, industriale sau țări cu un venit național ridicat: SUA, Canada, Japonia, Austria, țările din Europa de Vest și Scandinavia;
moderat dezvoltate sau țări cu un venit național mediu: majoritatea țărilor latino-americane (Mexic, America Centrală și de Sud), Africa de Nord și de Vest, Asia de Sud-Est;
Cu toate acestea, în țările subdezvoltate populația crește cel mai rapid. Dacă viteza actuală de creștere continuă, atunci se va dubla în 25-35 de ani. Populația țărilor foarte dezvoltate se apropie de un nivel constant, deși imaginea de aici este complicată de imigrație.
Factorul cheie care determină disproporțiile în ratele de creștere a populației este rata totală a natalității (TFR), adică numărul mediu de copii pe care fiecare femeie îl naște pe tot parcursul vieții. Cu starea actuală de îngrijire a sănătății, cei mai mulți trăiesc! până la pubertate și, la rândul lor, dobândesc copii. Presupunând că toți copiii vor supraviețui, TFR de 2.0 va oferi aceeași populație: doi copii vor înlocui tatăl și mama atunci când vor muri. TFR de mai jos 2.0 va conduce la o scădere a populației, deoarece generația părinte nu va fi înlocuită complet, iar TFR de peste 2,0 va determina creșterea populației. TFR în țările puternic dezvoltate este de 1,9, adică ușor sub nivelul de reproducere simplă. Cu toate acestea, populația este încă în creștere, pentru că rata natalității este mai mare în trecut a condus la faptul că actuala generație de destul de numeroase, iar acum, în ciuda scăzut TFR, numărul de nașteri depășește numărul de decese aici. Dar este deja posibil să se prevadă stabilizarea și declinul populației, adică generația curentă de părinți îmbătrânește, moare și nu este complet înlocuită de copii. TFR în țările mai puțin dezvoltate este de 4,8. Acest lucru depășește de două ori rata natalității simplă și duce la dublarea populației din fiecare generație.
În special, este necesar să se rezolve problema populației în următorii ani în Rusia.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: