Chibisova N.V. Dolgan E.K.
Factorii abiotici includ factorii climatici - lumina, temperatura, umiditatea, mișcarea aerului, presiunea; edaphogenic (sol) - compoziție mecanică, capacitate de umiditate, permeabilitate la aer, densitate; orografice - relief, înălțimea deasupra nivelului mării, expunerea în pantă; compoziția chimică - gaz a aerului, compoziția sării a mediului, concentrația, aciditatea și compoziția soluțiilor de sol.
Factorii biotici includ plante (organisme de plante), zoogeni (animale), microbiogeni (viruși, protozoare, bacterii, rickettsii) și antropogeni (activități umane).
Clasificarea inițială a factorilor de mediu a fost propusă de A.S. Monchadsky (1962), pornind de la faptul că reacțiile adaptive ale organismelor la diferiți factori ai mediului sunt determinate de gradul de constanță al acestor factori. Acestea sunt:
- factori periodici primari (temperatură, lumină), în funcție de periodicitatea rotației Pământului și schimbarea anotimpurilor;
- factorii non-periodici (factorii edafici, interacțiunea dintre diferite specii, impactul antropogen, factorii sol-sol) care nu au o periodicitate regulată.
Expunerea la chimice componenta factorilor abiotici asupra organismelor vii se exprimă în existența unor limite superioare și inferioare ale amplitudinii acceptabil de oscilații ale factorilor individuali (temperatura, salinitate, pH-ul, compoziția gazului, etc ..), adică existența unui anumit mod. Cu cât limitele oricărui factor sunt mai mari, cu atât este mai mare rezistența sau, așa cum se numește, toleranța organismului dat.
Factorul limitativ în dezvoltarea plantelor este un element a cărui concentrare se află la un nivel minim. Aceasta este determinată de lege, numită legea minimului Yu Libich (1840). Liebig, un chimist organic, unul dintre fondatorii agrochimiei, a prezentat teoria nutriției minerale a plantelor. Recoltarea culturilor este adesea limitată de substanțele nutritive care nu sunt prezente în exces, cum ar fi CO2 și H2O, ci de cele care sunt necesare în cantități neglijabile. De exemplu: borul este un nutrient necesar pentru plante, dar este puțin conținut în sol. Atunci când stocurile sale sunt epuizate ca urmare a cultivării unei singure culturi, creșterea plantelor încetează, chiar dacă alte elemente sunt în abundență. Legea Liebig este strict aplicabilă doar într-o stare de echilibru. Este necesar să se țină seama de interacțiunea factorilor. Astfel, o concentrație mare sau disponibilitatea unei substanțe sau efectul unui alt factor (nu minim) pot modifica rata de consum a unei celule alimentare conținută într-o cantitate minimă. Uneori, corpul este capabil să înlocuiască (parțial) elementul rar cu altul, mai accesibil și apropiat chimic de acesta. Deci, unele plante au nevoie de zinc mai puțin dacă cresc în lumină, iar molustele care locuiesc în locuri unde există o mulțime de stronțiu le înlocuiesc parțial cu calciu atunci când construiesc o cochilie.
Factorii de mediu ai mediului pot avea diferite tipuri de efecte asupra organismelor vii:
1) iritanții care determină modificări adaptive ale funcțiilor fiziologice și biochimice (de exemplu, o creștere a temperaturii aerului conduce la o creștere a transpirației la mamifere și la răcirea corpului);
2) Limitatori care fac imposibilă existența în condițiile date (de exemplu, o lipsă de umiditate în zonele uscate împiedică pătrunderea multor organisme acolo);
3) modificatori cauzează modificări anatomice și morfologice ale organismelor (de exemplu, mediu de praf în zonele industrializate din unele țări au dus la formarea de negru fluturi mesteacăn molii, păstrat culoarea luminii în zonele rurale);
4) semnale care indică modificări ale altor factori de mediu.
În ceea ce privește efectul factorilor de mediu asupra corpului, s-au descoperit o serie de modele generale.
Legea optimului - influența pozitivă sau negativă a factorului asupra organismelor - depinde de puterea efectului său. Acțiunea insuficientă sau excesivă a factorului afectează în mod negativ activitatea vitală a indivizilor. Forța favorabilă de influență a factorului ecologic se numește zona optimă. Unele specii tolerează fluctuațiile în limite largi, altele - în cele înguste. O largă plasticitate oricărui factor notat prin adăugarea de particule „Evry“, îngust - „perete“ (eurythermic, stenothermal - în raport cu temperatura și evriotopnye stenotopic - în raport cu habitatul).
Ambiguitatea acțiunii factorului asupra diferitelor funcții. Fiecare factor are un efect ambiguu asupra diferitelor funcții ale corpului. Optimă pentru unele procese poate fi nefavorabilă pentru alții. De exemplu, temperatura aerului de peste 40 ° C la animalele cu sânge rece creste intensitatea proceselor metabolice din organism, dar inhibă activitatea motrică, ceea ce duce la o stare de stupoare termică.
Interacțiunea factorilor. Zona și limitele optime ale rezistenței organismelor în raport cu oricare dintre factorii de mediu se pot schimba în funcție de puterea și de combinația altor factori în același timp. Deci, căldura este mai ușor de transportat în aer uscat, decât în aer umed. Amenințarea de îngheț este mai mare în vreme rece, cu un vânt puternic, decât în vremea fără vânt. În același timp, compensarea reciprocă a acțiunii factorilor de mediu are anumite limite și este imposibil să se înlocuiască complet unul cu altul. Deficitul de căldură din regiunile polare nu poate fi compensat nici de abundența umidității, nici de iluminarea de 24 de ore din timpul verii. Pentru fiecare specie de animale aveți nevoie de un set propriu de factori de mediu.
Efectul componentei chimice a factorului abiotic asupra organismelor vii. Factorii abiotici creează condiții pentru viața organismelor vegetale și animale și au un efect direct sau indirect asupra activității vitale a acestora din urmă. Prin factori abiotici includ elemente anorganice: formarea solului părinte, compoziția chimică și conținutul de umiditate al doilea lumina soarelui, căldură, apă, și compoziția chimică a aerului, compoziția și umiditatea, barometric și presiunea apei, radiația de fond naturale și a altor componente chimice abiotice. factorii sunt nutrienți, urme de elemente, concentrația de dioxid de carbon și oxigen, substanțe toxice, aciditatea (pH) a mediului.
Efectul pH-ului asupra supraviețuirii organismelor-hidrobionți. Majoritatea organismelor nu tolerează fluctuațiile pH-ului. Metabolismul lor funcționează numai într-un mediu cu un regim de aciditate-alcalinitate strict definit. Concentrația de ioni de hidrogen depinde în mare măsură de sistemul carbonat, care este important pentru întreaga hidsferă și este descris printr-un sistem complex de echilibru, stabilit prin dizolvarea în apele dulci naturale a CO2 liber, conform reacției:
СО2 + Н2О + Н2СО3 + Н + + НС.
Organisme aerobe și anaerobe. Organismele aerobe sunt numite astfel de organisme care sunt capabile să trăiască și să se dezvolte numai în prezența oxigenului liber în mediu, pe care îl folosesc ca oxidant. Organismelor aerobe apar toate plantele, majoritatea animalelor protozoare și multicelulare, aproape toate ciupercile, adică marea majoritate a speciilor cunoscute de ființe vii. La animale, viața în absența oxigenului (anaerobioză) apare ca o adaptare secundară. Organismele aerobe realizează oxidarea biologică, în principal prin respirația celulară. În legătură cu formarea prin oxidarea produselor toxice de reducere incompletă a oxigenului, organismelor aerobe posedă un număr de enzime (catalaza, superoxid dismutază), oferind extinderea acestora și lipsesc sau funcționează prost în anaerobi obligatorii ai, la care oxigenul este toxic în consecință. Cea mai diversă catenă respiratorie din bacteriile care nu au numai citochrom oxidază, ci și alte oxidaze terminale. Un loc special între organismele aerobe este ocupat de organisme capabile de fotosinteză - cianobacterii, alge, plante vasculare. Oxigenul eliberat de aceste organisme asigură dezvoltarea tuturor celorlalte organisme aerobe. Organismele care se pot dezvolta la concentrații scăzute de oxigen (_ 1 mg / l) sunt numite microaerofile.
Organismele anaerobe pot să trăiască și să se dezvolte în absența oxigenului liber în mediu. Termenul "anaerobi" a fost introdus de Louis Pasteur, care în 1861 a descoperit bacterii de fermentare a uleiului. Ele sunt distribuite în principal printre procariote. Metabolismul lor este cauzat de nevoia de a folosi alți oxidanți decât oxigenul. Multe organisme anaerobe care utilizează substanțe organice (toate eucariotele care primesc energie ca rezultat al glicolizei) efectuează diferite tipuri de fermentație, în care se formează compuși redus - alcooli, acizi grași. Alte organisme anaerobe - denitrificatoare (unele dintre ele restabilește fierul de oxid), eliberarea de sulfat, bacteriile care formează metan - utilizarea oxidanților anorganici: nitrați, compușii de sulf, CO2. Bacteriile anaerobe sunt împărțite în grupuri de acizi butirici etc. în conformitate cu produsul principal al schimbului. Un grup special de anaerobi sunt bacterii fototrofice. În ceea ce privește bacteriile anaerobe O2 sunt împărțite în care sunt în imposibilitatea obligatorii să-l folosească în schimb, și opțional (de exemplu, denitrificare) care poate trece de la anaerob la creștere în mediu cu O2. Pe o unitate de biomasă, organismele anaerobe formează numeroși compuși redusi, principalii producători din biosferă. Secvența de formare a produselor reduse (N2, Fe2 +, H2S, CH4) observată în timpul tranziției la anaerobioză, de exemplu în sedimentele de fund, este determinată de randamentul energetic al reacțiilor corespunzătoare. Organismele anaerobe se dezvoltă în condiții în care O2 este utilizat pe deplin de organismele aerobe, de exemplu în apele uzate, noroi.
Valorile pH-ului pentru peștii de apă dulce din Europa (conform lui R. Dajo, 1975)
Natura impactului asupra peștilor de apă dulce
Deadly pentru toți peștii
Efectul cantității de oxigen dizolvat asupra compoziției speciilor și abundenței hidrobionților. Gradul de saturare a apei cu oxigen este invers proporțional cu temperatura acesteia. Concentrația de O2 dizolvat în apele de suprafață variază de la 0 la 14 mg / l și este supusă unor fluctuații sezoniere și diurne semnificative, care depind în mare parte de raportul intensității producției și consumului. În cazul intensității ridicate a fotosintezei, apa poate fi semnificativ suprasaturată cu O2 (20 mg / l și mai mare). În mediul acvatic, oxigenul este un factor limitator. O2 este de 21% (în volume) în atmosferă și aproximativ 35% din toate gazele dizolvate în apă. Solubilitatea sa în apa de mare este de 80% din solubilitate în apă proaspătă. Distribuția oxigenului într-un corp de apă depinde de temperatură, de mișcarea straturilor de apă și de natura și cantitatea organismelor care trăiesc în acesta. Rezistența animalelor acvatice la un conținut scăzut de oxigen la diferite specii nu este aceeași. Dintre pești, s-au stabilit patru grupuri în raport cu cantitatea de oxigen dizolvat:
1) 7 - 11 mg / l - păstrăv, găluște, gatit;
2) 5 - 7 mg / l - grayling, minnow, chub, burbot;
3) 4 mg / l - roach, ruff;
4) 0,5 mg / l - crap, tench.
Unele specii de organisme s-au adaptat la ritmurile sezoniere ale consumului de O2, legate de condițiile de viață. Astfel, cancerul Gammarus Linnaeus a constatat că intensitatea proceselor respiratorii crește odată cu temperatura și schimbările pe tot parcursul anului. La animalele care locuiesc în locuri sărace în oxigen (nămol de coastă, nămol de fund), sunt descoperite pigmenți respiratori care servesc ca o rezervă de oxigen. Aceste specii sunt capabile să supraviețuiască, trecând lent viață, anaerobă, sau pentru că au o d-hemoglobina are o afinitate mai mare pentru oxigen (dafnii, oligochaetes, polychaetes, unele elasmobranch crustacee). Alte nevertebrate acvatice se ridică în spatele aerului la suprafață. Acest imago gândacii de apă și gândaci de captator de apă, backswimmers, scorpioni apă și gândaci de apă, moluste și bobina (gastropode). Unele gândacuri se înconjoară cu un balon de aer ținut de un fir de păr, iar insectele pot folosi aerul din sinusurile din aer ale plantelor de apă.
În apele sălbatice, există specii care pot tolera o salinitate crescută. În estuare, unde salinitatea este sub 3 ‰, fauna marină este mai săracă. În Marea Balinese, a cărei salinitate este de 4 ‰, există balanuri, inele, precum și rotifere și hidroizi.
Organismele acvatice sunt împărțite în apă dulce și marine în ceea ce privește gradul de salinitate a apei în care trăiesc. Relativ puține plante și animale pot rezista fluctuațiilor mari de salinitate. Astfel de specii locuiesc de obicei în estuare fluviale sau marșuri sărate și poartă numele de euryhaline. Acestea includ multe dintre locuitorii zonei litorale (salinitate de aproximativ 35 ‰), râurile estruariev, apa sălcie (5 - În 35 ‰) și este ultrasolenyh (50-250 ‰), precum și peștii migratori, depunerea icrelor în apă dulce (<5 ‰). Наиболее удивительный пример - рачок Artemia salina, способный существовать при солености от 20 до 250 ‰ и даже переносить полное временное опреснение. Способность существовать в водах с различной соленостью обеспечивается механизмами осморегуляции, которую поддерживают относительно постоянные концентрации осмотически активных веществ в жидкостях внутренней среды.
În ceea ce privește salinitatea mediului, animalele sunt împărțite în stenohalină și euryhaline. Stenogalinele sunt animale care nu pot suporta modificări semnificative ale salinității mediului. Acesta este numărul copleșitor de locuitori ai corpurilor marine și de apă dulce. Animalele euryhaline pot trăi cu o gamă largă de fluctuații de salinitate. De exemplu, melcul Hydrobia ulvae este capabil să supraviețuiască atunci când concentrația de NaCl variază de la 50 la 1600 mmol / ml. Acestea includ meduza Aurelia aurita, mucegaiul comestibil Mutilus edulis, crabul Carcinus maenas, apendicele Oikopleura dioica.
Stabilitatea în funcție de schimbarea salinității variază în funcție de temperatură. De exemplu, cordilophora caspia hidrodinică tolerează mai bine o salinitate scăzută la o temperatură scăzută; Raciul decapod trece în apă sărată cu apă sărată atunci când temperatura devine prea mare. Speciile care trăiesc în apele sălbatice diferă de dimensiunile marine. Deci, crabul Carcinus maenas din Marea Baltică este de dimensiuni mici, iar în estuare și lagune - mari. Același lucru se poate spune de midii comestibil Mutilus edulis, având în dimensiunea medie a Mării Baltice de 4 cm în Marea Albă - 10 - 12 cm, iar în Japonia - 14 - 16 cm, în conformitate cu creșterea salinității. În plus, structura speciilor de euryhaline depinde, de asemenea, de salinitatea mediului. Artemia crevete la o salinitate de 122 ‰ are o dimensiune de 10 mm, la 20 ‰ ajunge la 24 - 32 mm. În același timp, forma corpului, apendicele și schimbările de culoare
Informații despre lucrarea "Factorii de mediu ai mediului"
Secțiunea: Biologie și chimie
Numărul de caractere cu spații: 18158
Număr de mese: 1
Număr imagini: 0
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: