Dintre toți factorii climatici asociați cu energia biosferei, cea mai mare semnificație ecologică este temperatura. Ea are un impact semnificativ asupra energiei biotei.
Temperatura aerului pe Pământ a variat de la -88,3 (stația Vostok, Antarctica) până la +58,7 ° C (Garyan, Libia). Temperatura medie anuală a stratului de aer deasupra continentelor și a oceanului (cu excepția Antarcticii) este de + 15,7 ° C. Fluctuațiile mari se referă la centurile și sezoanele individuale. Temperatura medie a masei emisferei este +3,3 ° C.
Valoarea maximă a temperaturii de viață este puțin mai mică decât aria de stare a apei; pentru majoritatea organismelor multicelulare - de la 0 la 50 ° C. Unele microorganisme care trăiesc în suprafețe fierbinți și surse adânci pot menține abilitatea de a se reproduce la temperaturi de până la 85 ° C.
Intervalul de temperatură în care celulele și multe organisme sunt capabile să rămână într-o stare inactivă pentru o lungă perioadă de timp este semnificativ mai mare: de la 0 la 400 ° K. Experiența la temperaturi cu mult sub punctul de îngheț al fluidelor corpului (kriobioz) horoshoizvestno pentru semințe și spori obținute din mai multe celule disponibile in nevertebrate inferioare, unii pești și amfibieni, precum și în celule izolate de la animale superioare și oameni. Criobiologia, care studiază aceste fenomene, are o mare importanță practică pentru chirurgia reconstructivă și crearea de bănci de gene și reproducție.
Conform regularității fizico-chimice fundamentale, rata reacțiilor chimice depinde în mod substanțial de temperatură și, de regulă, crește de 2-3 ori cu creșterea temperaturii cu 10 ° (regula Van't Hoff). Această regulă se supune marea majoritate a proceselor din organismele vii, bazate pe reacții moleculare, inclusiv lanțuri complexe de reacții biochimice la nivel celular.
Pentru a realiza un anumit stadiu de dezvoltare (de exemplu, în plante pentru a începe cu flori sau insecte pentru incubație din ou, pupation) necesită o anumită cantitate de temperaturi pozitive, calitativ deosebite de furnizare de energie.
Cand apar conditii favorabile, ele formeaza din nou organe de suprafata. Aici este important să se cunoască rezistența la temperatură a diferitelor organe, luând în considerare funcțiile lor. Sensibile în special la temperaturi scăzute sunt organele de reproducere - rudimentele de flori din muguri de iernare.
Adapții la temperatură. Plantele, nevertebratele și vertebrele inferioare - pești, amfibieni și reptile sunt privați de capacitatea de a menține o anumită temperatură a corpului. Ele depind mai mult de căldura provenită din exterior decât de căldura generată în procesele metabolice. În acest caz, temperatura corpului este mică (la nivelul zecilor dintr-o fracțiune sau nu mai mare de 1-2 °) pe întreaga gamă de modificări și diferă de temperatura mediului. Aceste organisme pot fi desemnate ca ectoterme, i. E. subordonată temperaturii externe. Unele dintre ele au o capacitate limitată de termostabilizare pe termen scurt, datorită căldurii de reacții biochimice, a activității musculare intense. Numai endoamele reale - păsările și mamiferele - pot menține o temperatură constantă ridicată a corpului cu modificări semnificative ale temperaturii ambiante. Ele au mijloace pentru o reglare eficientă a transferului de căldură și a producerii de căldură a corpului. În unele dintre ele, mecanismele corespunzătoare obțin o mare putere și perfecțiune. Deci, vulpe arctic, bufniță polară și gâscă albă tolerează cu ușurință răceala severă fără scăderea temperaturii corpului și menținând diferența de temperatură a corpului și a mediului de 100 ° și mai mult. Datorită grosimii grăsimii subcutanate și a caracteristicilor circulației periferice, mulți pinipede și balene sunt perfect adaptate la expunerea prelungită la apă cu gheață.
În același timp, aproape toate endotermele nu tolerează o scădere semnificativă a temperaturii corpului (hipotermie): scăderea sa sub +10. + 15 ° în majoritatea cazurilor mortale. hibernează Numai mamifere (unele insectivores, lilieci și rozătoare) cu o pregătire fiziologică specifică poate depăși bariera temperaturii corpului letală mai mică și pentru o lungă perioadă de timp să cadă într-o stare de hibernare. Acest lucru le permite să supraviețuiască frigului de iarnă și lipsei de hrană. Stat de hibernare aduce hibernante cu ektotermami, dintre care multe sunt adaptate la experiența negativă a timpului, într-o stare inactivă până animația suspendată.
În comparație cu aceste exemple, adaptarea plantelor și a animalelor la temperaturi înalte este mai limitată. Ele permit temperatura optimă a temperaturii corporale să depășească doar câteva grade și nu se bazează atât pe funcționalitate, cât și pe mecanisme morfologice și comportamentale.
În ecologie, de obicei, cunoscut K. Bergman, potrivit căruia animal dimensiune sânge cald corp de indivizi, în medie, mai mult de nord populațiile speciei (sau specii înrudite), comparativ cu sudul. Ca o completare a acestei reguli este regula D. Allen: creșterea relativă în părțile proeminente ale corpului (picioare, coadă, urechi) în populațiile din sudul specii sau specii înrudite decât cele de nord. Ambele aceste modele sunt asociate cu corpul dispozitivului în raport cu condițiile climatice căldură de suprafață de transfer corespunzătoare: cu cât animalul, suprafața inferioară raportul de volum. Această regulă este guvernată de diferențele zonale în grosimea stratului și pigmentare: în formele nordice, lâna, de regulă, este mai groasă și mai închisă. Excepții referitoare la valoarea biologică datorată pigmentarea sau mascare culoarea albă în partea de nord (ursul polar, capac de iarnă vulpea și bufnița de zăpadă) sau rolul protector al melanină pigmentarea pielii fără păr în sud (om).
Animalele homotermale care trăiesc în zone reci, de regulă, au dimensiuni mari, în comparație cu locuitorii țărilor calde. Pe măsură ce mărimea crește, suprafața relativă a corpului scade și, prin urmare, transferul de căldură.
Adaptarea fiziologică la temperaturi nefavorabile este aclimatizarea. Această formă de adaptare, efectuată prin modificări ale metabolismului, este exprimată în principal în animale homotermice. Mamiferele tropicale își intensifică procesele metabolice deja când temperatura din jur este aproape de 25 °; la 10 ° C, căldura este triplă în ele și la 0 ° ei mor. Dimpotrivă, micile mamifere arctice arată o creștere a metabolismului numai la o temperatură exterioară de -30 ° C. și mai mari, cum ar fi bobul mosc, stau îngheț la -40 o fără creșterea metabolismului.
Articole similare
-
Factorii intra-organizaționali ai schimbării sociale - gestionarea dezvoltării sociale în 2018-15
-
Caracteristică juridică a actului normativ - ca sursă de lege, concept și tipuri
-
Caracteristici ale personalului instituției - gestionarea personalului de la întreprinderea de-
Trimiteți-le prietenilor: