Lezione 2. GLI HABITAT E LE LORO CARATTERISTICHE

Nel processo di sviluppo storico, gli organismi viventi hanno dominato quattro habitat. Il primo è l'acqua. La vita ha avuto origine e si è sviluppata nell'acqua per molti milioni di anni. Il secondo - terra-aria - sulla terra e nell'atmosfera, piante e animali sorsero e si adattarono rapidamente alle nuove condizioni. Trasformando gradualmente lo strato superiore della terra - la litosfera, hanno creato un terzo habitat - il suolo, e loro stessi sono diventati il ​​quarto habitat.

habitat acquatico

L'acqua copre il 71% della superficie terrestre. La maggior parte dell'acqua è concentrata nei mari e negli oceani - 94-98%, il ghiaccio polare contiene circa l'1,2% di acqua e una percentuale molto piccola - meno dello 0,5%, nelle acque dolci di fiumi, laghi e paludi.

Nell'ambiente acquatico vivono circa 150.000 specie animali e 10.000 piante, che rappresentano rispettivamente solo il 7 e l'8% di numero totale tipi della terra.

Nei mari-oceani, come in montagna, si esprime la zonalità verticale. Il pelagiale - l'intera colonna d'acqua - e il benthal - il fondo differiscono particolarmente fortemente in ecologia. La colonna d'acqua è pelagica, suddivisa verticalmente in più zone: epipeligiale, batipeligiale, abissopeligiale e ultraabissopeligiale(Fig. 2).

A seconda della pendenza della discesa e della profondità del fondo, si distinguono anche diverse zone, a cui corrispondono le zone indicate del pelagico:

Litorale - il bordo della costa, allagato durante l'alta marea.

Sopralitorale - parte della costa sopra la linea di marea superiore, dove si estendono gli schizzi di surf.

Sublitorale - una graduale diminuzione della terra fino a 200 m.

Batial - un ripido dislivello (pendio continentale),

Abissale: un graduale abbassamento del fondo del fondale oceanico; la profondità di entrambe le zone insieme raggiunge 3-6 km.

Ultra-abisso - depressioni di acque profonde da 6 a 10 km.

Gruppi ecologici di idrobionti. I mari e gli oceani più caldi (40.000 specie di animali) si distinguono per la più grande diversità di vita nella regione equatoriale e ai tropici; a nord ea sud, la flora e la fauna dei mari sono esaurite centinaia di volte. Per quanto riguarda la distribuzione degli organismi direttamente in mare, il loro grosso si concentra negli strati superficiali (epipelagiale) e nella zona sublitorale. A seconda del metodo di spostamento e di permanenza in determinati strati, la vita marina è suddivisa in tre gruppi ecologici: necton, plancton e benthos.

Nekton (nektos - galleggiante) - animali di grandi dimensioni in movimento attivo in grado di superare lunghe distanze e forti correnti: pesci, calamari, pinnipedi, balene. Nei corpi d'acqua dolce, il necton comprende anche anfibi e molti insetti.

Plancton (planctos - erranti, svettanti) - una raccolta di piante (fitoplancton: diatomee, alghe verdi e blu-verdi (solo acqua dolce), flagellati vegetali, peridina, ecc.) e piccoli organismi animali (zooplancton: piccoli crostacei, da quelli più grandi - pteropodi molluschi, meduse, ctenofori, alcuni vermi), che vivono a diverse profondità, ma non capaci di movimento attivo e di resistenza alle correnti. La composizione del plancton comprende anche larve di animali, in formazione gruppo speciale – neutrone . Si tratta di una popolazione "temporanea" fluttuante passivamente dello strato più superficiale dell'acqua, rappresentata da vari animali (decapodi, cirripedi e copepodi, echinodermi, policheti, pesci, molluschi, ecc.) allo stadio larvale. Le larve, crescendo, passano negli strati inferiori della pelagela. Sopra il Neuston si trova pleisto sono organismi che parte in alto il corpo cresce sopra l'acqua e quello inferiore cresce nell'acqua (lenticchia d'acqua - Lemma, sifonofori, ecc.). Il plancton gioca un ruolo importante nelle relazioni trofiche della biosfera, poiché è cibo per molte forme di vita acquatica, compreso il cibo principale per i fanoni (Myatcoceti).

Bento (benthos - profondità) - idrobionti di fondo. Rappresentato principalmente da animali attaccati o in lento movimento (zoobenthos: foraminofori, pesci, spugne, celenterati, vermi, molluschi, ascidie, ecc.), più numerosi in acque basse. Anche le piante (fitobenthos: diatomee, alghe verdi, marroni, rosse, batteri) entrano nel benthos in acque poco profonde. A una profondità dove non c'è luce, il fitobenthos è assente. Le zone pietrose del fondale sono le più ricche di fitobenthos.

Nei laghi, lo zoobenthos è meno abbondante e vario che nel mare. È formato da protozoi (ciliati, dafnie), sanguisughe, molluschi, larve di insetti, ecc. Il fitobenthos dei laghi è formato da diatomee che nuotano liberamente, alghe verdi e blu-verdi; le alghe brune e rosse sono assenti.

L'elevata densità dell'ambiente acquatico determina la composizione speciale e la natura del cambiamento dei fattori di supporto vitale. Alcuni sono gli stessi della terraferma: calore, luce, altri sono specifici: pressione dell'acqua (con profondità aumenta di 1 atm ogni 10 m), contenuto di ossigeno, composizione salina, acidità. A causa dell'elevata densità del mezzo, i valori di calore e luce cambiano molto più velocemente con il gradiente di altezza che a terra.

Regime termico. L'ambiente acquatico è caratterizzato da un minore apporto termico, perché una parte significativa di esso viene riflessa e una parte altrettanto significativa viene spesa per l'evaporazione. Coerentemente con la dinamica delle temperature della terra, la temperatura dell'acqua ha meno fluttuazioni delle temperature giornaliere e stagionali. Inoltre, i corpi idrici equalizzano significativamente l'andamento delle temperature nell'atmosfera delle zone costiere. In assenza di una conchiglia di ghiaccio, il mare nella stagione fredda ha un effetto riscaldante sulle zone di terra adiacenti, in estate ha un effetto rinfrescante e idratante.

La gamma di temperature dell'acqua nell'Oceano Mondiale è di 38° (da -2 a +36°C), in acqua dolce - 26° (da -0,9 a +25°C). La temperatura dell'acqua diminuisce bruscamente con la profondità. Fino a 50 m si osservano fluttuazioni di temperatura giornaliere, fino a 400 - stagionali, più in profondità diventa costante, scendendo a + 1-3 ° С. Poiché il regime di temperatura nei serbatoi è relativamente stabile, i loro abitanti sono caratterizzati da stenotermia.

A causa del diverso grado di riscaldamento degli strati superiore e inferiore durante l'anno, flussi e riflussi, correnti, tempeste, vi è un continuo rimescolamento degli strati d'acqua. Il ruolo di miscelare l'acqua per la vita acquatica è eccezionalmente grande, perché. allo stesso tempo, la distribuzione di ossigeno e nutrienti all'interno dei serbatoi viene livellata, fornendo processi metabolici tra gli organismi e l'ambiente.

Nei corpi idrici stagnanti (laghi) di latitudini temperate, il rimescolamento verticale avviene in primavera e in autunno, e durante queste stagioni la temperatura nell'intero corpo idrico diventa uniforme, vale a dire. arriva omeotermia. In estate e in inverno, a seguito di un forte aumento del riscaldamento o del raffrescamento degli strati superiori, la miscelazione dell'acqua si interrompe. Questo fenomeno si chiama dicotomia della temperatura, e il periodo di temporanea stagnazione - stagnazione(estate o inverno). In estate, gli strati caldi più chiari rimangono in superficie, trovandosi al di sopra di quelli molto freddi (Fig. 3). In inverno, invece, lo strato inferiore ha acqua più calda, poiché direttamente sotto il ghiaccio la temperatura dell'acqua superficiale è inferiore a +4°C e, per le proprietà fisico-chimiche dell'acqua, diventano più leggere dell'acqua con temperatura superiore a + 4°C.

Durante i periodi di stagnazione si distinguono chiaramente tre strati: quello superiore (epilimnion) con le più marcate fluttuazioni stagionali della temperatura dell'acqua, il medio (metalimnion o termoclino), in cui c'è un forte salto di temperatura, e vicino al fondo ( ipolimnio), in cui la temperatura varia poco durante l'anno. Durante i periodi di ristagno, nella colonna d'acqua si forma carenza di ossigeno - in estate nella parte inferiore e in inverno nella parte superiore, a causa della quale in inverno si verificano spesso morie di pesce.

Modalità luce. L'intensità della luce nell'acqua è notevolmente attenuata a causa della sua riflessione dalla superficie e dell'assorbimento da parte dell'acqua stessa. Ciò influisce notevolmente sullo sviluppo delle piante fotosintetiche.

L'assorbimento della luce è tanto più forte quanto minore è la trasparenza dell'acqua, che dipende dal numero di particelle in essa sospese (sospensioni minerali, plancton). Diminuisce con il rapido sviluppo di piccoli organismi in estate, e alle latitudini temperate e settentrionali diminuisce anche in inverno, dopo l'instaurarsi di una coltre di ghiaccio e ricoprendola di neve dall'alto.

La trasparenza è caratterizzata dalla profondità massima alla quale è ancora visibile un disco bianco appositamente ribassato del diametro di circa 20 cm (disco di Secchi). Le acque più trasparenti si trovano nel Mar dei Sargassi: il disco è visibile fino a una profondità di 66,5 m Nell'Oceano Pacifico il disco di Secchi è visibile fino a 59 m, nell'India - fino a 50, in mari poco profondi - fino a 5-15 m. La trasparenza dei fiumi è in media di 1-1,5 m e nei fiumi più fangosi è di pochi centimetri.

Negli oceani, dove l'acqua è molto trasparente, l'1% della radiazione luminosa penetra fino a una profondità di 140 m e nei laghetti a una profondità di 2 m penetra solo un decimo di percento. I raggi di diverse parti dello spettro vengono assorbiti in modo diverso nell'acqua, i raggi rossi vengono assorbiti per primi. Con la profondità diventa più scuro, e il colore dell'acqua diventa dapprima verde, poi blu, blu e infine blu-viola, trasformandosi in completa oscurità. Di conseguenza, anche gli idrobionti cambiano colore, adattandosi non solo alla composizione della luce, ma anche al suo mancato adattamento cromatico. Nelle zone chiare, in acque poco profonde, predominano le alghe verdi (Chlorophyta), la cui clorofilla assorbe i raggi rossi, con la profondità vengono sostituite da brune (Phaephyta) e poi rosse (Rhodophyta). Phytobenthos è assente a grandi profondità.

Le piante si sono adattate alla mancanza di luce sviluppando grandi cromatofori, nonché aumentando l'area degli organi di assimilazione (indice di superficie fogliare). Per le alghe di acque profonde, sono tipiche foglie fortemente sezionate, le lame fogliari sono sottili, traslucide. Per le piante semisommerse e galleggianti, l'eterofillia è caratteristica: le foglie sopra l'acqua sono le stesse delle piante terrestri, hanno un piatto intero, l'apparato stomatico è sviluppato e nell'acqua le foglie sono molto sottili, sono costituite da lobi filiformi stretti.

Gli animali, come le piante, cambiano naturalmente il loro colore con la profondità. Negli strati superiori sono colorati in modo brillante colori differenti, nella zona crepuscolare (spigola, coralli, crostacei) sono dipinti in colori con una sfumatura rossa: è più conveniente nascondersi dai nemici. Le specie di acque profonde sono prive di pigmenti. Nelle oscure profondità dell'oceano, gli organismi utilizzano la luce emessa dagli esseri viventi come fonte di informazioni visive. bioluminescenza.

alta densità(1 g/cm3, che è 800 volte la densità dell'aria) e la viscosità dell'acqua ( 55 volte superiore a quello dell'aria) ha portato allo sviluppo di adattamenti speciali degli idrobionti :

1) Le piante hanno tessuti meccanici molto poco sviluppati o completamente assenti: sono supportati dall'acqua stessa. La maggior parte sono caratterizzati da galleggiabilità, a causa di cavità intercellulari portanti l'aria. Caratterizzato dalla riproduzione vegetativa attiva, dallo sviluppo dell'idrocoria: la rimozione degli steli dei fiori sopra l'acqua e la diffusione di polline, semi e spore da parte delle correnti superficiali.

2) Negli animali che vivono nella colonna d'acqua e nuotano attivamente, il corpo ha una forma aerodinamica ed è lubrificato con muco, che riduce l'attrito durante il movimento. Dispositivi sviluppati per aumentare la galleggiabilità: accumulo di grasso nei tessuti, vescica natatoria nei pesci, cavità d'aria nei sifonofori. Negli animali che nuotano passivamente, la superficie specifica del corpo aumenta a causa di escrescenze, spine e appendici; il corpo si appiattisce, si verifica la riduzione degli organi scheletrici. Diverse modalità di locomozione: flessione del corpo, con l'aiuto di flagelli, ciglia, modalità di locomozione a getto (cefalopodi).

Negli animali bentonici, lo scheletro scompare o è poco sviluppato, le dimensioni del corpo aumentano, la riduzione della vista è comune e lo sviluppo degli organi tattili.

correnti. Una caratteristica dell'ambiente acquatico è la mobilità. È causato da flussi e riflussi, correnti marine, tempeste, diversi livelli di elevazione dei letti dei fiumi. Adattamenti di idrobionti:

1) Nelle acque correnti, le piante sono saldamente attaccate a oggetti sottomarini immobili. La superficie inferiore per loro è principalmente un substrato. Queste sono alghe verdi e diatomee, muschi d'acqua. I muschi formano anche una fitta copertura sui fiumi che scorrono veloci. Nella zona di marea dei mari, molti animali hanno anche dispositivi per attaccarsi al fondo (gasteropodi, cirripedi), oppure si nascondono nelle fessure.

2) Nei pesci di acque correnti, il corpo è di diametro tondo, e nei pesci che vivono vicino al fondo, come negli invertebrati bentonici, il corpo è piatto. Molti sul lato ventrale hanno organi di fissazione agli oggetti sottomarini.

Salinità dell'acqua.

I corpi idrici naturali hanno una certa composizione chimica. Predominano carbonati, solfati e cloruri. Nei corpi d'acqua dolce, la concentrazione di sale non è superiore a 0,5 ‰ (e circa l'80% sono carbonati), nei mari - da 12 a 35 ‰ (principalmente cloruri e solfati). Con una salinità superiore a 40 ppm, il serbatoio è chiamato iperalino o ipersalato.

1) In acqua dolce ( ambiente ipotonico) i processi di osmoregolazione sono ben espressi. Gli idrobionti sono costretti a rimuovere costantemente l'acqua che penetra al loro interno, sono omoiosmotici (i ciliati "pompano" attraverso se stessi una quantità d'acqua pari al suo peso ogni 2-3 minuti). Nell'acqua salata (mezzo isotonico), la concentrazione di sali nei corpi e nei tessuti degli idrobionti è la stessa (isotonica) con la concentrazione di sali disciolti nell'acqua: sono poichiloosmotici. Pertanto, le funzioni osmoregolatrici non sono sviluppate tra gli abitanti dei corpi idrici salati e non potrebbero popolare i corpi idrici dolci.

2) Le piante acquatiche sono in grado di assorbire acqua e sostanze nutritive dall'acqua - "brodo", con l'intera superficie, quindi le loro foglie sono fortemente sezionate e i tessuti conduttivi e le radici sono poco sviluppati. Le radici servono principalmente ad attaccarsi al substrato sottomarino. La maggior parte delle piante d'acqua dolce ha radici.

Le specie tipicamente marine e tipicamente d'acqua dolce sono stenoaline e non tollerano cambiamenti significativi nella salinità dell'acqua. Ci sono poche specie eurialine. Sono comuni nelle acque salmastre (walleye d'acqua dolce, lucci, saraghi, cefali, salmoni costieri).

Composizione dei gas nell'acqua.

Nell'acqua, l'ossigeno è il fattore ambientale più importante. Nell'acqua satura di ossigeno, il suo contenuto non supera i 10 ml per 1 litro, che è 21 volte inferiore a quello dell'atmosfera. Quando l'acqua è miscelata, specialmente nei corpi idrici che scorrono, e quando la temperatura diminuisce, il contenuto di ossigeno aumenta. Alcuni pesci sono molto sensibili alla carenza di ossigeno (trote, pesciolini, temoli) e quindi prediligono fiumi e torrenti freddi di montagna. Altri pesci (carpe, carpe, scarafaggi) sono poco impegnativi per il contenuto di ossigeno e possono vivere sul fondo di corpi idrici profondi. Molti insetti acquatici, larve di zanzara e molluschi polmonari tollerano anche il contenuto di ossigeno nell'acqua, perché di tanto in tanto salgono in superficie e ingoiano aria fresca.

C'è abbastanza anidride carbonica nell'acqua (40-50 cm 3 / l - quasi 150 volte più che nell'aria. Viene utilizzata nella fotosintesi delle piante e va alla formazione di formazioni scheletriche calcaree di animali (conchiglie di molluschi, coperture di crostacei, scheletri di radiolari, ecc.).

Acidità. Nei bacini d'acqua dolce, l'acidità dell'acqua, o la concentrazione di ioni idrogeno, varia molto più che in quelli marini - da pH = 3,7-4,7 (acido) a pH = 7,8 (alcalino). L'acidità dell'acqua è in gran parte determinata dalla composizione delle specie delle piante idrobionti. Nelle acque acide delle paludi crescono muschi di sfagno e rizomi di conchiglia vivono in abbondanza, ma non ci sono molluschi sdentati (Unio) e altri molluschi sono rari. In un ambiente alcalino si sviluppano molti tipi di lenticchie d'acqua ed elodea. La maggior parte dei pesci d'acqua dolce vive nell'intervallo di pH compreso tra 5 e 9 e muore in massa al di fuori di questi valori. Le acque più produttive sono pH 6,5-8,5.

L'acidità dell'acqua di mare diminuisce con la profondità.

L'acidità può servire come indicatore del tasso metabolico complessivo di una comunità. Le acque a basso pH contengono pochi nutrienti, quindi la produttività è estremamente bassa.

pressione idrostatica nell'oceano ha Grande importanza. Con immersione in acqua a 10 m, la pressione aumenta di 1 atmosfera. Nella parte più profonda dell'oceano, la pressione raggiunge le 1000 atmosfere. Molti animali sono in grado di tollerare sbalzi di pressione improvvisi, soprattutto se non hanno aria libera nei loro corpi. In caso contrario, potrebbe svilupparsi un'embolia gassosa. Le alte pressioni, caratteristiche di grandi profondità, di regola, inibiscono i processi vitali.

In base alla quantità di materia organica a disposizione degli idrobionti, i corpi idrici possono essere suddivisi in: - oligotrofico (blu e trasparente) - non ricco di cibo, profondo, freddo; - eutrofico (verde) - ricco di cibo, caldo; distrofico (marrone) - povero di cibo, acido per ingestione un largo numero acidi umici del suolo.

eutrofizzazione– arricchimento dei corpi idrici con nutrienti organici sotto l'influenza di un fattore antropico (es. scarico delle acque reflue).

Plasticità ecologica degli idrobionti. Le piante e gli animali d'acqua dolce sono ecologicamente più plastici (euritermali, eurialini) di quelli marini, gli abitanti delle zone costiere sono più plastici (euritermali) di quelli di acque profonde. Ci sono specie che hanno una plasticità ecologica ristretta in relazione ad un fattore (il loto è una specie stenotermica, il crostaceo di Artemia (Artimia solina) è stenogale) e ampia rispetto alle altre. Gli organismi sono più plastici in relazione a quei fattori che sono più variabili. E sono loro che sono più ampiamente distribuiti (elodea, rizomi di Cyphoderia ampulla). La plasticità dipende anche dall'età e dalla fase di sviluppo.

Il suono viaggia più velocemente nell'acqua che nell'aria. L'orientamento al suono è generalmente sviluppato meglio negli idrobionti rispetto a quello visivo. Un certo numero di specie percepisce anche vibrazioni a frequenza molto bassa (infrasuoni) che si verificano quando cambia il ritmo delle onde. Un certo numero di organismi acquatici cerca cibo e naviga usando l'ecolocalizzazione, la percezione del riflesso onde sonore(balene). Molti percepiscono impulsi elettrici riflessi, producendo scariche di diverse frequenze durante il nuoto.

Il più antico metodo di orientamento, caratteristico di tutti gli animali acquatici, è la percezione della chimica dell'ambiente. I chemocettori di molti organismi acquatici sono estremamente sensibili.

Habitat terra-aria

Nel corso dell'evoluzione, questo ambiente è stato dominato più tardi dell'acqua. I fattori ambientali nell'ambiente terrestre-aereo differiscono dagli altri habitat per l'elevata intensità luminosa, le fluttuazioni significative della temperatura e dell'umidità dell'aria, la correlazione di tutti i fattori con la posizione geografica, il cambiamento delle stagioni dell'anno e dell'ora del giorno. L'ambiente è gassoso, quindi è caratterizzato da bassa umidità, densità e pressione, alto contenuto di ossigeno.

Caratterizzazione dei fattori ambientali abiotici di luce, temperatura, umidità - si veda la lezione precedente.

Composizione gassosa dell'atmosferaè anche un importante fattore climatico. Circa 3-3,5 miliardi di anni fa, l'atmosfera conteneva azoto, ammoniaca, idrogeno, metano e vapore acqueo e non conteneva ossigeno libero. La composizione dell'atmosfera era in gran parte determinata dai gas vulcanici.

Attualmente, l'atmosfera è costituita principalmente da azoto, ossigeno e quantità relativamente minori di argon e anidride carbonica. Tutti gli altri gas presenti nell'atmosfera sono contenuti solo in tracce. Di particolare importanza per il biota è il contenuto relativo di ossigeno e anidride carbonica.

L'alto contenuto di ossigeno ha contribuito ad aumentare il metabolismo degli organismi terrestri rispetto a quelli acquatici primari. Fu nell'ambiente terrestre, sulla base dell'elevata efficienza dei processi ossidativi nel corpo, che sorse l'omoiotermia animale. L'ossigeno, a causa del suo contenuto costantemente elevato nell'aria, non è un fattore limitante la vita nell'ambiente terrestre. Solo in luoghi, a determinate condizioni, si crea un deficit temporaneo, ad esempio negli accumuli di residui vegetali in decomposizione, scorte di grano, farina, ecc.

Il contenuto di anidride carbonica può variare in alcune aree dello strato superficiale dell'aria entro limiti abbastanza significativi. Ad esempio, in assenza di vento nel centro delle grandi città, la sua concentrazione aumenta di dieci volte. Le variazioni diurne del contenuto di anidride carbonica negli strati superficiali sono regolari, associate al ritmo della fotosintesi delle piante, e stagionali, dovute alle variazioni dell'intensità della respirazione degli organismi viventi, principalmente la popolazione microscopica dei suoli. L'aumento della saturazione dell'aria con anidride carbonica si verifica in zone di attività vulcanica, vicino a sorgenti termali e altri sbocchi sotterranei di questo gas. Basso contenuto l'anidride carbonica inibisce il processo di fotosintesi. In condizioni interne, il tasso di fotosintesi può essere aumentato aumentando la concentrazione di anidride carbonica; questo viene utilizzato nella pratica di serre e serre.

L'azoto atmosferico per la maggior parte degli abitanti dell'ambiente terrestre è un gas inerte, ma alcuni microrganismi (batteri noduli, Azotobacter, clostridi, alghe azzurre, ecc.) hanno la capacità di legarlo e coinvolgerlo nel ciclo biologico.

Le impurità locali che entrano nell'aria possono anche influenzare in modo significativo gli organismi viventi. Ciò è particolarmente vero per le sostanze gassose tossiche: metano, ossido di zolfo (IV), monossido di carbonio (II), ossido di azoto (IV), acido solfidrico, composti del cloro, nonché particelle di polvere, fuliggine, ecc., che inquinano l'aria nelle aree industriali. La principale fonte moderna di inquinamento chimico e fisico dell'atmosfera è di origine antropica: il lavoro di varie imprese industriali e dei trasporti, l'erosione del suolo, ecc. L'ossido di zolfo (SO 2), ad esempio, è velenoso per le piante anche in concentrazioni da uno a cinquanta millesimo a un milionesimo del volume d'aria .. Alcune specie vegetali sono particolarmente sensibili a S0 2 e fungono da indicatore sensibile del suo accumulo nell'aria (ad esempio licheni.

Bassa densità dell'aria determina la sua bassa forza di sollevamento e la capacità portante insignificante. Gli abitanti dell'ambiente aereo devono avere il proprio sistema di supporto sostenere il corpo: piante - con una varietà di tessuti meccanici, animali - con uno scheletro solido o, molto meno spesso, idrostatico. Inoltre, tutti gli abitanti dell'ambiente aereo sono strettamente collegati alla superficie della terra, che serve loro per attaccamento e supporto. La vita in uno stato sospeso nell'aria è impossibile. È vero, molti microrganismi e animali, spore, semi e pollini di piante sono regolarmente presenti nell'aria e sono trasportati da correnti d'aria (anemocoria), molti animali sono capaci di volo attivo, ma in tutte queste specie la funzione principale del loro ciclo vitale - riproduzione - viene effettuata sulla superficie della terra. Per la maggior parte di loro, essere in aria è associato solo al reinsediamento o alla ricerca di prede.

Vento Ha un effetto limitante sull'attività e persino sulla distribuzione degli organismi. Il vento può persino modificare l'aspetto delle piante, soprattutto in habitat come le zone alpine dove altri fattori sono limitanti. Negli habitat di montagna aperta, il vento limita la crescita delle piante, facendo sì che le piante si pieghino sul lato sopravvento. Inoltre, il vento aumenta l'evapotraspirazione in condizioni di bassa umidità. Di grande importanza sono tempeste, sebbene la loro azione sia puramente locale. Gli uragani, così come i normali venti, sono in grado di trasportare animali e piante su lunghe distanze, modificando così la composizione delle comunità.

Pressione, a quanto pare, non è un fattore limitante dell'azione diretta, ma è direttamente correlato al tempo e al clima, che hanno un effetto limitante diretto. La bassa densità dell'aria provoca una pressione relativamente bassa sulla terra. Normalmente è pari a 760 mm Hg, art. All'aumentare dell'altitudine, la pressione diminuisce. A un'altitudine di 5800 m, è solo la metà normale. La bassa pressione può limitare la distribuzione delle specie in montagna. Per la maggior parte dei vertebrati, il limite superiore della vita è di circa 6000 m Una diminuzione della pressione comporta una diminuzione dell'apporto di ossigeno e la disidratazione degli animali a causa dell'aumento della frequenza respiratoria. Approssimativamente gli stessi sono i limiti dell'avanzamento verso le montagne delle piante superiori. Un po' più resistenti sono gli artropodi (collemboli, acari, ragni) che si trovano sui ghiacciai al di sopra del confine della vegetazione.

In generale, tutti gli organismi terrestri sono molto più stenobatici di quelli acquatici.

La natura inanimata e vivente che circonda piante, animali e esseri umani è chiamata habitat (ambiente di vita, ambiente esterno). Secondo la definizione di N.P. Naumov (1963), l'ambiente è "tutto ciò che circonda gli organismi e influisce direttamente o indirettamente sul loro stato, sviluppo, sopravvivenza e riproduzione". Dall'habitat, gli organismi ricevono tutto il necessario per la vita e vi rilasciano i prodotti del loro metabolismo.

Gli organismi possono vivere in uno o più ambienti di vita. Ad esempio, l'uomo, la maggior parte degli uccelli, i mammiferi, le piante da seme, i licheni sono solo abitanti ambiente terra-aria; la maggior parte dei pesci vive solo nell'ambiente acquatico; le libellule trascorrono una fase nell'acqua e l'altra nell'aria.

Ambiente di vita acquatico

L'ambiente acquatico è caratterizzato da una grande originalità delle proprietà fisico-chimiche degli organismi favorevoli alla vita. Tra questi: trasparenza, elevata conducibilità termica, alta densità (circa 800 volte la densità dell'aria) e viscosità, espansione al congelamento, capacità di dissolvere molti composti minerali e organici, elevata mobilità (fluidità), assenza di forti sbalzi di temperatura ( sia giornalieri che stagionali), la capacità di sostenere con la stessa facilità organismi che differiscono significativamente in massa.

Le proprietà sfavorevoli dell'ambiente acquatico sono: forti perdite di carico, scarsa aerazione (il contenuto di ossigeno nell'ambiente acquatico è almeno 20 volte inferiore a quello nell'atmosfera), mancanza di luce (soprattutto poca nelle profondità dei corpi idrici) , mancanza di nitrati e fosfati (necessari per la sintesi della materia vivente).

Distinguere tra acqua dolce e acqua di mare, che differiscono sia per la composizione che per la quantità di disciolto minerali. L'acqua di mare è ricca di ioni sodio, magnesio, cloruro e solfato, mentre l'acqua dolce è dominata da ioni calcio e carbonato.

Gli organismi che vivono nell'ambiente acquatico della vita costituiscono un gruppo biologico: gli idrobionti.

Nei bacini si distinguono solitamente due habitat ecologicamente speciali (biotopi): la colonna d'acqua (pelagiale) e il fondo (benthal). Gli organismi che vi abitano sono chiamati pelagos e benthos.

Tra i pelago si distinguono le seguenti forme di organismi: plancton - piccoli rappresentanti fluttuanti passivamente (fitoplancton e zooplancton); necton: nuoto attivo di grandi forme (pesci, tartarughe, cefalopodi); neuston - abitanti microscopici e piccoli del film superficiale dell'acqua. Nei corpi d'acqua dolce (laghi, stagni, fiumi, paludi, ecc.), tale zonizzazione ecologica non è espressa in modo molto chiaro. Il limite inferiore della vita nel pelagiale è determinato dalla profondità di penetrazione i raggi del sole, sufficiente per la fotosintesi e raramente raggiunge una profondità superiore a 2000 m.

A Bentali si distinguono anche speciali zone ecologiche di vita: una zona di graduale diminuzione della terra (fino a una profondità di 200-2200 m); zona di forte pendenza, fondo oceanico (con una profondità media di 2800-6000 m); depressioni del fondo oceanico (fino a 10.000 m); il bordo della costa, allagato dalle maree (litorale). Gli abitanti del litorale vivono in condizioni di abbondante irraggiamento solare a bassa pressione, con frequenti e notevoli sbalzi di temperatura. Gli abitanti della zona dei fondali oceanici, al contrario, vivono nella completa oscurità, a temperature costantemente basse, carenza di ossigeno e sotto un'enorme pressione, raggiungendo quasi mille atmosfere.

Ambiente di vita terra-aria

L'ambiente terrestre-aria della vita è il più complesso in termini di condizioni ecologiche e ha un'ampia varietà di habitat. Ciò ha portato alla più grande diversità di organismi terrestri. La stragrande maggioranza degli animali in questo ambiente si muove su una superficie solida: il suolo e le piante vi mettono radici. Gli organismi di questo ambiente di vita sono chiamati aerobionti (terrabionts, dal latino terra - terra).

Una caratteristica dell'ambiente in esame è che gli organismi che vivono qui influiscono in modo significativo sull'ambiente di vita e per molti aspetti lo creano loro stessi.

Le caratteristiche favorevoli di questo ambiente per gli organismi sono l'abbondanza di aria con un alto contenuto di ossigeno e luce solare. Le caratteristiche sfavorevoli includono: forti fluttuazioni di temperatura, umidità e illuminazione (a seconda della stagione, dell'ora del giorno e della posizione geografica), carenza costante di umidità e sua presenza sotto forma di vapore o gocce, neve o ghiaccio, vento, cambio di stagione, il rilievo presenta il terreno, ecc.

Tutti gli organismi nell'ambiente terrestre-aereo di vita sono caratterizzati da sistemi di uso economico dell'acqua, vari meccanismi di termoregolazione, alta efficienza processi ossidativi, organi speciali per l'assimilazione dell'ossigeno atmosferico, forti formazioni scheletriche che consentono di mantenere il corpo in condizioni di bassa densità dell'ambiente, vari adattamenti per proteggersi da sbalzi di temperatura improvvisi.

L'ambiente terra-aria in termini di caratteristiche fisiche e chimiche è considerato piuttosto severo in relazione a tutti gli esseri viventi. Ma, nonostante ciò, la vita sulla terraferma ha raggiunto un livello molto alto, sia in termini di massa totale di materia organica che nella diversità delle forme di materia vivente.

Il suolo

L'ambiente suolo occupa una posizione intermedia tra gli ambienti acqua e terra-aria. Il regime di temperatura, il basso contenuto di ossigeno, la saturazione di umidità, la presenza di una quantità significativa di sali e materia organica avvicinano il suolo all'ambiente acquatico. E bruschi cambiamenti nel regime di temperatura, essiccazione, saturazione con l'aria, compreso l'ossigeno, avvicinano il suolo all'ambiente terrestre-aria della vita.

Il suolo è uno strato superficiale sciolto del terreno, che è una miscela di sostanze minerali ottenute dal decadimento delle rocce sotto l'influenza di agenti fisici e chimici, e sostanze organiche speciali risultanti dalla decomposizione di resti vegetali e animali da parte di agenti biologici. Negli strati superficiali del suolo, dove entra la materia organica morta più fresca, vivono molti organismi distruttivi: batteri, funghi, vermi, i più piccoli artropodi, ecc. La loro attività garantisce lo sviluppo del suolo dall'alto, mentre la distruzione fisica e chimica del substrato roccioso contribuisce alla formazione del suolo dal basso.

Come ambiente di vita, il suolo si distingue per una serie di caratteristiche: alta densità, mancanza di luce, ampiezza ridotta delle fluttuazioni di temperatura, mancanza di ossigeno e un contenuto relativamente alto di anidride carbonica. Inoltre, il terreno è caratterizzato da una struttura sciolta (porosa) del substrato. Le cavità esistenti sono riempite con una miscela di gas e soluzione acquosa, che determina una varietà estremamente ampia di condizioni per la vita di molti organismi. In media ci sono più di 100 miliardi di cellule di protozoi, milioni di rotiferi e tardigradi, decine di milioni di nematodi, centinaia di migliaia di artropodi, decine e centinaia di lombrichi, molluschi e altri invertebrati, centinaia di milioni di batteri, funghi microscopici (attinomiceti), alghe e altri microrganismi. L'intera popolazione del suolo - edaphobionts (edaphobius, dal greco edaphos - suolo, bios - vita) interagisce tra loro, formando una sorta di complesso biocenotico, partecipando attivamente alla creazione dell'ambiente di vita del suolo stesso e garantendone la fertilità. Le specie che abitano l'ambiente di vita del suolo sono anche chiamate pedobionti (dal greco paidos - un bambino, cioè che passa attraverso lo stadio delle larve nel loro sviluppo).

I rappresentanti di edaphobius nel processo di evoluzione hanno sviluppato caratteristiche anatomiche e morfologiche peculiari. Ad esempio, gli animali hanno una forma del corpo valky, dimensioni ridotte, tegumento relativamente forte, respirazione cutanea, riduzione degli occhi, tegumento incolore, saprofagia (la capacità di nutrirsi dei resti di altri organismi). Inoltre, insieme all'aerobicità, è ampiamente rappresentata l'anaerobicità (la capacità di esistere in assenza di ossigeno libero).

Il corpo come ambiente di vita

Come ambiente di vita, l'organismo per i suoi abitanti è caratterizzato da caratteristiche positive quali: cibo facilmente digeribile; costanza dei regimi di temperatura, sali e osmotici; nessun rischio di seccarsi; protezione dai nemici. I problemi per gli abitanti degli organismi sono creati da fattori quali: mancanza di ossigeno e luce; spazio abitativo limitato; la necessità di superare le reazioni protettive dell'ospite; diffondersi da un host ad altri host. Inoltre, questo ambiente è sempre limitato nel tempo dalla vita dell'ospite.

Lezione 3 HABITAT E LORO CARATTERISTICHE (2h)

1. Habitat acquatico

2. Habitat terra-aria

3. Il suolo come habitat

4. Il corpo come habitat

Nel processo di sviluppo storico, gli organismi viventi hanno dominato quattro habitat. Il primo è l'acqua. La vita ha avuto origine e si è sviluppata nell'acqua per molti milioni di anni. Il secondo - terra-aria - sulla terra e nell'atmosfera, piante e animali sorsero e si adattarono rapidamente alle nuove condizioni. Trasformando gradualmente lo strato superiore della terra - la litosfera, hanno creato un terzo habitat - il suolo, e loro stessi sono diventati il ​​quarto habitat.

Habitat acquatico - idrosfera

Gruppi ecologici di idrobionti. I mari e gli oceani più caldi (40.000 specie di animali) si distinguono per la più grande diversità di vita nella regione equatoriale e ai tropici; a nord ea sud, la flora e la fauna dei mari sono esaurite centinaia di volte. Per quanto riguarda la distribuzione degli organismi direttamente in mare, il loro grosso si concentra negli strati superficiali (epipelagiale) e nella zona sublitorale. A seconda del metodo di spostamento e di permanenza in determinati strati, la vita marina è suddivisa in tre gruppi ecologici: necton, plancton e benthos.

Nekton(nektos - galleggiante) - animali di grandi dimensioni in movimento attivo in grado di superare lunghe distanze e forti correnti: pesci, calamari, pinnipedi, balene. Nei corpi d'acqua dolce, il necton comprende anche anfibi e molti insetti.

Plancton(planctos - erranti, svettanti) - una raccolta di piante (fitoplancton: diatomee, alghe verdi e blu-verdi (solo acqua dolce), flagellati vegetali, peridina, ecc.) e piccoli organismi animali (zooplancton: piccoli crostacei, da quelli più grandi - pteropodi molluschi, meduse, ctenofori, alcuni vermi), che vivono a diverse profondità, ma non capaci di movimento attivo e di resistenza alle correnti. La composizione del plancton comprende anche larve di animali, formando un gruppo speciale: il neuston. Si tratta di una popolazione "temporanea" fluttuante passivamente dello strato più superficiale dell'acqua, rappresentata da vari animali (decapodi, cirripedi e copepodi, echinodermi, policheti, pesci, molluschi, ecc.) allo stadio larvale. Le larve, crescendo, passano negli strati inferiori della pelagela. Sopra il neuston c'è il pleuston: si tratta di organismi in cui la parte superiore del corpo cresce sopra l'acqua e la parte inferiore cresce nell'acqua (lenticchia d'acqua - Lemma, sifonofori, ecc.). Il plancton gioca un ruolo importante nelle relazioni trofiche della biosfera, poiché è cibo per molte forme di vita acquatica, compreso il cibo principale per i fanoni (Myatcoceti).

Bento(benthos - profondità) - idrobionti di fondo. Rappresentato principalmente da animali attaccati o in lento movimento (zoobenthos: foraminofori, pesci, spugne, celenterati, vermi, brachiopodi, ascidie, ecc.), più numerosi in acque poco profonde. Anche le piante (fitobenthos: diatomee, alghe verdi, marroni, rosse, batteri) entrano nel benthos in acque poco profonde. A una profondità dove non c'è luce, il fitobenthos è assente. Lungo le coste sono presenti piante da fiore di zoster, rupia. Le zone pietrose del fondale sono le più ricche di fitobenthos.

Nei laghi, lo zoobenthos è meno abbondante e vario che nel mare. È formato da protozoi (ciliati, dafnie), sanguisughe, molluschi, larve di insetti, ecc. Il fitobenthos dei laghi è formato da diatomee che nuotano liberamente, alghe verdi e blu-verdi; le alghe brune e rosse sono assenti.

Le piante costiere radicanti nei laghi formano cinture distinte, la cui composizione e aspetto delle specie sono coerenti con le condizioni ambientali in zona di confine"terra-acqua". Le idrofite crescono nell'acqua vicino alla riva - piante semi-sommerse nell'acqua (punta di freccia, calla, canne, tifa, carici, tricheti, canne). Sono sostituiti dalle idatofite - piante immerse nell'acqua, ma con foglie galleggianti (loto, lenticchia d'acqua, baccelli d'uovo, chilim, takla) e - inoltre - completamente sommerse (erbacce, elodea, hara). Le Hydatophytes includono anche piante che galleggiano in superficie (lenticchia d'acqua).

L'elevata densità dell'ambiente acquatico determina la composizione speciale e la natura del cambiamento dei fattori di supporto vitale. Alcuni sono gli stessi della terraferma: calore, luce, altri sono specifici: pressione dell'acqua (con profondità aumenta di 1 atm ogni 10 m), contenuto di ossigeno, composizione salina, acidità. A causa dell'elevata densità del mezzo, i valori di calore e luce cambiano molto più velocemente con il gradiente di altezza che a terra.

Regime termico. L'ambiente acquatico è caratterizzato da un minore apporto termico, perché una parte significativa di esso viene riflessa e una parte altrettanto significativa viene spesa per l'evaporazione. Coerentemente con la dinamica delle temperature della terra, la temperatura dell'acqua ha meno fluttuazioni delle temperature giornaliere e stagionali. Inoltre, i corpi idrici equalizzano significativamente l'andamento delle temperature nell'atmosfera delle zone costiere. In assenza di una conchiglia di ghiaccio, il mare nella stagione fredda ha un effetto riscaldante sulle zone di terra adiacenti, in estate ha un effetto rinfrescante e idratante.

La gamma di temperature dell'acqua nell'Oceano Mondiale è di 38° (da -2 a +36°C), in acqua dolce - 26° (da -0,9 a +25°C). La temperatura dell'acqua diminuisce bruscamente con la profondità. Fino a 50 m si osservano fluttuazioni di temperatura giornaliere, fino a 400 - stagionali, più in profondità diventa costante, scendendo a + 1-3 ° С (nell'Artico è vicino a 0 ° С). Poiché il regime di temperatura nei serbatoi è relativamente stabile, i loro abitanti sono caratterizzati da stenotermia. Piccole fluttuazioni di temperatura in una direzione o nell'altra sono accompagnate da cambiamenti significativi negli ecosistemi acquatici.

Esempi: una "esplosione biologica" nel delta del Volga a causa di un calo del livello del Mar Caspio - la crescita di boschetti di loto (Nelumba kaspium), nel Primorye meridionale - la crescita eccessiva dei fiumi calla lanca (Komarovka, Ilistaya, ecc. ) lungo le cui sponde è stata abbattuta e bruciata la vegetazione boschiva.

A causa del diverso grado di riscaldamento degli strati superiore e inferiore durante l'anno, flussi e riflussi, correnti, tempeste, vi è un continuo rimescolamento degli strati d'acqua. Il ruolo della miscelazione dell'acqua per gli abitanti acquatici (hydrobionts) è eccezionalmente grande, perché allo stesso tempo, la distribuzione di ossigeno e nutrienti all'interno dei serbatoi viene livellata, fornendo processi metabolici tra gli organismi e l'ambiente.

Nei corpi idrici stagnanti (laghi) di latitudini temperate, il rimescolamento verticale avviene in primavera e in autunno, e durante queste stagioni la temperatura nell'intero corpo idrico diventa uniforme, vale a dire. arriva omeotermia. In estate e in inverno, a seguito di un forte aumento del riscaldamento o del raffrescamento degli strati superiori, la miscelazione dell'acqua si interrompe. Questo fenomeno è chiamato dicotomia della temperatura, e il periodo di ristagno temporaneo è chiamato ristagno (estate o inverno). In estate, gli strati caldi più chiari rimangono in superficie, trovandosi al di sopra di quelli molto freddi (Fig. 3). In inverno, invece, lo strato inferiore ha acqua più calda, poiché direttamente sotto il ghiaccio la temperatura dell'acqua superficiale è inferiore a +4°C e, per le proprietà fisico-chimiche dell'acqua, diventano più leggere dell'acqua con temperatura superiore a + 4°C. Durante i periodi di stagnazione si distinguono chiaramente tre strati: lo strato superiore (epilimnion) con le più marcate fluttuazioni stagionali della temperatura dell'acqua, lo strato intermedio (metalimnion o termoclino), in cui si verifica un forte salto di temperatura, e il quasi fondo strato (hypolimnion), in cui la temperatura cambia poco durante l'anno. Durante i periodi di ristagno, nella colonna d'acqua si forma carenza di ossigeno - in estate nella parte inferiore e in inverno nella parte superiore, a causa della quale spesso si verificano uccisioni di pesci in inverno.

Modalità luce. L'intensità della luce nell'acqua è notevolmente attenuata a causa della sua riflessione dalla superficie e dell'assorbimento da parte dell'acqua stessa. Ciò influisce notevolmente sullo sviluppo delle piante fotosintetiche. Meno trasparente è l'acqua, più luce viene assorbita. La trasparenza dell'acqua è limitata dalle sospensioni minerali e dal plancton. Diminuisce con il rapido sviluppo di piccoli organismi in estate, e alle latitudini temperate e settentrionali diminuisce anche in inverno, dopo l'instaurarsi di una coltre di ghiaccio e ricoprendola di neve dall'alto.

Negli oceani, dove l'acqua è molto trasparente, l'1% della radiazione luminosa penetra fino a una profondità di 140 m e nei laghetti a una profondità di 2 m penetra solo un decimo di percento. I raggi di diverse parti dello spettro vengono assorbiti in modo diverso nell'acqua, i raggi rossi vengono assorbiti per primi. Con la profondità diventa più scuro, e il colore dell'acqua diventa dapprima verde, poi blu, blu e infine blu-viola, trasformandosi in completa oscurità. Di conseguenza, anche gli idrobionti cambiano colore, adattandosi non solo alla composizione della luce, ma anche al suo mancato adattamento cromatico. Nelle zone chiare, in acque poco profonde, predominano le alghe verdi (Chlorophyta), la cui clorofilla assorbe i raggi rossi, con la profondità vengono sostituite da brune (Phaephyta) e poi rosse (Rhodophyta). Phytobenthos è assente a grandi profondità.

Le piante si sono adattate alla mancanza di luce sviluppando grandi cromatofori, fornendo un basso punto di compensazione della fotosintesi, nonché aumentando l'area degli organi di assimilazione (indice di superficie fogliare). Per le alghe di acque profonde, sono tipiche foglie fortemente sezionate, le lame fogliari sono sottili, traslucide. Per le piante semisommerse e galleggianti, l'eterofillia è caratteristica: le foglie sopra l'acqua sono le stesse delle piante terrestri, hanno un piatto intero, l'apparato stomatico è sviluppato e nell'acqua le foglie sono molto sottili, sono costituite da lobi filiformi stretti.

eterofillia: capsule, ninfee, punta di freccia, chilim (castagna d'acqua).

Gli animali, come le piante, cambiano naturalmente il loro colore con la profondità. Negli strati superiori, sono colorati in diversi colori, nella zona crepuscolare (spigola, coralli, crostacei) sono dipinti in colori con una sfumatura rossa: è più conveniente nascondersi dai nemici. Le specie di acque profonde sono prive di pigmenti.

Le proprietà caratteristiche dell'ambiente acquatico, diverse dalla terra, sono l'alta densità, la mobilità, l'acidità, la capacità di sciogliere gas e sali. Per tutte queste condizioni, gli idrobionti hanno storicamente sviluppato adattamenti appropriati.

2. Habitat terra-aria

Nel corso dell'evoluzione, questo ambiente è stato dominato più tardi dell'acqua. La sua particolarità sta nel fatto che è gassoso, quindi è caratterizzato da bassa umidità, densità e pressione, alto contenuto di ossigeno. Nel corso dell'evoluzione, gli organismi viventi hanno sviluppato i necessari adattamenti anatomici, morfologici, fisiologici, comportamentali e di altro tipo.

Gli animali nell'ambiente terra-aria si muovono attraverso il suolo o attraverso l'aria (uccelli, insetti) e le piante mettono radici nel suolo. A questo proposito, gli animali hanno polmoni e trachee e le piante hanno un apparato stomatico, ad es. organi mediante i quali gli abitanti della terraferma del pianeta assorbono l'ossigeno direttamente dall'aria. Gli organi scheletrici, che garantiscono autonomia di movimento a terra e sostengono il corpo con tutti i suoi organi in condizioni di bassa densità del mezzo, migliaia di volte inferiore all'acqua, hanno ricevuto un forte sviluppo. I fattori ambientali nell'ambiente terrestre-aereo differiscono dagli altri habitat per l'elevata intensità luminosa, le fluttuazioni significative della temperatura e dell'umidità dell'aria, la correlazione di tutti i fattori con la posizione geografica, il cambiamento delle stagioni dell'anno e dell'ora del giorno. Il loro impatto sugli organismi è indissolubilmente legato al movimento dell'aria e alla posizione rispetto ai mari e agli oceani ed è molto diverso dall'impatto nell'ambiente acquatico (Tabella 1).

Condizioni di vita degli organismi dell'aria e dell'acqua

(secondo DF Mordukhai-Boltovsky, 1974)

ambiente aereo

ambiente acquatico

Umidità	Molto importante (spesso scarseggia)	Non ha (sempre in eccesso)
Densità	Minore (tranne suolo)	Grande rispetto al suo ruolo per gli abitanti dell'aria
Pressione	Ha quasi no	Grande (può raggiungere 1000 atmosfere)
Temperatura	Significativo (fluttua entro limiti molto ampi - da -80 a + 100 ° С e oltre)	Inferiore al valore per gli abitanti dell'aria (fluttua molto meno, solitamente da -2 a +40°C)
Ossigeno	Minore (per lo più in eccesso)	Essenziale (spesso scarseggia)
solidi sospesi	irrilevante; non utilizzato per uso alimentare (principalmente minerale)	Importante (fonte alimentare, in particolare materia organica)
I soluti nell'ambiente	In una certa misura (rilevante solo nelle soluzioni del suolo)	Importante (in una certa quantità necessaria)

Animali e piante terrestri hanno sviluppato i propri, non meno originali adattamenti a fattori ambientali avversi: la struttura complessa del corpo e del suo tegumento, la frequenza e il ritmo dei cicli vitali, i meccanismi di termoregolazione, ecc. Si è sviluppata una mobilità animale mirata alla ricerca di cibo , spore portate dal vento, semi e pollini di piante, nonché piante e animali, la cui vita è interamente connessa con l'ambiente aereo. Si è creato un rapporto funzionale, di risorse e meccanico eccezionalmente stretto con il suolo.

Molti degli adattamenti che abbiamo discusso sopra come esempi nella caratterizzazione di fattori ambientali abiotici. Pertanto, non ha senso ripetere ora, perché su questi torneremo negli esercizi pratici

La struttura a strati dei gusci della Terra e la composizione dell'atmosfera; il regime della luce come fattore dell'ambiente terra-aria; adattamento degli organismi a diversi regimi di luce; condizioni di temperatura nell'ambiente terra-aria, adattamenti di temperatura; inquinamento dell'aria

L'ambiente terra-aria è il più difficile in termini di condizioni ambientali di vita. La vita sulla terra ha richiesto tali adattamenti morfologici e biochimici che erano possibili solo con abbastanza alto livello organizzazione di piante e animali. Sulla fig. 2 mostra un diagramma dei gusci della Terra. La parte esterna è da attribuire all'ambiente terra-aria litosfera e il fondo atmosfera. L'atmosfera, a sua volta, ha una struttura a strati abbastanza pronunciata. Gli strati inferiori dell'atmosfera sono mostrati in fig. 2. Poiché la maggior parte degli esseri viventi vive nella troposfera, è questo strato dell'atmosfera che è incluso nel concetto di ambiente terra-aria. La troposfera è la parte più bassa dell'atmosfera. La sua altezza in diverse aree va da 7 a 18 km, contiene la maggior parte del vapore acqueo che, condensando, forma nuvole. Nella troposfera c'è un potente movimento d'aria e la temperatura scende in media di 0,6 ° C con un aumento ogni 100 m.

L'atmosfera terrestre è costituita da una miscela meccanica di gas che non agiscono chimicamente l'uno sull'altro. In esso si svolgono tutti i processi meteorologici, la cui totalità è chiamata clima. Il limite superiore dell'atmosfera è considerato condizionatamente a 2000 km, cioè la sua altezza è V 3 parte del raggio terrestre. Vari processi fisici hanno luogo continuamente nell'atmosfera: temperatura, cambiamento di umidità, condensa di vapore acqueo, compaiono nebbie e nuvole, i raggi del sole riscaldano l'atmosfera, ionizzandola, ecc.

La maggior parte dell'aria è concentrata nello strato di 70 km. L'aria secca contiene (in%): azoto - 78,08; ossigeno - 20,95; argon - 0,93; anidride carbonica - 0,03. Ci sono pochissimi altri gas. Questi sono idrogeno, neon, elio, krypton, radon, xeno - la maggior parte dei gas inerti.

L'aria atmosferica è uno dei principali elementi vitali dell'ambiente. Protegge in modo affidabile il pianeta dalle radiazioni cosmiche dannose. Sotto l'influenza dell'atmosfera sulla Terra, si verificano i processi geologici più importanti, che alla fine formano il paesaggio.

L'aria atmosferica appartiene alla categoria delle risorse inesauribili, ma lo sviluppo intensivo dell'industria, la crescita delle città, l'espansione dell'esplorazione spaziale aumentano l'impatto antropico negativo sull'atmosfera. Pertanto, la questione della protezione dell'aria atmosferica sta diventando sempre più importante.

Oltre all'aria di una certa composizione, gli organismi viventi che abitano l'ambiente terra-aria sono influenzati dalla pressione e dall'umidità dell'aria, nonché radiazione solare e temperatura.

Riso. 2.

Modalità luce o radiazione solare. Per l'attuazione dei processi vitali, tutti gli organismi viventi hanno bisogno di energia proveniente dall'esterno. La sua fonte principale è la radiazione solare.

L'effetto di diverse parti dello spettro della radiazione solare sugli organismi viventi è diverso. È noto che nello spettro della luce solare emettono ultravioletto, visibile e zona a infrarossi, che, a loro volta, sono costituite da onde luminose di diversa lunghezza (Fig. 3).

Tra i raggi ultravioletti (UFL), solo le onde lunghe (290-300 nm) raggiungono la superficie terrestre e le onde corte (inferiori a 290 nm), distruttive per tutti gli esseri viventi, sono quasi completamente assorbite ad un'altezza di circa 20 -25 km dallo schermo dell'ozono - uno strato sottile dell'atmosfera contenente molecole 0 3 (vedi Fig. 2).

Riso. 3. L'effetto biologico di diverse parti dello spettro della radiazione solare: 1 - denaturazione delle proteine; 2 - intensità della fotosintesi del frumento; 3 - sensibilità spettrale dell'occhio umano. L'area della radiazione ultravioletta che non penetra è ombreggiata.

attraverso l'atmosfera

I raggi ultravioletti a onde lunghe (300-400 nm), che hanno un'elevata energia fotonica, hanno un'elevata attività chimica e mutagena. Grandi dosi di loro sono dannose per gli organismi.

Nell'intervallo 250-300 nm, la radiazione UV ha un potente effetto battericida e provoca la formazione di vitamina D anti-rachitismo negli animali, ad es., a piccole dosi, la radiazione UV è necessaria per l'uomo e gli animali. A una lunghezza di 300-400 nm, la luce UV provoca un'abbronzatura negli esseri umani, che è reazione difensiva pelle.

I raggi infrarossi (IRL) con una lunghezza d'onda superiore a 750 nm hanno un effetto termico, non sono percepiti dall'occhio umano e forniscono il regime termico del pianeta. Questi raggi sono particolarmente importanti per gli animali a sangue freddo (insetti, rettili), che li utilizzano per aumentare la temperatura corporea (farfalle, lucertole, serpenti) o per la caccia (zecche, ragni, serpenti).

Attualmente sono stati prodotti molti dispositivi che utilizzano l'una o l'altra parte dello spettro: irradiatori ultravioletti, elettrodomestici con radiazione infrarossa per cotture veloci, ecc.

I raggi visibili con una lunghezza d'onda di 400-750 nm sono di grande importanza per tutti gli organismi viventi.

La luce come condizione per la vita vegetale. La luce è essenziale per le piante. Le piante verdi utilizzano l'energia solare in questa regione dello spettro, catturandola nel processo di fotosintesi:

A causa del diverso fabbisogno di energia luminosa, le piante sviluppano vari adattamenti morfologici e fisiologici al regime luminoso del loro habitat.

L'adattamento è un sistema di regolazione dei processi metabolici e delle caratteristiche fisiologiche che assicura la massima adattabilità degli organismi alle condizioni ambientali.

In base agli adattamenti al regime di luce, le piante sono suddivise nei seguenti gruppi ecologici.

• 1. Amante della luce- aventi i seguenti adattamenti morfologici: germogli fortemente ramificati con internodi accorciati, rosetta; le foglie sono piccole o con lamina fogliare fortemente sezionata, spesso con rivestimento ceroso o pubescenza, spesso rivolta con un bordo verso la luce (ad esempio, acacia, mimosa, sofora, fiordaliso, graminacea, pino, tulipano).
• 2. Amante dell'ombra- costantemente in condizioni di forte ombreggiamento. Le loro foglie sono di colore verde scuro, disposte orizzontalmente. Queste sono piante dei livelli inferiori delle foreste (ad esempio verdi invernali, visoni a due foglie, felci, ecc.). In mancanza di luce, vivono piante di acque profonde (alghe rosse e brune).
• 3. tollerante all'ombra- può tollerare l'ombreggiatura, ma crescere bene alla luce (ad esempio erbe e arbusti forestali che crescono sia in luoghi ombrosi che ai bordi, oltre a quercia, faggio, carpino, abete rosso).

In relazione alla luce, le piante nella foresta sono disposte su livelli. Inoltre, anche nello stesso albero, le foglie catturano la luce in modo diverso a seconda del livello. Di norma, costituiscono mosaico in fogli, ovvero disposti in modo tale da aumentare la superficie fogliare per una migliore cattura della luce.

Il regime di luce varia a seconda della latitudine geografica, dell'ora del giorno e della stagione. In connessione con la rotazione della Terra, il regime di luce ha un ritmo giornaliero e stagionale distinto. Viene chiamata la reazione del corpo a un cambiamento nella modalità di illuminazione fotoperiodismo. In connessione con il fotoperiodismo nel corpo, i processi di metabolismo, crescita e sviluppo cambiano.

Il fenomeno associato al fotoperiodismo nelle piante fototropismo- il movimento dei singoli organi vegetali verso la luce. Ad esempio, il movimento di un cesto di girasole durante il giorno successivo al sole, aprendo le infiorescenze di un dente di leone e di convolvolo al mattino e chiudendole la sera, e viceversa - aprendo fiori di violetta notturna e tabacco profumato la sera e chiudendoli al mattino (fotoperiodismo giornaliero).

Il fotoperiodismo stagionale si osserva alle latitudini con il cambio delle stagioni (latitudini temperate e settentrionali). Con l'inizio di una lunga giornata (in primavera), nelle piante si osserva un flusso di linfa attivo, le gemme si gonfiano e si aprono. Quando arriva l'autunno giornata corta le piante perdono le foglie e si preparano alla dormienza invernale. È necessario distinguere tra le piante a "giorno corto": sono comuni nelle zone subtropicali (crisantemi, perilla, riso, semi di soia, cocklebur, canapa); e piante del "giorno lungo" (rudbeckia, cereali, crucifere, aneto) - sono distribuite principalmente a latitudini temperate e subpolari. Le piante a giorno lungo non possono crescere al sud (non producono semi), e lo stesso vale per le piante a giorno corto se coltivate al nord.

La luce come condizione per la vita animale. Per gli animali la luce non è un fattore di primaria importanza, come per le piante verdi, poiché esistono grazie all'energia del sole accumulata da queste piante. Tuttavia, gli animali hanno bisogno di luce di una certa composizione spettrale. Fondamentalmente, hanno bisogno di luce per l'orientamento visivo nello spazio. È vero, non tutti gli animali hanno gli occhi. Nelle primitive, queste sono semplicemente cellule fotosensibili o anche un posto nella cellula (ad esempio, lo stigma negli organismi unicellulari o "l'occhio sensibile alla luce").

La visione figurativa è possibile solo con una struttura dell'occhio sufficientemente complessa. Ad esempio, i ragni possono distinguere i contorni degli oggetti in movimento solo a una distanza di 1-2 cm Gli occhi dei vertebrati percepiscono la forma e le dimensioni degli oggetti, il loro colore e determinano la distanza da essi.

Luce visibile è un termine convenzionale per tipi diversi animali. Per una persona, questi sono raggi dal viola al rosso scuro (richiamano i colori dell'arcobaleno). I serpenti a sonagli, ad esempio, percepiscono la parte infrarossa dello spettro. Le api, invece, distinguono i raggi ultravioletti multicolori, ma non percepiscono quelli rossi. Lo spettro della luce visibile per loro è spostato nella regione dell'ultravioletto.

Lo sviluppo degli organi visivi dipende in gran parte dalla situazione ecologica e dalle condizioni ambientali degli organismi. Quindi, negli abitanti permanenti delle grotte, dove la luce solare non penetra, gli occhi possono essere completamente o parzialmente ridotti: nei coleotteri ciechi, pipistrelli, alcuni anfibi e pesci.

Capacità di visione dei colori dipende anche dal fatto che gli organismi siano diurni o notturni. Cani, gatti, criceti (che si nutrono cacciando al tramonto) vedono tutti in bianco e nero. La stessa visione è negli uccelli notturni: gufi, succiacapre. Gli uccelli diurni hanno una visione dei colori ben sviluppata.

Animali e uccelli hanno anche adattamenti per lo stile di vita diurno e notturno. Ad esempio, la maggior parte degli ungulati, orsi, lupi, aquile, allodole sono attivi durante il giorno, mentre tigri, topi, ricci, gufi sono più attivi di notte. La durata delle ore diurne influenza l'inizio della stagione degli amori, le migrazioni e i voli negli uccelli, il letargo nei mammiferi, ecc.

Gli animali navigano con l'aiuto dei loro organi visivi durante i voli e le migrazioni a lunga distanza. Gli uccelli, ad esempio, scelgono la direzione del volo con una precisione sorprendente, superando molte migliaia di chilometri dalla nidificazione ai terreni di svernamento. È stato dimostrato che durante tali voli a lunga distanza, gli uccelli sono almeno parzialmente orientati dal Sole e dalle stelle, ovvero fonti di luce astronomica. Sono in grado di navigare, cambiare orientamento per raggiungere il punto desiderato sulla Terra. Se gli uccelli vengono trasportati in gabbie, scelgono correttamente la direzione per lo svernamento da qualsiasi parte del mondo. Gli uccelli non volano nella nebbia continua, poiché spesso si smarriscono durante il volo.

Tra gli insetti, la capacità di questo tipo di orientamento è sviluppata nelle api. Usano la posizione (altezza) del Sole come guida.

Regime di temperatura nell'ambiente terra-aria. Adattamenti di temperatura. È noto che la vita è un modo di esistere dei corpi proteici, quindi i confini dell'esistenza della vita sono le temperature alle quali è possibile la normale struttura e il funzionamento delle proteine, in media da 0 ° C a + 50 ° C. Tuttavia, alcuni organismi hanno sistemi enzimatici specializzati e sono adattati all'esistenza attiva a temperature al di fuori di questi limiti.

Specie che predilige il freddo (si chiamano criofili), può mantenere l'attività cellulare fino a -8°... -10°C. Batteri, funghi, licheni, muschi e artropodi possono sopportare l'ipotermia. Anche i nostri alberi non muoiono alle basse temperature. È importante solo che durante il periodo di preparazione all'inverno, l'acqua nelle cellule vegetali passi condizione speciale, e non si è trasformato in ghiaccio, quindi le cellule muoiono. Le piante superano l'ipotermia accumulando sostanze nelle loro cellule e tessuti - protettori osmotici: vari zuccheri, aminoacidi, alcoli, che "pompano" l'acqua in eccesso, impedendole di trasformarsi in ghiaccio.

C'è un gruppo di specie di organismi la cui vita ottimale è alte temperature, sono chiamati termofili. Si tratta di una varietà di vermi, insetti, acari che vivono nei deserti e semi-deserti caldi, sono batteri delle sorgenti termali. Ci sono sorgenti con una temperatura di +70°C contenenti abitanti viventi - alghe azzurre (cianobatteri), alcuni tipi di molluschi.

Se, invece, teniamo conto latente(dormienti a lungo termine) forme di organismi, come spore di alcuni batteri, cisti, spore e semi di piante, possono resistere a temperature notevolmente anormali. Le spore batteriche possono resistere a temperature fino a 180°C. Molti semi, pollini vegetali, cisti, alghe unicellulari resistono al congelamento in azoto liquido (a -195,8°C) e quindi alla conservazione a lungo termine a -70°C. Dopo lo scongelamento e la messa in condizioni favorevoli e un mezzo nutritivo sufficiente, queste cellule possono tornare attive e iniziare a moltiplicarsi.

Viene chiamata la sospensione temporanea di tutti i processi vitali del corpo animazione sospesa. L'anabiosi può verificarsi negli animali sia con una diminuzione della temperatura dell'ambiente, sia con il suo aumento. Ad esempio, nei serpenti e nelle lucertole, quando la temperatura dell'aria supera i 45 ° C, si verifica il torpore termico. Negli anfibi a temperature dell'acqua inferiori a 4 ° C, l'attività vitale è praticamente assente. Dallo stato di animazione sospesa, gli esseri viventi possono tornare alla vita normale solo se la struttura delle macromolecole nelle loro cellule (principalmente DNA e proteine) non è disturbata.

La resistenza alle fluttuazioni di temperatura negli abitanti terrestri è diversa.

Adattamenti di temperatura nelle piante. Le piante, essendo organismi immobili, sono costrette ad adattarsi a quelle fluttuazioni di temperatura che esistono nei loro habitat. Hanno sistemi specifici che proteggono dall'ipotermia o dal surriscaldamento. traspirazione- questo è un sistema per l'evaporazione dell'acqua da parte delle piante attraverso l'apparato stomatico, che le salva dal surriscaldamento. Alcune piante hanno persino acquisito resistenza agli incendi: sono chiamate pirofiti. Gli incendi si verificano spesso nelle savane, nei boschetti. Gli alberi di savana hanno una corteccia spessa impregnata di sostanze refrattarie. I loro frutti e semi hanno bucce spesse e lignificate che si rompono quando vengono date alle fiamme, il che aiuta i semi a cadere nel terreno.

Adattamenti di temperatura degli animali. Gli animali, rispetto alle piante, hanno una maggiore capacità di adattamento agli sbalzi di temperatura, in quanto sono in grado di muoversi, avere muscoli e produrre il proprio calore interno. A seconda dei meccanismi per mantenere una temperatura corporea costante, ci sono poichilotermico(a sangue freddo) e omotermico animali (a sangue caldo).

Poichilotermico sono insetti, pesci, anfibi, rettili. La loro temperatura corporea cambia con la temperatura dell'ambiente.

Omeotermico- animali con una temperatura corporea costante, in grado di mantenerla anche con forti escursioni termiche esterne (si tratta di mammiferi e uccelli).

Le principali modalità di adattamento della temperatura:

• 1) termoregolazione chimica- aumento della produzione di calore in risposta alla diminuzione della temperatura ambiente;
• 2) termoregolazione fisica- la capacità di trattenere il calore dovuto a peli e piume, la distribuzione delle riserve di grasso, la possibilità di scambio termico evaporativo, ecc.;

3) termoregolazione comportamentale- la capacità di spostarsi da luoghi con temperature estreme a luoghi con temperature ottimali. Questo è il modo principale di termoregolazione negli animali poichilotermici. Quando la temperatura sale o scende, tendono a cambiare postura oa nascondersi all'ombra, in una buca. Api, formiche, termiti costruiscono nidi con una temperatura ben regolata al loro interno.

Negli animali a sangue caldo, il sistema di termoregolazione è notevolmente migliorato (sebbene sia debole nei giovani e nei pulcini).

Per illustrare la perfezione della termoregolazione negli animali superiori e nell'uomo, possiamo fare il seguente esempio. Circa 200 anni fa, il Dr. C. Blegden in Inghilterra avviò il seguente esperimento: insieme ai suoi amici e a un cane, trascorse 45 minuti in una camera asciutta a +126°C senza conseguenze per la salute. I fan del bagno finlandese sanno che è possibile trascorrere del tempo in una sauna con una temperatura superiore a + 100 ° C (per tutti - la propria), e questo fa bene alla salute. Ma sappiamo anche che se un pezzo di carne viene mantenuto a questa temperatura, cuocerà.

Sotto l'azione del freddo negli animali a sangue caldo, i processi ossidativi si intensificano, specialmente nei muscoli. Entra in gioco la termoregolazione chimica. Si notano tremori muscolari, che portano al rilascio di calore aggiuntivo. Il metabolismo dei lipidi è particolarmente migliorato, poiché i grassi contengono un apporto significativo di energia chimica. Pertanto, l'accumulo di riserve di grasso fornisce una migliore termoregolazione.

L'aumento della produzione di calore è accompagnato dal consumo di una grande quantità di cibo. Quindi, gli uccelli che rimangono per l'inverno hanno bisogno di molto cibo, non hanno paura del gelo, ma della fame. Con un buon raccolto, ad esempio, le crociere di abete rosso e pino, anche in inverno, allevano pulcini. Le persone - residenti nelle dure regioni siberiane o settentrionali - di generazione in generazione hanno sviluppato un menu ipercalorico - gnocchi tradizionali e altri cibi ipercalorici. Pertanto, prima di seguire le diete occidentali alla moda e rifiutare il cibo degli antenati, bisogna ricordare l'opportunità esistente in natura, che sta alla base delle tradizioni a lungo termine delle persone.

Un meccanismo efficace per regolare il trasferimento di calore negli animali, come nelle piante, è l'evaporazione dell'acqua attraverso la sudorazione o attraverso le mucose della bocca e della parte superiore vie respiratorie. Questo è un esempio di termoregolazione fisica. Uomo a calore estremo può produrre fino a 12 litri di sudore al giorno, dissipando il calore 10 volte di più del normale. Parte dell'acqua escreta deve essere restituita attraverso l'acqua potabile.

Gli animali a sangue caldo, come gli animali a sangue freddo, sono caratterizzati dalla termoregolazione comportamentale. Nelle tane degli animali che vivono sottoterra, le fluttuazioni di temperatura sono minori, più profonda è la buca. I nidi di api sapientemente costruiti mantengono un microclima uniforme e favorevole. Di particolare interesse è il comportamento di gruppo degli animali. Ad esempio, i pinguini in condizioni di forte gelo e tempesta di neve formano una "tartaruga" - un mucchio denso. Chi si è trovato al limite si fa strada gradualmente all'interno, dove la temperatura si mantiene intorno ai +37°C. Nello stesso posto, all'interno, vengono collocati i cuccioli.

Pertanto, per vivere e riprodursi in determinate condizioni dell'ambiente terra-aria, animali e piante nel processo di evoluzione hanno sviluppato un'ampia varietà di adattamenti e sistemi per corrispondere a questo habitat.

Inquinamento dell'aria. Recentemente, è diventato un fattore esterno sempre più significativo che cambia l'habitat terra-aria fattore antropico.

L'atmosfera, come la biosfera, ha la proprietà di auto-purificarsi o mantenere l'equilibrio. Tuttavia, il volume e la velocità del moderno inquinamento atmosferico superano le possibilità naturali della loro neutralizzazione.

In primo luogo, è l'inquinamento naturale - polvere varia: minerale (prodotti degli agenti atmosferici e della distruzione delle rocce), organica (aeroplancton - batteri, virus, polline delle piante) e spazio (particelle che entrano nell'atmosfera dallo spazio).

In secondo luogo, si tratta di inquinamento artificiale (antropogenico) - emissioni industriali, dei trasporti e domestiche nell'atmosfera (polvere di cementifici, fuliggine, gas vari, contaminazione radioattiva, pesticidi).

Secondo stime approssimative, negli ultimi 100 anni sono state rilasciate nell'atmosfera 1,5 milioni di tonnellate di arsenico; 1 milione di tonnellate di nichel; 1,35 milioni di tonnellate di silicio, 900 mila tonnellate di cobalto, 600 mila tonnellate di zinco, la stessa quantità di rame e altri metalli.

Le imprese chimiche emettono anidride carbonica, ossido di ferro, ossidi di azoto, cloro. Tra i pesticidi, i composti organofosforici sono particolarmente tossici, dai quali si ottengono nell'atmosfera anche quelli più tossici.

A causa delle emissioni nelle città dove le radiazioni ultraviolette sono ridotte e c'è una grande folla di persone, c'è un degrado del bacino d'aria, una delle cui manifestazioni è lo smog.

Succede lo smog "classico"(una miscela di nebbie tossiche che si formano durante una leggera nuvolosità) e " fotochimico» (una miscela di gas caustici e aerosol, che si forma senza nebbia a seguito di reazioni fotochimiche). Il più pericoloso è lo smog di Londra e Los Angeles. Assorbe fino al 25% della radiazione solare e l'80% dei raggi ultravioletti, la popolazione urbana ne soffre.

L'ambiente terra-aria è il più difficile per la vita degli organismi. Fattori fisici, i suoi componenti sono molto diversi: luce, temperatura. Ma gli organismi si sono adattati nel corso dell'evoluzione a questi fattori mutevoli e hanno sviluppato sistemi di adattamento per garantire un'adattabilità estrema alle condizioni ambientali. Nonostante l'inesauribilità dell'aria come risorsa ambientale, la sua qualità si sta rapidamente deteriorando. L'inquinamento atmosferico è la forma più pericolosa di inquinamento ambientale.

Domande e compiti per l'autocontrollo

• 1. Spiegare perché l'ambiente terra-aria è il più difficile per la vita degli organismi.
• 2. Fornire esempi di adattamenti in piante e animali alle alte e basse temperature.
• 3. Perché la temperatura ha una forte influenza sull'attività vitale di qualsiasi organismo?
• 4. Analizza come la luce influisce sulla vita di piante e animali.
• 5. Descrivi cos'è il fotoperiodismo.
• 6. Dimostrare che diverse onde dello spettro luminoso hanno effetti diversi sugli organismi viventi, fornire esempi. Elenca i gruppi in cui gli organismi viventi sono divisi in base al modo in cui usano l'energia, fai degli esempi.
• 7. Commentare a quali fenomeni stagionali sono collegati in natura e come le piante e gli animali reagiscono ad essi.
• 8. Spiega perché l'inquinamento atmosferico rappresenta il pericolo maggiore per gli organismi viventi.

Per "ambiente" si intende tutto ciò che circonda il corpo e in un modo o nell'altro lo influenza. In altre parole, l'ambiente di vita è caratterizzato da un certo insieme di fattori ambientali. Mercoledì- ambiente di vita - ambiente acquatico - ambiente terra-aria - ambiente suolo - organismo come ambiente di vita - concetti chiave.

definizione generalmente accettata ambientiè la definizione di Nikolai Pavlovich Naumov: " Mercoledì- tutto ciò che circonda gli organismi influisce direttamente o indirettamente sulla loro condizione, sviluppo, sopravvivenza e riproduzione. "Sulla Terra ci sono quattro ambienti di vita qualitativamente diversi che hanno un insieme di fattori ambientali specifici: - terra-acqua (terra); - acqua; - il suolo; - altri organismi.

terra-aria L'ambiente è caratterizzato da un'enorme varietà di condizioni di vita, nicchie ecologiche e organismi che le abitano. Gli organismi svolgono un ruolo primario nel plasmare le condizioni dell'ambiente di vita terra-aria e, soprattutto - composizione del gas atmosfera. Quasi tutto l'ossigeno nell'atmosfera terrestre è di origine biogenica. Le caratteristiche principali dell'ambiente terra-aria sono

Grandi cambiamenti nei fattori ambientali,

Eterogeneità dell'ambiente,

L'azione delle forze di gravità

Bassa densità dell'aria.

Il complesso di fattori fisici, geografici e climatici relativi a una determinata zona naturale porta all'adattamento degli organismi alla vita in queste condizioni, alla diversità delle forme di vita. L'alto contenuto di ossigeno nell'atmosfera (circa 21%) determina la possibilità della formazione di un alto livello (energetico) del metabolismo. L'aria atmosferica è caratterizzata da un'umidità bassa e variabile. Questa circostanza limitava ampiamente le possibilità di padroneggiare l'ambiente terra-aria.

Atmosfera(dal greco atmos - vapore e sphaira - palla), il guscio gassoso della terra. Preciso limite superiore l'atmosfera terrestre non può essere specificata. L'atmosfera ha una struttura a strati pronunciata. I principali strati dell'atmosfera:

1)Troposfera- altezza 8 - 17 km. in esso si concentra tutto il vapore acqueo e 4/5 della massa dell'atmosfera e si sviluppano tutti i fenomeni meteorologici.

2)Stratosfera- uno strato sopra la troposfera fino a 40 km. È caratterizzato da una quasi completa invariabilità della temperatura in altezza. Nella parte superiore della stratosfera si osserva la massima concentrazione di ozono, che assorbe una grande quantità di radiazione ultravioletta dal sole.

3) Mesosfera- strato compreso tra 40 e 80 km; nella sua metà inferiore la temperatura sale da +20 a +30 gradi, nella metà superiore scende a quasi -100 gradi.

4) Termosfera(ionosfera) - uno strato tra 80 e 1000 km, che ha una maggiore ionizzazione delle molecole di gas (sotto l'influenza della radiazione cosmica che penetra liberamente).

5) Esosfera(sfera di diffusione) - uno strato sopra 800 - 1000 km, da cui le molecole di gas vengono disperse nello spazio. L'atmosfera trasmette 3/4 della radiazione solare, aumentando così totale calore che va allo sviluppo dei processi naturali sulla Terra.

Ambiente di vita acquatico. Idrosfera (da idro... e sfera), il guscio d'acqua intermittente della Terra, situato tra l'atmosfera e il solido la crosta terrestre(litosfera). Rappresenta la totalità di oceani, mari, laghi, fiumi, paludi e acque sotterranee. L'idrosfera copre circa il 71% della superficie terrestre. La composizione chimica dell'idrosfera si avvicina alla composizione media dell'acqua di mare.

Quantità acqua dolce costituisce il 2,5% di tutta l'acqua del pianeta; 85% - acqua di mare. Le riserve di acqua dolce sono distribuite in modo estremamente irregolare: 72,2% - ghiaccio; 22,4% - acque sotterranee; 0,35% - atmosfera; 5,05% - flusso sostenibile dei fiumi e dell'acqua dei laghi. La quota di acqua che possiamo utilizzare rappresenta solo il 10-12% di tutta l'acqua dolce sulla Terra.

Ambiente primario la vita era proprio l'ambiente acquatico. Prima di tutto, la maggior parte degli organismi non è in grado di vivere una vita attiva senza che l'acqua entri nel corpo o senza mantenere un certo contenuto di liquidi all'interno del corpo. La caratteristica principale dell'ambiente acquatico è: gli sbalzi termici giornalieri e stagionali. Enorme significato ambientale, hanno un'alta densità e viscosità dell'acqua. Il peso specifico dell'acqua è commisurato a quello del corpo degli organismi viventi. La densità dell'acqua è circa 1000 volte quella dell'aria. Pertanto, gli organismi acquatici (soprattutto quelli che si muovono attivamente) devono affrontare maggiore forza resistenza idrodinamica. L'elevata densità dell'acqua è la ragione per cui le vibrazioni meccaniche (vibrazioni) si propagano bene nell'ambiente acquatico. Questo è molto importante per i sensi, l'orientamento nello spazio e tra gli abitanti acquatici. La velocità del suono nell'ambiente acquatico ha una frequenza maggiore di segnali di ecolocalizzazione. Più grande che nell'aria, quattro volte. Pertanto, c'è un intero gruppo organismi acquatici(sia vegetali che animali), esistenti senza collegamento obbligatorio con il fondo o altro substrato, "galleggianti" nella colonna d'acqua.