تؤثر البيئة على الكائنات الحية التي تعيش على الأرض. درجة الحرارة والضوء والرطوبة - هذه عوامل بيئية بيئية. تؤدي تغيراتهم إلى تغيير في الخصائص البيولوجية للكائنات الحية. جغرافية الموائل ، التكاثر ، التغذية تتغير.
العوامل البيئية
تشمل العوامل البيئية الظروف البيئية التي تؤثر على الكائنات الحية. هناك عوامل لا أحيائية ذات طبيعة جامدة وحيوية. العوامل الحيوية - تفاعل الكائنات الحية التي تؤثر على مظهرها. تؤثر العوامل البشرية المنشأ وعواقب النشاط البشري أيضًا على الكائنات الحية.
الكائنات الحية قادرة على التكيف مع التغيير - وهذا ما يسمى التكيف. إن ظهور الكائن الحي ، الذي يعكس تفاعله مع البيئة ، هو شكل من أشكال الحياة.
تشمل العوامل البيئية الحيوية درجة الحرارة ، شريطة أن يحدث مناخ محلي أو بيئة خاصة. التغيرات البيئية الفيزيائية والكيميائية غير حيوية.
درجة الحرارة كعامل بيئي
الثبات النسبي لدرجة الحرارة هو الشرط الرئيسي لوجود الكائنات الحية. المصدر الرئيسي للحرارة هو الإشعاع الشمسي. تحدث العمليات الفسيولوجية فقط عند درجة حرارة معينة.
يعتمد تأثير درجة الحرارة على الموقع الجغرافي لأنواع معينة. يحدد المناخ النباتات والحيوانات التي تعيش في المنطقة. في الكون ، نطاق درجة الحرارة كبير جدًا. يمكن أن توجد الحياة فقط من -200 إلى + 100 درجة مئوية.لكن معظم الأنواع تعيش في نظام درجة حرارة أضيق بكثير.
بالنسبة لهيكل البروتينات ، يلزم درجة حرارة من 0 إلى +50 درجة مئوية ، وقد توجد بعض الكائنات الحية خارج هذه الحدود. تتميز درجة الحرارة كعامل بيئي بتقلبات موسمية ويومية. تؤدي التغيرات في درجة الحرارة التي تتجاوز النطاق الذي يمكن أن تعيش فيه الكائنات الحية ، إلى موتها الجماعي. يؤثر تغيير أقل أهمية على نمو وتطور وسلوك العديد من الحيوانات.
التنظيم العضوي
الضوء ودرجة الحرارة كعوامل بيئية تؤثر على قدرة الكائنات الحية على التكيف. ويرجع ذلك إلى التغيرات البيوكيميائية والفسيولوجية في الجسم والحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم. هناك نوعان من الكائنات الحية:
- متعلق بالحرارة
- متساوي الحرارة.
تغير الكائنات الحية Poikilothermic درجة حرارة الجسم اعتمادًا على البيئة. وتشمل هذه النباتات والفطر والأسماك والبرمائيات والزواحف واللافقاريات. تصبح خدرًا في درجات حرارة منخفضة أو مرتفعة جدًا.
Homoyothermal قادر على الحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة نسبيًا مع تغير الظروف البيئية. بعض من ذوات الدم الحار قادرون على الوقوع في الذهول مع انخفاض في درجة الحرارة ، في حين تقترب درجة حرارة أجسامهم أيضًا من الصفر. لوحظ ذلك في بعض الطيور والقوارض الصغيرة. السبات الموسمي هو سمة للدببة والقنافذ والسناجب الأرضية والخفافيش.
التكيف الكيميائي للنباتات
درجة الحرارة هي أهم عامل بيئي للنباتات. عندما تتغير البيئة ، لا يمكن للنباتات الانتقال إلى منطقة أخرى ، لذا فهي تتكيف بطريقة مختلفة.
معظم النباتات ، للتكيف مع درجات الحرارة المنخفضة أو العالية جدًا ، تزيد من تركيز العصير ، تتراكم السكر في الخلايا ، تقلل من انتقال الحرارة ، تزيد من مستوى الأنثوسيانين.
عند التعرض لدرجات حرارة حرجة للغاية في سيتوبلازم النباتات ، تزداد كمية المواد الواقية ، وتركيز الأحماض العضوية والأملاح والمخاط. ونتيجة لذلك ، يتم تقليل خطر تجلط السيتوبلازم ويتم تحييد المواد السامة.
في النباتات التي تتكيف مع درجات الحرارة المنخفضة ، تتراكم الكربوهيدرات ، وفي الغالب الجلوكوز ، في الخلايا ، تنخفض كمية الماء. هذا يساعد على تقليل نقطة التجمد.
التكيف الفسيولوجي للنباتات
التغيرات في درجة الحرارة ، العامل البيئي البيئي ، تتسبب في تكيف الكائنات الحية على النحو التالي:
- انخفاض في الحجم ، زيادة في الأعضاء التناسلية ؛
- تشكيل براعم تقصير.
- الحفاظ على الأوراق الميتة على التيجان ؛
- زغب البراعم.
- أوراق الصبح
- تجديل جذور الحجارة الدافئة ؛
- غمر جزء من النبات في التربة.
أيضا ، يتم تعزيز الحماية الفسيولوجية ضد التغيرات في درجات الحرارة تبخر الماء. يستخدم هذا النوع من وقاية النبات في المناطق الحارة والرطبة. في الصحاري والسهول ، تحمي دورة التطوير القصيرة من درجات الحرارة المرتفعة. الدورة الكاملة تتم في الربيع ، وتنجو النباتات في الصيف في حالة نائمة من المصابيح أو الجذور. تقع الطحالب والحزازات في درجات الحرارة المرتفعة في حالة الرسوم المتحركة المعلقة.
التكيف المورفولوجي للنباتات لدرجة الحرارة
تتسبب درجة الحرارة كعامل بيئي في تكيف النباتات مع درجات الحرارة العالية والمنخفضة.
في المناطق شبه الاستوائية والاستوائية ، تعزز النباتات انعكاس ضوء الشمس. هذا يساهم في لون لامع مشرق. بهذه الطريقة ، تقلل النباتات من تأثيرات الحرارة. يمكن للأفراد تقليل السطح الذي يمتص الضوء بسبب الأشواك أو الأوراق المشوهة أو المطوية. تقلل الأوراق العمودية من ارتفاع درجة حرارة النبات. يمكن تدوير الورقة خلال النهار لتجنب أشعة الشمس المباشرة.
في المناخات الباردة ، تتشكل أشكال قزم من النباتات للاحتفاظ بالحرارة. يمكن أن تصل الأشجار إلى ارتفاع 50 سم ، وتتخذ الشجيرات شكلًا زاحفًا. نباتات جبال الألب والقطب الشمالي على شكل وسادة. هم أقل حساسية للرياح ، يختبئون جيدًا تحت الثلج في الشتاء ويستفيدون إلى أقصى حد من حرارة التربة في الصيف.
التعديلات البيوكيميائية للحيوانات
تؤثر العوامل البيئية مثل الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة على الآليات التكيفية للحيوانات. ظهرت مجموعة متنوعة من العوامل التكيفية بسبب الكائنات العضوية الحرارية والعلاجية المنزلية.
في الحيوانات ذات الدم البارد ، يتراكم ما يسمى بالتجمد البيولوجي في الدم لمنع التجمد في الدم. يسمح لك تكوينها بخفض نقطة التجمد ولا تموت في الظروف الحرجة. في الأسماك ، تسمى المواد بروتينات سكرية ؛ في الحشرات ، يتراكم الجلسرين أو التركيز العالي من الجلوكوز.
تتجنب الحيوانات ذات الدم الحار انخفاض حرارة الجسم عن طريق زيادة التمثيل الغذائي. تساهم احتياطيات الدهون في ظهور طاقة إضافية تنفق على تسخين الجسم. بعض الثدييات ، على سبيل المثال ، الدب البني ، لديها أنسجة دهنية خاصة - الدهون البنية. وهي غنية بالميتوكوندريا والأوعية الدموية.
التكيف الفسيولوجي للحيوانات لدرجة الحرارة
تتأثر عملية التكيف مع الظروف الجديدة بدرجة الحرارة كعامل بيئي. باختصار ، يمكن وصف العملية في الكلمات التالية: في الحيوانات ذات الدم البارد ، تعتمد العمليات الحيوية على البيئة ، في الحيوانات ذات الدم الدافئ يتم تنظيمها داخل الجسم.
يحدث انتقال الحرارة في الحيوانات ذات الدم البارد بسبب خصائص الجهاز الدوري. الأوعية والعضلات والجلد على اتصال وثيق مع بعضها البعض ، يسخن دم الجلد ويذهب إلى العضلات ، ويسخنها. إذا ارتفعت درجة الحرارة المحيطة ، يتسارع تدفق الدم.
في جميع الحيوانات ، تتم إزالة الحرارة الزائدة بسبب تبخر الرطوبة من سطح الجسم. في بعض الحالات ، يحدث التبخر بشكل أكثر كثافة من خلال الأغشية المخاطية والجهاز التنفسي العلوي. هذه الطريقة متأصلة في الحيوانات ذات الدم الحار والصوف.
مع انخفاض درجة الحرارة المحيطة ، تشعر الحيوانات ، بما في ذلك البشر ، بهزات عضلية. بعض أنواع السبات. إذا كان الحيوان يحتوي على طبقة نادرة وقصيرة ، فإن التنظيم الحراري يحدث من خلال تمدد وتضييق أوعية الجلد.
التكيف المورفولوجي للحيوانات
تؤثر درجة الحرارة كعامل بيئي على الحيوانات والتكيف الصرفي. ويلاحظ أن الحيوانات ذات الدم البارد أكبر كلما كانت أقرب إلى خط الاستواء. على العكس من ذوات الدم الحار. يزداد حجمها عندما يقتربون من القطب الشمالي.
كلما كان سطح الجسم أكبر ، كلما كانت كثافة نقل الحرارة إلى المساحة المحيطة. لهذا السبب ، لدى الحيوانات الجنوبية آذان طويلة وذيل طويل وأطراف. هذا واضح بشكل خاص عند النظر في أنواع القوارض ذات الصلة الوثيقة.
تساهم الأجسام المختلفة للجسم في الحد من فقدان الحرارة: في الزواحف - القرنية ، الطيور ، الريش ، الثدييات - الفراء. تساهم الدهون تحت الجلد في الحفاظ على الحرارة مع تقليل العامل البيئي - درجة حرارة الماء - في حيوانات الشمال التي تعيش في الماء. يلعب لون الجلد دورًا مهمًا. يتجنب اللون الفاتح للحيوانات الاستوائية ارتفاع درجة الحرارة.
التكيفات السلوكية للحيوانات
تعتمد التكيفات السلوكية على درجة الحرارة كعامل بيئي. في الحيوانات ذات الدم البارد ، يتم تمييز الأنواع التالية من التفاعلات السلوكية:
- اختيار الأماكن ذات درجة الحرارة الأفضل ؛
- تغيير الوضع.
تبحث الحيوانات ذات الدم البارد عن الأماكن التي يوجد بها ما يكفي من ضوء الشمس. بعد تسخين الجسم ، ينتقلون إلى الظل أو يختبئون في ثقوب. تحافظ على درجة حرارة الجسم من خلال تقلصات العضلات.
تختار الحيوانات ذات الدم الحار أماكن للحماية من البرد أو الحرارة. التجمعات الضخمة من الحيوانات للحفاظ على الحرارة ، والهجرة الموسمية ، والقدرة على إنشاء الجحور والجحور في الثلج هي سمة مميزة. في حفرة محفورة تحت الثلج ، يمكن أن تكون درجة الحرارة 15-18 درجة مئوية أعلى من حولها. تتميز العديد من الحيوانات في خطوط العرض الشمالية بتخزين المواد الغذائية والإسبات والهجرة.
يؤدي انحراف درجة الحرارة عن المؤشرات المعيارية إلى عواقب لا رجعة فيها للجسم. التكيف السلوكي هو سمة مميزة فقط للحيوانات. لا تستخدم النباتات هذا العامل.
