Prostředí ovlivňuje organismy, které žijí na Zemi. Teplota, světlo, vlhkost - to jsou faktory prostředí. Jejich změny vedou ke změně biologických vlastností živých organismů. Geografie prostředí, reprodukce, výživy se mění.
Environmentální faktory
Faktory prostředí zahrnují podmínky prostředí, které ovlivňují organismy. Existují abiotické faktory neživé přírody a biotické. Biotické faktory - interakce živých organismů, které ovlivňují jejich vzhled. Živé organismy ovlivňují také antropogenní faktory, důsledky lidské činnosti.
Živé organismy se dokáží přizpůsobit změnám - to se nazývá adaptace. Vzhled organismu, který odráží jeho interakci s prostředím, je životní formou.
Biotické faktory prostředí zahrnují teplotu, pokud nastane zvláštní mikroklima nebo prostředí. Fyzikální a chemické změny prostředí jsou abiotické.
Teplota jako faktor prostředí
Relativní stálost teploty je hlavní podmínkou existence živých organismů. Hlavním zdrojem tepla je sluneční záření. Fyziologické procesy probíhají pouze při určité teplotě.
Účinek teploty závisí na geografickém umístění konkrétního druhu. Klima definuje rostliny a zvířata, která v této oblasti žijí. Ve vesmíru je teplotní rozmezí poměrně velké. Život může existovat pouze od -200 do + 100 ° C. Většina druhů však žije v mnohem užším teplotním režimu.
Pro strukturu proteinů je vyžadována teplota 0 až +50 ° C. Některé organismy mohou existovat mimo tyto limity. Teplota jako faktor prostředí je charakterizována sezónními a denními výkyvy. Změny teploty, které přesahují rozsah, ve kterém mohou existovat živé organismy, vedou k jejich hromadné smrti. Méně významná změna ovlivňuje růst, vývoj a chování mnoha zvířat.
Organoregulace
Světlo a teplota jako faktory prostředí ovlivňují přizpůsobivost živých organismů. Je to způsobeno biochemickými a fyziologickými změnami v těle a jejich udržováním konstantní tělesné teploty. Existují dva typy organismů:
- poikilotermický;
- homoyotermální.
Poikilotermické organismy mění tělesnou teplotu v závislosti na prostředí. Patří sem rostliny, houby, ryby, obojživelníci, plazi a bezobratlí. Při nízkých nebo příliš vysokých teplotách jsou znecitlivění.
Homoyothermal schopný udržovat relativně konstantní tělesnou teplotu s měnícími se podmínkami prostředí. Někteří zkrvaví dokážou upadnout do stupor se snížením teploty, zatímco jejich tělesná teplota se také blíží nule. To je pozorováno u některých ptáků a malých hlodavců. Sezónní hibernace je charakteristická pro medvědy, ježky, veverky a netopýry.
Biochemická adaptace rostlin
Teplota je nejdůležitějším faktorem prostředí pro rostliny. Když se změní prostředí, rostliny se nemohou přesunout do jiné lokality, takže se přizpůsobí jiným způsobem.
Aby se přizpůsobily příliš nízkým nebo vysokým teplotám, většina rostlin zvyšuje koncentraci šťávy, hromadí cukr v buňkách, snižuje přenos tepla a zvyšuje hladinu antokyanů.
Při vystavení vysoce kritickým teplotám v cytoplazmě rostlin se zvyšuje množství ochranných látek, koncentrace organických kyselin, solí a hlenu. V důsledku toho se snižuje riziko koagulace cytoplazmy a neutralizují se toxické látky.
U rostlin přizpůsobených nižším teplotám se v buňkách hromadí uhlohydráty, nejčastěji glukóza, množství vody klesá. To pomáhá snížit bod tuhnutí.
Fyziologická adaptace rostlin
Změny teploty, environmentální faktor prostředí, způsobují, že se živé organismy přizpůsobují následujícím způsobem:
- snížení vlastní velikosti, zvýšení reprodukčních orgánů;
- tvorba zkrácených výhonků;
- konzervace mrtvých listů na korunách;
- dospívání výhonků;
- voskování listů;
- pletení s kořeny teplých kamenů;
- ponoření části rostliny do půdy.
Rovněž fyziologická ochrana proti změnám teploty zvyšuje odpařování vody. Tato forma ochrany rostlin se používá v horkých a vlhkých oblastech. V pouštích a stepích chrání krátký vývojový cyklus před vysokými teplotami. Celý cyklus se koná na jaře a rostliny přežijí léto ve spícím stavu cibulí nebo oddenků. Mechy a lišejníky při vysokých teplotách spadají do stavu pozastavené animace.
Morfologická adaptace rostlin na teplotu
Teplota jako environmentální faktor způsobuje, že se rostliny přizpůsobují vysokým a nízkým okolním teplotám.
V subtropických a tropických zónách rostliny zvyšují odraz slunečního světla. To přispívá k jasné lesklé barvě. Tímto způsobem rostliny snižují účinky tepla. Jednotlivci jsou schopni redukovat povrch, který pohlcuje světlo v důsledku trní, rozříznutých nebo složených listů. Svislé listy snižují přehřátí rostliny. Plech se může během dne otáčet, aby nedošlo k přímému slunečnímu záření.
V chladném podnebí se vytvářejí trpasličí rostliny, které udržují teplo. Stromy mohou dosáhnout výšky 50 cm. Keře mají plíživý tvar. Alpské a arktické rostliny mají tvar polštáře. Jsou méně citlivé na vítr, v zimě se dobře schovávají pod sněhem a v létě maximálně využívají teplo půdy.
Biochemické úpravy zvířat
Faktory prostředí, jako je světlo, teplota, vlhkost, ovlivňují adaptivní mechanismy zvířat. Díky poikilotermickým a homeotermickým organismům se objevila řada adaptačních faktorů.
U chladnokrevných zvířat se v krvi hromadí tzv. Biologická nemrznoucí směs, aby se zabránilo zamrznutí v krvi. Jejich tvorba umožňuje snížit bod tuhnutí a nezemřít v kritických podmínkách. U ryb se látky nazývají glykoproteiny, u hmyzu se hromadí glycerin nebo vysoká koncentrace glukózy.
Teplokrevní zvířata se vyhýbají podchlazení zvýšením metabolismu. Zásoby tuku přispívají ke vzniku další energie, která se vynakládá na zahřátí těla. Někteří savci, například medvěd hnědý, mají speciální tukovou tkáň - hnědý tuk. Je bohatá na mitochondrie a krevní cévy.
Fyziologická adaptace zvířat na teplotu
Proces přizpůsobení novým podmínkám je ovlivňován teplotou jako faktorem prostředí. Stručně lze tento proces popsat následujícími slovy: u chladnokrevných zvířat závisí životně důležité procesy na prostředí, u teplokrevných živočichů jsou regulovány uvnitř těla.
K přenosu tepla u chladnokrevných zvířat dochází v důsledku charakteristik oběhového systému. Cévy, svaly a kůže jsou ve vzájemném těsném kontaktu, krev kůže se zahřívá a jde do svalů a zahřívá je. Pokud teplota okolí stoupne, průtok krve zrychluje.
U všech zvířat je přehřívání odstraněno kvůli odpařování vlhkosti z povrchu těla. V některých případech dochází k intenzivnějšímu odpařování sliznic a horních cest dýchacích. Tato metoda je vlastní teplokrevným zvířatům s vlnou.
Při poklesu okolní teploty cítí zvířata, včetně lidí, svalové chvění. Některé druhy hibernace. Pokud má zvíře vzácnou a krátkou srst, dochází k expanzi a zúžení cév kůže.
Morfologická adaptace zvířat
Teplota jako faktor prostředí ovlivňuje zvířata a morfologické přizpůsobení. Je třeba poznamenat, že chladnokrevná zvířata jsou větší blíže k rovníku. Naopak teplokrevný. Když se přibližují k polárnímu pólu, jejich velikost se zvyšuje.
Čím větší je povrch těla, tím intenzivnější je přenos tepla do okolního prostoru. Z tohoto důvodu mají jižní zvířata dlouhé uši, dlouhý ocas a končetiny. To je zvláště zřejmé při zvažování blízce příbuzných druhů hlodavců.
Různé tělesné složky přispívají ke snížení tepelné ztráty: u plazů - rohovky, ptáků - peří, savců - kožešin. Podkožní tuk přispívá k zachování tepla a zároveň snižuje environmentální faktor - teplotu vody - u zvířat na severu žijících ve vodě. Důležitou roli hraje barva kůže. Světlá barva tropických zvířat zabraňuje přehřátí.
Behaviorální adaptace zvířat
Úpravy chování závisí na teplotě jako faktoru prostředí. U chladnokrevných zvířat se rozlišují následující typy behaviorálních reakcí:
- výběr míst s nejlepší teplotou;
- změna pozice.
Studenokrevní zvířata hledají místa, kde je dostatek slunečního světla. Po zahřátí těla se pohybují do stínu nebo se schovávají v dírách. Udržují tělesnou teplotu prostřednictvím svalových kontrakcí.
Teplokrevní zvířata si vybírají místa, která budou chránit před chladem nebo teplem. Charakteristické jsou masivní shromáždění zvířat pro udržování tepla, sezónní migrace, schopnost vytvářet nory a nory ve sněhu. V díře vykopané pod sněhem může být teplota o 15-18 ° C vyšší než kolem. Mnoho zvířat v severní šířce se vyznačuje skladováním potravin, hibernací a migrací.
Odchylka teploty od normativních ukazatelů vede k nevratným důsledkům pro tělo. Behaviorální adaptace je charakteristická pouze pro zvířata. Rostliny tento faktor nepoužívají.
