Влажность

Дефицит воды ‑ особенность наземно-воздушной среды. Разброс - от 100% до 0 мм (Намиб).

Отличие от дефицита тепла ‑ вода, как правило, есть. Часто - активный путь приспособления.

Разновидности сухости - физиологическая сухость 1) низкие t, 2) высокая концентрация раствора.

Активность воды: a_w = .

Адаптации различных организмов к сухости

Микроорганизмы - ксерофилы ‑ при a_w  0.6. Осмофилы в высокосахаристых растворах. Zygosaccharomyces rouxii. Накопление осмопротекторов Практическое значение осмофилов. В почве - при низкой a_w в основном неактивное состояние.

Растения

Пойкилогидрические ‑ содержание воды в тканях зависит от влажности среды. Высыхают, анабиоз. В основном низшие Водоросли, мхи. Tortula desertorum.

Гомойогидрические - поддерживают постоянное содержание воды. Механизм: вакуоли, кутикула, регуляция транспирации устьицами, развитая корневая система.

Но: способность к регуляции у гомойогидрических растений - различна  выделяют разные экологические группы по отношению к воде:

Гидатофиты - водные, целиком погруженные в воду, (ряска, элодея, кувшинка).

Гидрофиты ‑ наземно-водные, частично погруженные в воду, по берегам (стрелолист, частуха).

Гигрофиты ‑ наземные, при избыточной влажности воздуха, в сырых лесах (кислица).

Мезофиты ‑ в условиях умеренного увлажнения. В умеренных лесах. Листопадные деревья и кустарники, луговые и лесные травы, основные сельскохозяйственные культуры.

Ксерофиты ‑ растения засушливых местообитаний, 1) ограничение испарения, 2) запасание воды. Степи и пустыни.

Суккуленты ‑ сочные, с водозапасающей паренхимой в разных органах: стеблях (кактусы, кактусовидные молочаи), листьях (агава, алоэ, очитки), корнях (аспарагус).

Склерофиты ‑ с толстой, препятствующей испарению кутикулой (сосна, ковыль, типчак). Обезвоживаются, способны терять до 25 % в них влаги.

Животные: получение воды: 1) питье, 2) с сочной пищей, 3) метаболически, 4) впитывание.

Адаптации к сухости:

- Морфологические: раковины, роговые покровы, эпикутикула насекомых.

- Поведенческие: поиски водопоев, выбор место обитания, рытье нор. Пустынные мокрицы. Пустынные моллюски. Чернотелки в пустыне Намиб.

- Физиологические: 1) образование метаболической влаги

2) экономия воды при выделении мочи и кала

3) потоотделение и испарение воды со слизистых

Лекция 4. Обзор факторов (продолжение). Жизненные формы. Солнечная радиация. Свет

1. Количество. Солнечная радиация - основной источник энергии на Земле. Но: используется очень малая доля.

Если: 100% - все солнечная энергия, достигающая Земли, то:

- 19% - поглощается атмосферой

- 34% - отражается обратно

- 47% - дистигает Земли. Из них: эффективность использования растениями:  4.5% !

- Максимум 3-4.5% - в культуре водорослей

- тропические леса - 1-3%, умеренные леса 0.6-1.2%

- сельскохозяйственные культуры  0.6% !!!

2. Состав солн. радиации - континуум электромагн. излучения 0.1 - 30000 нм

Ультрафиолет - ... - 400 нм - в осн. задерживаются озоновым слоем. Небольшие дозы нужны!

Видимая часть - 400-800 нм

Инфракрасная - ...

3. Связывание солнечной энергии - фотосинтез.

Растения. Водоросли - Протоктисты. Зеленые и пурпурные бактерии.

Фотосинтез растений - при 400-700 нм (44%) - фотосинтетически активная радиация (ФАР)

У бактерий - шире - до 1100 нм.

4. Экологические группы растений по отношению к свету.

Количество и состав света - разное (географич. положение, высота, рельеф, состояние атмосферы, растительность, сезон, время суток, солнечная активность).

Возникают адаптации - два полюса: - гелиофиты (светолюбивые) - сциофиты (теневые)

Признак	Гелиофиты	Сциофиты
Внешний вид	короткие междоузлия, розеточные	длинные междоузлия, прямостоячие
Расположение листьев	диффузное	мозаичное
Листья	мелкие, рассеченные	крупные, цельные
Устьица	много	мало
Жилкование листьев	густая сеть	редкие
Механич. ткани	хорошо развиты	плохо развиты
Хлоропласты	мелкие, много	крупные, мало
Фиксация CO2	встречаются С-4-растения	С-3-растения

Различия между C-3 и C-4 растениями:

C-3: ассимиляция C)2 через цикл Кальвина	C-4 растения

5. Свет как условие ориентации животных.

Важнейший фактор для большинства животных. Ориентация.

Беспозвоночные - примитивные глазки. Различают свет - темноту.

Позвоночные - примеры очень высокоорганизованных глаз.

Четкость (олень-орел)

Область спектра (змеи - инфракрасное, в темноте, пчелы - ультрафиолет)

Вторичная редукция глаз - пещеры

Гипертрофия глаз - при адаптации к сумеркам.