2. Среда обитания.

Среда обитания (жизненная среда, экологическая среда) – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он прямо или косвенно взаимодействует. Иначе говоря, это вся совокупность тел и сил внешнего по отношению к организму мира. Широко используемое понятие «окружающая среда» соответствует той части экологической среды, с элементами которой организм конкретно взаимодействует.

Приспособления организмов к среде в широком смысле носят название адаптаций, а процесс возникновения адаптаций – адаптациогенез.

Отдельные неделимые свойства или части среды, воздействующие на организм, особей данной популяции, а также на характер их отношений друг с другом и особями других популяций называются экологическими факторами.

• Закон оптимума.

Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или его оптимумом для организмов данного вида.

Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше угнетает данный фактор жизнедеятельность организма – это зона регуляции и адаптации (зона пессимума).

Вместе с зоной оптимума они образуют область биологической нормы.

Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование уже невозможно, наступает смерть.

Критические точки ограничивают зону выносливости (толерантности), или экологическую валентность (биоинтервал) вида по отношению к данному конкретному фактору.

Экологическая валентность – это приобретенное в процессе эволюции свойство организмов данного вида, отражающее их способность существовать в определенном диапазоне влияния конкретного фактора.

Положение, ширина зоны выносливости (толерантности, биоинтервал фактора) и характер изменения функций отклика в ее пределах определяются генетически обусловленной нормой реакции организма на действие данного фактора и обладают видовой специфичностью.

Норма реакции, как и характеристики диапазона выживания, зависят от возраста, пола, фазы развития и различны для разных форм жизнедеятельности и физиологических процессов.

Широкую экологическую валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды обозначают добавлением приставки «эври». Неспособность переносить значительные колебания фактора, или узкая экологическая валентность, характеризуются приставкой «стено-».

Виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называют стенобионтными, а те, которые способны приспосабливаться к разной экологической обстановке – эврибионтными.

• Закон неоднозначного действия фактора на разные функции.

Любой экологический фактор неодинаково влияет на разные функции организма. Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других.

3. Абиотический фактор- свет.

Солнечная радиация.

Если принять солнечную энергии, достигающую Земли за 100%, то:

19% ее поглощается атмосферой,

34% отражается обратно в космос,

47% Достигает земной поверхности в виде прямой (24%) и рассеянной радиации (23%).

Прямая солнечная радиация – это континуум электромагнитного излучения с длинами волн от 0,1 до 30000 нм.

На ультрафиолетовую часть спектра (длина волн менее 400 нм) приходится от 1 до 5%, на видимую (400–760 нм) – от 16 до 45%, на инфракрасную (760–4000 нм) – от 49 до 84%. Распределение энергии по спектру существенно зависит от массы атмосферы и меняется при различных высотах Солнца.

Количество рассеянной радиации (отраженные лучи) возрастает с увеличением высоты стояния Солнца и мутности атмосферы.

Роль света в жизни растений

Светоприемная поверхность земной флоры в 4 раза больше всей поверхности планеты.

Диапазон плотности светового потока (освещенности), в пределах которого разные растения могут осуществлять фотосинтез – от 5 до 350 Вт/кв.м

Приспособления: Глаза жука-вертячки Gyrinus и четырехглазой рыбки Anableps, плавающих у поверхности воды.

У некоторых видов, обитающих у поверхности водоемов, глаза разделяются на две части с разной способностью к преломлению лучей. Одна половина глаз видит в воздухе, другая – в воде (жуки-вертячки, рыбки морские собачки).

Полнота зрительного восприятия окружающей среды зависит у животных от степени эволюционного развития. Примитивные глазки многих беспозвоночных – это просто светочувствительные клетки, окруженные пигментом, а у одноклеточных – светочувствительный участок цитоплазмы. Органы зрения из отдельных глазков не дают изображение предмета, а воспринимают только колебания освещенности, чередование света и тени. Образное зрение возможно только при достаточно сложном устройстве глаза. Пауки, например, уже могут различать контуры движущегося предмета на расстоянии 1-2 см. Наиболее сложные органы зрения – это глаза позвоночных, головоногих моллюсков и насекомых. Они позволяют воспринимать форму и размеры предметов, их цвет, определять расстояние. Способность к объемному видению зависит от угла расположения глаз и от степени перекрывания их полей зрения. Животные, у которых глаза располагаются по бокам головы, имеют монокулярное, плоскостное зрение.

Биологические ритмы.

Суточные ритмы – характеризуют активность организмов в течение суток (дневная активность – свыше 75% активности приходится на дневное время; ночная активность – 80% активности приходится на ночной период; круглосуточная активность свойственна, в основном, гелиофобным видам).

Циркадные ритмы – наследственно закрепленные эндогенные циклы физиологических процессов с периодом, близким к 24 ч.

Приливно-отливные ритмы. На 24-часовой цикл колебания освещенности и других факторов накладывается еще чередование приливов и отливов.

В течение лунных суток (24 ч 50 мин) наблюдаются 2 прилива и 2 отлива, фазы которых смещаются ежедневно примерно на 50 мин.

Сила приливов, кроме того, закономерно меняется в течение лунного месяца (29,5 солнечных суток).

Дважды в месяц (новолуние и полнолуние) они достигают максимальной величины (сизигийные приливы).

Сезонные ритмы – сезонные эндогенные ритмы.

Характеризуются глубокими сдвигами в физиологии и поведении организмов, затрагивающими их морфологию, особенности жизненного цикла и др.

Цирканные ритмы – наследственно закрепленные годовые эндогенные ритмы