7 Температура как фактор распространения живых организмов в Биосфере

Т. занимает особое положение среди природных факторов.Другие факторы(свет, влагу, химические вещества, даже силу тяжести) можно устранить из среды или эксперимента, а температуру– никогда, ее можно лишь изменять. температурный диапазон, в котором может существовать земная жизнь, очень узок. В состоянии анабиоза споры некоторых бактерий, цисты артемий и тихоходки не теряли жизнеспособности после длительного(до нескольких месяцев) пребывания в открытом космосе, где подвергались воздействию температуре абсолютного нуля и высокой космической радиации. В концеXX столетия на дне океанов(глубины до2 – 3 км) в районах срединно-океанических хребтов были открыты гидротермальные источники, образованные выходами перегретых вод температурой до350 о С из верхней мантии Земли. Эти воды имеют темный цвет вследствие очень высокого в них содержания сероводорода. Создается впечатление, что источники выделяют не воду, а темный дым, потому они названы«черными курильщиками». В участках, где температура воды снижается до100 – 120 о С, обитают многочисленные виды архебактерий(гипертермофилы). Глубоководные(до2-3 км) гидротермальные источники, приурочены к осевым частям срединно-океанических хребтов. Из них в океаны, под высоким давлением в сотни атмосфер поступает высокоминерализованная(до350 о С) горячая вода. Представляют естественные трубообразные постройки, достигающие высоты в десятки метров, устойчивость которых обеспечивается сниженным действием силы тяжести под водой. Первый трофический уровень в экосистемах«черных курильщиков» составляют хемосинтетические архебактерии, которые создают органические вещества за счет окисления сероводорода и метана Самым термоустойчивым, известным на сегодняшний день, видом артехактерий является Methanopyrus kandleri, способный выживать и размножаться при122 о С. ДНК и другие жизненно важные макромолекулы у всех известных гипертермофильных архебактерий разрушаются при температуре150 о С. Наземные бактерии in vivoтемпературы свыше100 о С не выдерживают. Даже их споры погибают уже через несколько часов при нагревании до120 о С. В термальных источниках суши ряд видов бактерий и цианобактерий обитают при температурах до90 – 95 о С. Многие вирусы, например, вирус герпеса, не теряют вирулентности в горячих источниках суши при температуре до87 – 93 о С и очень низком рН (до1,5). Термоустойчивость эукариотных организмов значительно ниже, чем прокариотов. Наиболее вероятно, это обусловлено тем, что срок полужизни незащищенных белками информационных РНК очень быстро сокращается с повышением температуры. Однако верхние температурные пределы существования эукариотов четко не определены. Животные пустынь(насекомые, пресмыкающиеся, млекопитающие) в дневное время суток способны выдержать кратковременное нагревание на Солнце до60 – 70 о С. Однако днем они обычно зарываются в песок, где значительно прохладнее. Тихоходки в состоянии анабиоза способны пережить нагревание до150 о С. Таким образом, температурные диапазоны, в которых могут существовать земные живые организмы, составляют: Живые клетки: от–7,5 о С до122 о С(130 о С) Живые организмы: от–60 о С до121 о С(181 о С) Организмы в состоянии анабиоза: от–273 о С до150 о С(423 о С) Подавляющее число видов живых организмов на Земле существуют в температурных пределах от0 до25 – 30 о С с зоной оптимума около20 о С.