Абіотичні фактори в житті тварини

Серед кліматичних факторів найважливішим у житті тварин є температура. Вона впливає на всі життєво важливі процеси ор­ганізмів - обмін речовин, ріст, розвиток та ін. В основі цього впливу лежать біохімічні процеси. Надлишок або нестача тепла гальмують розвиток живих організмів і спричиняють їх загибель. Кожен вид характеризується певним діапазоном температур, у межах якого зберігається його активність. Особливо залежні від температурного фактора холоднокровні, або пойкілотермні (гр. роікіїоз - «змінний», ікегте - «теплота»), температура тіла яких змінюється при зміні температури навколишнього середо­вища (здебільшого дорівнює їй або на 1-2°С вища). До цієї групи належать усі тварини, крім птахів і звірів. У них підвищення температури навколишнього середовища до оптимуму спричинює прискорення фізіологічних процесів. Тому від температури зале­жить тривалість розвитку окремих стадій або всього життєвого циклу цих тварин. При значному відхиленні температури від оптимуму холоднокровні тварини впадають у стан анабіозу або гинуть. Анабіоз (гр. апаЬіозіз - «оживлення») - стан організму, при якому життєві процеси тимчасово припиняються або так упо-. вільнюються, що зникають усі прояви життя. При цьому деякі комахи витримують охолодження до -53°С; в їхніх тканинах утво­рюється гліцерин, який перешкоджає промерзанню. Цисти, спо‘- ри і яйця деяких безхребетних в експерименті витримували охо­лодження до температури абсолютного нуля (-273 С).

Птахи і звірі як теплокровні, або гомойотермні (гр. Нотоіоз

• «однаковий»), тварини, у процесі еволюції набули здатності до терморегуляції: вони підтримують температуру свого тіла на від­носно постійному рівні, незалежно від змін температури навко­лишнього середовища. Так, при морозах близько -40”С темпера­тура тіла песця становить 38°С, а білої куріпки - 43°С, тобто вона вища за температуру навколишнього середовища майже на 80”С.

Кожен вид тварин має певний температурний оптимум, при якому життєві процеси відбуваються найінтенсивніше. У тва­рин з непостійною температурою тіла фізіологічний оптимум лежить у межах 25°-40°С.

Евритермні тварини витримують значні коливання темпе­ратури, стенотермні пристосувалися лише до певної темпера­тури. Так, антарктичні риби трематоми живуть при -1,9°С, а вже при +6°С вони гинуть. Більшість наземних тварин помір­них широт належать до евритермних. Деякі тварини змогли пристосуватися до життя за таких високих температур, які в інших порушують біохімічні процеси в цитоплазмі і призводять до загибелі організму. Так, у гарячих джерелах окремі види комах витримують температуру до 45°С, рачків - до 48°С, най­простіших - до 55°С, молюсків - до 58°С.

Важливе адаптивне значення щодо змін температури на­вколишнього середовища має і поведінка тварин: вибір місць із сприятливою температурою, активність у певний час доби, ви­користання сховищ, спорудження гнізд тощо.

Волога є постійним елементом середовища організмів. Бага­то видів живе у воді; ті, що мешкають на суші, також значною мірою залежать від вмісту вологи в середовищі. Роль води в житті тварин різноманітна. Вона входить до складу їхніх орга­нізмів як основний компонент, виконуючи при цьому функцію не тільки розчинника або транспортного засобу поживних речо­вин, але й структурного елементу цитоплазми. Від вмісту води залежить перебіг біохімічних процесів в організмі. Тварини по­глинають воду різними способами - безпосередньо або опосеред­ковано. Більшість п’є її з водойм. Інші вбирають воду шкірни­ми покривами (наприклад, земноводні). Деякі дістають необхід­ну вологу з їжі, а також під час окиснення органічних сполук (в основному жирів), у результаті чого звільняється метаболічна вода (100 г води із 100 г жиру). Так, ящірки шилохвости, що живуть у пустелях, можуть довгий час обходитися без води, бо в них є під шкірою мішкоподібні утворення (резервуари), в яких тривалий час зберігаються запаси води, що надходять із рослинної їжі. У верблюдів утворюється метаболічна вода в про­цесі окиснення запасів жиру, накопиченого в горбах.

Вологість повітря впливає на ступінь випаровування води твариною і виведення її з організму органами виділення. Меш­канці посушливого середовища мають ряд пристосувань до зме­ншення втрат вологи організмом (покриви тіла, виділення кон­центрованої сечі, надлишку солей та ін.)

Важливе значення мають також особливості поведінки. Тва­рини посушливих зон (кулан, верблюд, сайгак, джейран) здатні швидко й довго бігати, що дає їм змогу здійснювати далекі міг­рації на водопій. Багато тварин пустелі ведуть нічний спосіб життя, користуються норами, а в найпосушливіший період впа­дають у літню сплячку.

У багатьох тварин спостерігається прямий вплив вологості середовища на різні прояви життєдіяльності. Так, у посушливі роки яйця сарани, що знаходяться в ґрунті, не розвиваються.

Атмосферні опади також впливають на тварин. Сильні зли­ви або затяжні дощі часто є причиною їхньої загибелі. Глибо­кий сніговий покрив утруднює пересування тварин і добування корму. Водночас для багатьох із них він є надійною схованкою.

Світло як екологічний фактор є необхідною умовою існу­вання і зовнішнім регулятором фізіологічних реакцій багатьох тварин. Світло впливає на активність, характер поширення, се­зонний і добовий біологічні цикли тварин.

Більшість тварин добре розрізняють спектральний склад сві­тла, тобто мають кольоровий зір. Розвиток зору пов’язаний із виникненням у тварин різноманітного забарвлення, що допома­гає розпізнавати особин свого виду та уникати ворога. І все ж для окремих тварин світло не є обов’язковою умовою існування (багато ґрунтових, печерних і глибоководних видів пристосува­лося до життя в темряві). Деякі тварини, наприклад комахи, за допомогою органів зору сприймають ультрафіолетові промені. Інфрачервоні промені світла, які є важливим джерелом тепло­вої енергії, поглинаються тканинами тварин, спричинюючи їх нагрівання. У холоднокровних тварин вони сприяють підвищен­ню температури тіла.

Дія світлового фактора має чітку добову і сезонну періодич­ність, зумовлену обертанням Землі. У регулюванні сезонних циклів основну роль відіграють зміни тривалості дня. Реакція організмів на сезонні зміни тривалості дня, що проявляється в коливанні інтенсивності фізіологічних процесів, називається фотоперіодизмом. У багатьох тварин, наприклад комах, кліщів, довжина світлового дня зумовлює настання діапаузи - періоду спокою в їх розвитку. У птахів збільшення тривалості дня навесні зумовлює інтенсифікацію гормональної діяльності і прояв гніз­дових інстинктів. Оскільки протягом року тривалість дня змі­нюється суворо закономірно, без випадкових коливань, як інші екологічні фактори, то в різних групах організмів у процесі ево­люції природній добір виробив спеціальні фотоперіодичні реак­ції на сезонні зміни в природі.

Едафічні фактори - це фізичні й хімічні властивості ґрун­ту, які впливають на будову і життєдіяльність тварин. Вплив цей може бути як опосередкований, так і безпосередній. Кож­ній природній зоні властиві свої ґрунти, отже, і тип рослиннос­ті. А від рослинного світу залежать і тварини.

Чимало видів тварин живе в ґрунті і характеризується ря­дом адаптацій до підземного способу життя. Наземні тварини також мають пристосування до тих ґрунтів, на яких вони жи­вуть (особливості будови кінцівок, спосіб пересування тощо). Відомо, що олені й козулі в болотистих лісах, де ґрунт бідний на кальцій, погано ростуть. Змінюють форму і їхні роги.

Для водних тварин важливе значення має фактор солоності. Одні з них витримують значні коливання вмісту солей, інші, навпаки, здатні жити лише при певній солоності води.