41. Классификация живых организмов по их потребности в воде. Гидрофильные, мезофильные, ксерофильные; стеногигрические и эвригигрические организмы.

Вода обязательна для жизни на Земле. В экологическом плане она уникальная. Наземные растения получают воду из почвы. Малое количество осадков, быстрый дренаж, интенсивное испарение либо сочетание этих факторов ведут к иссушению, а избыток влаги – к переувлажнению и заболачиванию почв. Баланс влаги зависит от разницы между количеством выпавших осадков и количеством воды, испарившейся с поверхности почвы и растений (путем транспирации). В свою очередь процессы испарения непосредственно зависят от относительной влажности атмосферного воздуха. При влажности, близкой к 100%, испарение практически прекращаются, и если дополнительно понижается температура, то начинается обратный процесс – конденсация (образуется туман, выпадают роса и иней).

Значение воды для жизни:

1. Растворитель и метаболит

2. Участвует в фотосинтезе

3. Минеральные соли из почвы в воде растворяются

4. Организм состоит из воды на 98%

5. Тургорное давление

6. Является средой обитания

Группы по отношению к водному режиму:

1. Ксерофиты

Это организмы сухих мест обитания, обладающие способностью в процессе развития хорошо приспосабливаться к неблагоприятным влияниям атмосферной и почвенной засухи.

2. Мезофиты

Это организмы, умеренно-влажных мест, обладающие ограниченной способностью в процессе развития приспосабливаться к неблагоприятным влияниям атмосферной и почвенной влаги.

3. Гигрофиты

Это растения влажных местообитаний, не выносящие значительного водного дефицита и не способные приспособиться к неблагоприятным влияниям атмосферной и почвенной засухи.

4. Гигрофиты

Это организмы водных местообитаний, при засухе наступает гибель.

Переходные группы:

1. Ксеромезофиты

2. Мезоксерофиты

3. Гигромезофиты

Также ксерофиты делятся на:

Склерофиты

Очень сухие, тощие, могут потерять до 25% влаги, протоплазма сохраняется, высокое осмотическое давление клеточного сока (40-100), имеют экстенсивный тип корневой системы, корни покрыты пробковой тканью.

Транспирирующие органы имеют особенности:

1. Анатомическое строение листьев. Толстая кутикула, восковой налет, эпидермис утолщен, устьице в углублении, за ним находится основная ткань в виде столбиков, плотно прилагается, многослойная, много механических клеток, поверхность листьев голая и блестящая или войлочная, листья маленькие.

2. Сильно развита проводящая система

3. Много маленьких устьиц

4. Свертывание и складывание листьев вдоль устьичной стороны внутрь.

5. Редукция листьев – уход от транспирации

6. Развитие физиологических факторов засухоустойчивости

Суккуленты

Это сочные, мясистые многолетние травы с сильно развитой и обводненной паранхимической тканью.

Адаптации:

1. Маловетвистые корни без корневых волосков

2. Листья, стебли, корни пронизаны системой межклетников и воздухоносной полостей

3. Слабое развитие механических тканей и покровов

4. Устьице на обеих сторонах.

Делятся на листовые (алоэ) до 10-15 м с крупным цветком, 95 % состоят из воды.

Эфемеры – группа травянистых однолетних растений с коротким вегетационным периодом (некоторые виды злаков, мак полевой). Они растут в пустынях и полупустынях, поэтому вегетационный период у них очень короткий, буквально несколько недель. За короткий промежуток времени (обычно весной), пока в почве сохраняется достаточное для их жизнедеятельности количество воды, эфемеры успевают полностью пройти свой жизненный цикл развития, отцвести и оставить семена. В летнюю засуху растения полностью отмирают. Высокая засухо- и жароустойчивость их семян – ещё одна особенность, позволяющая новым поколениям эфемеров выживать в экстремальных условиях.    

Эфемероиды – это многолетние растения с достаточно коротким периодом вегетации (сон-трава, подснежник). За время вегетации в подземной части растений накапливаются необходимые питательные вещества. После вегетационного периода жизненный цикл растений замедляется. Надземная часть эфемероидов постепенно сохнет и отмирает.

В отличие от эфемеров, у эфемероидов происходит отмирание только надземной части, тогда как подземная часть (корень, корневище, луковица) сохраняется. Для эфемероидов характерен длительный период покоя, благодаря которому растениям удается пережить неблагоприятные для жизни условия. 

С наступлением благоприятных условий жизнь эфемероидов возобновляется. 

Мезофиты – умеренное и среднее увлажнение, среднего и теплого воздушного режима и минерального питания (луга, лесные травы)

Избыточное увлажнение вредно, листья разнообразны, световые и теневые листья, нет мощной кутикулы, рыхлые клетки, негустая сеть жилок.

Гигрофиты – сухопутные растения, которые требуют большую влажность и не засухоустойчивы.

Типичные гигрофиты – всегда влажная и теплая вода.

Для них характерны нежные и тонкие листья, устьица открыты, интенсивность транспирации равна физическому испарению.

Световые гигрофиты – растут на постоянно сырых почвах во влажном воздухе.

Эпифиты – растения, которые поглощают воду всей поверхностью листьев и воздушных корней.

Гигроморфные организмы – это шляпочные грибы, растут близ водоемов.

Имеют тонкие листья, ограниченное количество устьиц (они открыты), отсутствует кутикула, тонкие корни, много жилок, высокая интенсивность транспирации днем.

Гигрофиты – это водные организмы, прикрепленные ко дну, погружены либо полностью, либо частично.

Гидатофиты – полностью погружены и не имеют корней.

Устьица всегда открыты, на нижней стороне нет, корни хорошо развиты, большие воздухоносные полости, имеют красные или фиолетовый оттенок.

Гидатоды – это водяные устьица.

Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием экологическая пластичность или экологическая валентность вида. Чем шире диапазон колебания фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность и тем шире у него пределы толерантности. Организмы с широкими пределами толерантности являются более выносливыми и их называют эврибионтными. Виды, способные существовать при небольших отклонениях фактора от оптимальной величины, экологически непластичны и являются маловыносливыми. Они имеют узкие пределы толерантности и называются стенобионтными или узкоспециализированными. Виды, длительно существующие при относительно стабильных условиях среды, вырабатывают черты стенобион- тности, а те, которые существуют при значительных колебаниях факторов среды, становятся эврибионтными.

Бионтность организма к тому или иному фактору обозначается прибавлением к названию фактора приставки эври- или стено-. Например: стенотермный или эвритермный (по отношению к температуре); стеногидрический или эвригидрический (по отношению к влажности); стеногалинный или эвригалинный (по отношению к солености воды); стенофагный или эврифагный (по отношению к пище); стеноойкный или эвриойкный (по отношению к местообитанию).

Эврибионтных организмов по отношению ко всем факторам очень мало. Эврибионтность способствует широкому распространению видов (простейшие, бактерии, грибы и т.д.). Стенобионтность же обычно ограничивает ареалы. Однако из-за высокой специфичности стенобионты могут занимать обширные территории (птица скопа).