5. Температура как фактор среды. Классификация животных по отношению к температуре.

Температура – один из основных экологических факторов. От температуры окружающей среды зависит температура организмов, а, следовательно, скорость всех химических реакций, составляющих обмен веществ. В основном живые организмы способны жить при температуре от 0 до +50°С, что обусловлено свойствами цитоплазмы клеток. Верхним температурным пределом жизни является 120-140°С (близкие к нему значения температуры выдерживают споры, бактерии), нижним – минус 190-273°С (переносят споры, семена, сперматозоиды).

Терморегуляция – это способность животных организмов поддерживать температуру тела в определённых границах при изменении температуры внешней среды.

1. Пойкилотермные организмы – организмы с непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды. Температура их тела обычно на 1-2°С выше температуры окружающей среды или равна ей. Эти животные могут выживать при очень малых колебаниях внешней температуры. У них слабо развита терморегуляция и очень медленно работает обмен веществ. К пойкилотермным животным относится большинство рыб, рептилий и земноводных.

2. Гомойотермные организмы – организмы, способные поддерживать внутреннюю температуру тела на относительно постоянном уровне зависимо от температуры окружающей среды. Это птицы и млекопитающие.

В зависимости от ширины интервала температуры:

1. Эвритермные – организмы выдерживают широкие колебания температуры. Многие из них имеют покоящиеся стадии, переносящие особенно широкий диапазон температуры (яйца, цисты, куколки насекомых, находящиеся в состоянии анабиоза взрослые животные, споры бактерий).

2. Стенотермные – морские и почвенные животные, способные жить лишь при определённой или меняющейся в узких пределах температуре.

1. криофилы (обитающие в условиях низких температур, бактерии, грибы, моллюски, членистоногие, черви и другие, могу сохранять активность при температуре клеток до -8 и -10 °С. В лабораторных экспериментах семена, споры и пыльца растений, коловратки, нематоды, цисты простейших после обезвоживания переносят температуры, близкие к абсолютному нулю, т.е. до -271,16 °С, возвращаясь после этого к активной жизни. Древесные и кустарниковые породы Якутии не вымерзают при -70°С, в Антарктиде при такой же температуре обитают лишайники, отдельные виды водорослей, ногохвостки, пингвины).

2. термофилы (обитающие в условиях высоких температур. теплолюбивые могут жить только при относительно высокой температуре, обычно не ниже 20 °С (например, рифовые кораллы, ряд видов насекомых, большинство пресмыкающихся). Например, в горячих минеральных источниках Южной Калифорнии обитает рыбка – пятнистый ципринодон. Она живет в водах температурой около +50 градусов.).

3. Мезофилы (организмы, нормально существующие и размножающиеся при средних температурах). Они обитают в умеренной зоне при температурах 20–40 °C. К мезофилам относится большинство птиц и млекопитающих средних широт

6. Влажность как экологический фактор.

Влажность воздуха обусловливает периодичность активной жизни организмов, сезонную динамику жизненных циклов, влияет на продолжительность развития, плодовитость и их смертность. Наземные организмы из-за постоянной потери воды нуждаются в регулярном ее пополнении. Поэтому у них в процессе эволюции выработались приспособления, которые регулируют водный обмен и обеспечивают экономное расходование влаги. Приспособления носят анатомо-морфологический, физиологический и поведенческий характер.

Эфемеры – экологическая группа травянистых однолетних растений с очень коротким вегетационным периодом (некоторые заканчивают полный цикл своего развития всего за несколько недель). Это, как правило, очень маленькие растения пустынь и полупустынь или степей. Они интенсивно развиваются, цветут и дают плоды во влажный период (весной или осенью) и полностью отмирают в период летней засухи. Некоторые растения-эфемеры, встречающиеся на территории России: веснянка весенняя, крупка дубравная, рогоглавник серповидный, проломник северный, малькольмия африканская, бурачок пустынный.

Эфемероиды – экологическая группа многолетних травянистых растений с очень коротким вегетационным периодом, приходящимся на наиболее благоприятное время года. После образования плодов жизненные процессы приостанавливаются, а надземная часть растения полностью отмирает. Однако оно не погибает, так как остаются подземные органы (луковицы, клубни или корневища), в которых за период вегетации был накоплен запас питательных веществ. В более благоприятный для растения период вегетация возобновляется. Период вегетации эфемероидов может приходиться на раннюю весну (различные виды тюльпана, крокусы, пролеска, ветреница, хохлатка, вероника весенняя, гусиный лук жёлтый и другие) или на осень (безвременник). Эфемероиды характерны для сухих областей (степей, полупустынь и пустынь) и широколиственных лесов обоих полушарий.

По отношению к влажности различают эвригигробионтные и стеногигробионтные организмы.

Эвригигробионтные организмы приспособились жить при различных колебаниях влажности.

Для стеногигробионтных организмов влажность должна быть строго определенной: высокой, средней или низкой.

• гигрофиты,

• мезофиты,

• ксерофиты.

Гигрофиты – организмы, обитающие во влажных местах, не переносящие водного дефицита и обладающие невысокой засухоустойчивостью. В целом же при довольно большом разнообразии местообитаний, особенностей водного режима и анатомо-морфологических черт всех гигрофитов объединяет отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды и неспособностью выносить незначительную ее потерю. Представителями гигрофитов являются рис, осоки, росянка, пушица, сердечник, калужница болотная, папирус. Среди животных: влаголюбивые виды, живут на заболоченных территориях, во влажных лесах, поймах рек, по берегам водоёмов, а также в почве или в гниющей древесине (комары, дождевые черви, лягушки, жуки-водолюбы и др.).

Мезофиты – это организмы умеренно увлажненных местообитаний. К мезофитам относятся многие луговые травы (клевер луговой, тимофеевка), большинство лесных растений (ландыш и др.), значительная часть лиственных деревьев (осина, береза, липа), многие полевые (рожь, капуста и др.), плодово-ягодные культуры (яблоня, смородина, малина, вишня и др.) и сорняки. Животные, приспособленные к жизни в условиях средней влажности воздуха и почв: косуля, рябчик, тритон, крапивница и др.

Ксерофиты – это организмы сухих местообитаний, способные переносить значительный недостаток влаги - почвенную и атмосферную засуху. Наиболее обильны и разнообразны ксерофиты в областях с жарким и сухим климатом. К ним принадлежат виды растений пустынь, сухих степей, саванн, сухих субтропиков. Для преодоления недостатка влаги могут быть разные пути: увеличение ее поглощения и сокращения расхода, а также способность переносить большие потери воды (алоэ, молочай, некоторые пальмы и растения семейства Юкка). Сухолюбивые виды эивотных, обитают в местностях с пониженной влажностью воздуха, в степях, пустынях (ящерицы, наземные черепахи, тушканчики, песчанки, саранча и др.).

Способы регуляции водного баланса у животных разнообразнее, чем у растений, их можно подразделить на поведенческие, морфологические и физиологические. К числу поведенческих приспособлений относят поиск водопоев, выбор места обитания, рытье нор и т.д. К морфологическим способам поддерживания нормального водного баланса относятся образования, способствующие задержанию воды в теле (в условиях дефицита влаги амфибии запасают воду (вернее, жидкую мочу) в мочевом пузыре, откуда она может реабсорбироваться в кровь; ороговевший эпидермис у рептилий и т.д.). Для восполнения запасов воды у животных кроме питья и поглощения влажной пищи определенное значение имеет метаболическая вода, образующаяся в организме при окислении запасов жира. Это – физиологическое приспособление к регуляции водного обмена.