2.2.3. Вода (влажность).

Вода является одним из важнейших экологических факторов в жизни наземных организмов. Она составляет основную часть протоплазмы клеток, тканей, растительных и животных соков. Вода с растворенными в ней веществами обусловливает осмотическое давление клеточных и тканевых жидкостей, а также межклеточный обмен. Содержание воды в организме колеблется от 40 % масс. (стволы деревьев) до 98% масс. (водоросли).

В процессе эволюции у наземных организмов выработались адаптации, регулирующие водный обмен и расходование влаги.

Дефицит влаги приводит к снижению прироста растений, ограниченности численности организмов, их распространению по земному шару и к другим последствиям.

Важную роль в жизни растений и животных имеет влажность воздуха. Различают абсолютную и относительную влажность воздуха.

Абсолютная влажность отражает концентрацию водяных паров в воздухе и меняется в России от 1,5 г/м³(зимой) до 14г/м³(летом).

Относительная влажность характеризует степень насыщенности воздуха водяными парами и определяется по формуле

, %

где: А– абсолютная влажность воздуха при данных условиях,г/м³;

М– максимально возможная абсолютная влажность воздуха при этих же условиях,г/м³.

В экологии наиболее часто учитывается относительная влажность, т.к. она в большей степени влияет на интенсивность испарительных процессов. Широко используется параметр, называемый дефицитом насыщения, который также характеризует интенсивность испарительных процессов.

По отношению к водному режиму наземные организмы подразделяются на три основные экологические группы: гигрофильные (влаголюбивые), ксерофильные (сухолюбивые) и мезофильные(предпочитающие умеренную влажность).

Наиболее подвержены влиянию водного режима растения, т.к. они не могут передвигаться в поисках необходимой среды.

По отношению к колебанием водоснабжения и испарения растения делят на пойкилогидрическиеигомойогидрические. У первых количество воды в тканях непостоянно и зависит от влажности среды (мхи, папоротники и др.). Вторые способны поддерживать относительное постоянство содержания воды в тканях и меньше зависят от условий среды (большинство высших растений).

У наземных животных водообеспечение осуществляется тремя основными путями: через питье; с сочной пищей; в результате метаболизма (за счет окисления и расщепления жиров, белков и углеводов).

Потеря воды у животных происходит путем испарения и выделения мочи, а так же с остатками непереваренной пищи. Излишняя потеря воды опасна для животных и может привести к гибели их скорее, чем голодание.

Виды животных, получающие воду в основном через питье, тяготеют к водоемам (крупные млекопитающие, птицы).

Многие животные могут обходиться без питьевой воды, получая её из воздуха, почвы, пищи и др. способами (мелкие пустынные животные).

В процессе эволюции животные выработали следующие адаптации к поддерживанию водного баланса: поведенческие (поиски водоемов, рытье нор и др.); морфологические (раковины наземных улиток, ороговевшие покровы рептилий и др.); физиологические (образование метаболической воды, экономия воды при выделении мочи и кала, регулирование потоотделения и др.).

Выносливость к обезвоживанию выше у животных, подвергающихся тепловым перегрузкам. Так, для человека потеря воды, превышающая 10%массы тела, смертельна, в то же время верблюды переносят потери воды до 27%, овцы – до 23%, собаки – до 17%.

Экономия воды, выводимой через почки, достигается перестройкой азотного обмена. Так, у водных организмов при распаде белков образуется аммиак (NH₃), на выведение которого тратится много воды, а у наземных млекопитающих – мочевина (карбамид) (СО(NH₂)₂), которая является менее токсичным продуктом и может накапливаться в организме, не причиняя ему особого вреда, а, следовательно, выводиться в более концентрированном виде при меньшем количестве воды.

У пойкилотермных животных нагревание тела в результате повышения температуры воздуха позволяет избегать излишних потерь воды, которая тратится у гомойотермных животных для поддержания постоянной температуры. Этот фактор используют и некоторые животные с хорошей терморегуляцией. Например, верблюды способны на некоторое время «отключать» терморегуляцонные испарения. Летом в утренние часы температура тела его ~ 35^оС, а днем в жару достигает 40,7^оС, т.е. почти до предела выносливости. Это позволяет животному экономить на испарении до 5лводы за сутки.