Общий закон биологической стойкости
По широте диапазона толерантности различаются группы организмов:
Стенобионты (стенотопы) – организмы, способные существовать в узком диапазоне значений конкретного фактора.
Эврибионты (эвритопы) – организмы способные существовать в широком диапазоне значений конкретного фактора.
Диапазон толерантности не остается постоянным в течение жизни организма. Он может быть шире или уже в зависимости от возрастного или физиологического состояния организма.
Компенсация факторов – способность организмов снизить воздействие лимитирующих факторов (микроклимат в экосистемах)
Влияние температуры на организмы
Температура – важнейший из ограничивающих (лимитирующих) факторов. Пределами толерантности для любого вида являются максимальная и минимальная летальные температуры, за пределами которых вид смертельно поражают жара или холод. Если не принимать во внимание некоторые уникальные исключения, все живые существа способны жить при температуре между 0 и 50 °С, что обусловлено свойствами протоплазмы клеток.
В «оптимальном интервале» организмы чувствуют себя комфортно, активно размножаются и численность популяции растет. К граничным участкам температурного предела жизни — «пониженной жизнедеятельности» - организмы чувствуют себя угнетенно. При дальнейшем похолодании в пределах «нижней границы стойкости» или увеличении жары в пределах «верхней границы стойкости» организмы попадают в «зону смерти» и погибают.
|
|
|
Этим примером иллюстрируется общий закон биологической стойкости (по Ламотту), применимый к любому из важных лимитирующих факторов. Величина «оптимального интервала» характеризует «величину» стойкости организмов, т. е. величину их толерантности к этому фактору, или «экологическую валентность».
Адаптационные процессы у животных по отношению к температуре привели к появлению пойкилотермных и гомойотермных животных. Подавляющее большинство животных являются пойкилотермными, т. е. температура их собственного тела меняется с изменением температуры окружающей среды: земноводные, пресмыкающиеся, насекомые и др. Значительно меньшая часть животных – гомойотермные, т. е. имеют постоянную температуру тела, независимую от температуры внешней среды: млекопитающие (в том числе и человек), имеющие температуру тела 36-37°С, и птицы с температурой тела 40°С.
Не меньшее значение температура играет в жизни растений. При повышении температуры на 10° С интенсивность фотосинтеза увеличивается в два раза, но лишь до 30-35°С, затем его интенсивность падает, и при 40-45°С фотосинтез вообще прекращается. При 50°С большинство наземных растений погибает, что связано с интенсификацией дыхания растений при повышении температуры, а затем его прекращения при 50 °С.
|
|
|
Известны морфологические приспособления растений к низким температурам, так называемые жизненные формы растений, которые, например, можно выделить по положению почек возобновления растительных видов по отношению к поверхности почвы и к защите, которую они получают от снежного покрова, лесной подстилки, слоя почвы и т. п. Вот некоторые из форм (по Раункеру): эпифиты – растут на других растениях и не имеют корней в почве; фанерофиты (деревья, кустарники, лианы) – их почки остаются над поверхностью снега и нуждаются в защите покровными чешуйками; криптофиты, или геофиты, теряют всю видимую растительную массу и прячут свои почки в клубнях, луковицах или корневищах, скрытых в почве; терофиты – однолетние растения, отмирающие с наступлением неблагоприятного сезона, выживают лишь их семена или споры.
Морфологические адаптации к климатическим условиям жизни, и прежде всего к температурным, наблюдаются также у животных. Жизненные формы животных одного вида, например, могут сформироваться под воздействием низких температур, от -20 до -40°С, при которых они вынуждены накапливать питательные вещества и увеличивать массу тела: из всех тигров самый крупный амурский тигр, живущий в наиболее северных и суровых условиях. Эта закономерность именуется правилом Бергмана: у теплокровных животных размер тела особей в среднем больше у популяций, живущих в более холодных частях ареала распространения вида.
|
|
|
Но в жизни животных гораздо большее значение имеют физиологические адаптации, простейшей из которых является акклиматизация – физиологическое приспособление к перенесению жары или холода. Например, борьба с перегревом путем увеличения испарения, борьба с охлаждением у пойкилотермных животных путем частичного обезвоживания своего тела или накопления специальных веществ, понижающих точку замерзания, у гомойотермных – за счет изменения обмена веществ.
Существуют и более радикальные формы защиты от холода – миграция, зимовка.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 1414; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!