Температура как экологический фактор. Пойкилотермные и гомойотермные организмы. Способы регуляции температуры тела у животных.



Экологические факторы и их классификация. Экологическая пластичность видов. Закон минимума Либиха и закон толерантности Шелфорда. Экологический фактор — условие среды обитания, оказывающее воздействие на организм. Среда включает в себя все тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях.Бывают: абиотические,биотические,антропогенные. Абиотические: включают компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы: климатические (свет, влага, давление),почвенные (состав,плотность),орографические (рельеф),химические (кислотность).пирогенные (воздействие огня).Биотические:совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания:фитогенные (влияние растений друг на друга и на окружающую среду).зоогенные (влияние животных друг на друга и на окружающую среду),микробиогенные (вирусы).Антропогенные факторы влияние человека на окружающую среду и живые организмы. Человек, распахивая земли, создает сельскохозяйственные угодья, выводит высокопродуктивные и устойчивые к заболеваниям формы, расселяет одни виды и уничтожает другие. Эти воздействия (сознательные) носят отрицательный характер, например необдуманное расселение многих животных, микроорганизмов, хищническое уничтожение целого ряда видов, загрязнение среды,уничтожение лесов.Закон минимума  Либиха: рост растений зависит от того элемента питания который присутствует в минимальном количестве.пример:Пусть в почве содержатся все элементы минерального питания, необходимые для данного вида растений, кроме одного из них, например бора или цинка. Рост растений на такой почве будет угнетен. Если добавить в почву нужное количество бора (цинка), то это приведет к увеличению урожая. Но если вносить любые другие химические соединения (например, азот, фосфор, калий) и даже удастся добиться того, что все они будут содержаться в оптимальных количествах, а бор (цинк) будет отсутствовать, это не даст никакого эффекта).Закон толерантности (В. Шелфорда).Закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Пример: если поместить к-либо растение/животное в экспериментальную камеру и измерять в ней температуру воздуха, то состояние организма будет изменяться. Закон толерантности: Лимитировать может избыточное действие данного фактора(не только недостаток).Лимитирующим ф. понимается фактор, который ограничивает процесс развития или существования организма, вида или сообщества. Им может быть любой из действующих в природе экологических факторов: вода, тепло, свет, ветер. Экологическая пластичность организмов (экологическая валентность) – степень приспособляемости вида к изменениям фактора среды. Выражается диапазоном значений факторов среды, в пределах которого данный вид сохраняет нормальную жизнедеятельность. Чем шире диапазон, тем больше экологическая пластичность.Если фактор приближ.к придел.толер-ти(вынослив.)наз.лимитирующим.Виды, способные существовать при небольших отклонениях фактора от оптимума, называются узкоспециализированными, а виды, выдерживающие значительные изменения фактора – широкоприспособленными.Пример:Рыба форель не переносит большие колебания температур. Экологическая пластичность может рассматриваться как по отношению к отдельному фактору, так и по отношению к комплексу экологических факторов. Способность видов переносить значительные изменения определенных факторов:эвритермные (пластичны к температуре)- эвриголинные (соленость воды)- эврифотные (пластичны к свету)- эвригигрические (пластичны к влажности)- эвриойкные (пластичны к месту обитания)- эврифагные (пластичны к пище).Виды, обладающие широкой экологической пластичностью– эврибионты; виды с малой индивидуальной приспособляемостью – стенобионты. Например, в водной среде больше стенобионтов, так как она по своим свойствам относительно стабильна и амплитуды колебания отдельных факторов малы. В более динамичной воздушно-наземной среде преобладают эврибионты. У теплокровных животных экологическая валентность шире, чем у хладнокровных. Эврибионты широко распространены, а стенобионтность суживает ареалы; однако в некоторых случаях благодаря высокой специализированности стенобионтам принадлежат обширные территории. Например, рыбоядная птица скопа является типичным стенофагом, но по отношению к другим факторам среды – эврибионтом. В поисках необходимой пищи птица способна преодолевать в полете большие расстояния, поэтому занимает значительный ареал.    

Температура как экологический фактор. Пойкилотермные и гомойотермные организмы. Способы регуляции температуры тела у животных.

Температура оказывает огромное влияние на многие стороны жизнедеятельности организмов их географии распространения, размножения и др. Пределы температур в которых может существовать жизнь, примерно от -200°С до +100°С. Любой вид способен жить только в пределах определенного интервала температур. За пределами этих критических крайних температур, холод или жара, наступает смерть организма. Где-то между ними находится оптимальная температура, при которой жизнедеятельность всех организмов идет активно.По толерантности организмов к температурному режиму они делятся на эвритермные и стенотермные, т.е. способные переносить колебание температуры в широких пределах или узких пределах. Например, лишайники могу жить при различной температуре.К пойкилотермным организмам относят все таксоны органического мира, кроме птиц и млекопитающих.П.характеризуются: неустойчивость, температуры их тела, меняющейся в широких пределах в зависимости от изменений температуры окружающей среды. Главным источником энергии у них является внешнее тепло. Этим объясняется прямая зависимость температуры тела пойкилотермных от температуры среды. К гомойотермным организмам относят птицы и млекопитающие. Высокий уровень метаболизма приводит к тому, что у таких животных в основе теплового баланса лежит использование собственной теплопродукции, значение внешнего обогрева относительно невелико. Поэтому птиц и млекопитающих относят к эндотермным организмам. Эндотермия – важное свойство, благодаря ему снижается зависимость жизнедеятельности организма от температуры внешней среды. Гомойотермные животные не только обеспечены теплом за счет собственной теплопродукции, но и способны активно регулировать его производство и расходование.Способы регуляции температуры тела у пойкилотермных животных: Важнейшая особенность животных – способность перемещаться в пространстве создает новые адаптивные возможности, в том числе и в терморегуляции. Животные, обладающие мускулатурой, производят гораздо больше собственного, внутреннего тепла. Чем мощнее и активнее мускулатура, тем больше тепла может генерировать животное.Пойкилотермные животные, эктотермными(получ.тепло из окр.среды), поскольку общий уровень их метаболизма не настолько высок, чтобы внутреннего тепла стало достаточно для обогревания тела. Например, при температуре +37 °C пустынная игуана потребляет кислорода в 7 раз меньше, чем грызуны такой же величины. Основные способы регуляции температуры тела у пойкилотермных животных – поведенческие: перемена позы, активный поиск благоприятных мест обитания, создание микроклимата (рытье нор, сооружение гнезд).Переменой позы животное может усилить или ослабить нагревание за счет солнечной радиации. Например, пустынная саранча в прохладные утренние часы подставляет солнечным лучам широкую боковую поверхность тела, а в полдень – узкую спинную.

у гомойотерных: Основные отличия гомойотермных животных от пойкилотермных организмов: 1) мощный поток внутреннего, эндогенного тепла; 2) развитие целостной системы эффективно работающих терморегуляторных механизмов, и в результате 3) постоянное протекание всех физиологических процессов в оптимальном температурном режиме.Гомойотермные сохраняют постоянный тепловой баланс между теплопродукцией и теплоотдачей и поддерживают постоянную высокую температуру тела. Организм теплокровного животного не может быть временно «приостановлен» так, как это происходит при гипобиозе или криптобиозе у пойкилотермных.Теплокровным свойственна химическая терморегуляция – рефлекторное увеличение теплопродукции в ответ на понижение температуры среды. Химическая терморегуляция полностью отсутствует у пойкилотермных, у которых, в случае выделения дополнительного тепла, оно генерируется за счет непосредственной двигательной активности животных.Физическая терморегуляция экологически выгодна, так как адаптация к холоду осуществляется не за счет дополнительной выработки тепла, а за счет сохранения его в теле животного. Поведенческие способы регуляции теплообмена для теплокровных животных не менее важны, чем для пойкилотермных, и также чрезвычайно разнообразны – от изменения позы и поисков укрытий до сооружения сложных нор, гнезд, осуществления ближних и дальних миграций.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 703; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ