Экологические факторы среды 1 страница

Среда жизни действует на живые организмы посредством физических, химических и биологических сторон. Все те влияния среды, которые оказывают какое-либо воздействие на организмы (являются раздражителями, выступают ограничителями существования организмов и др.) обозначают экологическими. Однако не все влияния внешней среды действуют с одинаковой силой на организмы. Некоторые вообще безразличны для них. Поэтому экологи различают экологические факторы и элементы среды (средообразующие элементы).

Количество средообразующего элемента всегда избыточно, и, следовательно, его колебания не являются ограничивающим или стимулирующим моментом в жизнедеятельности организмов. Экологические факторы, в отличие от средообразующих элементов, проявляют свое воздействие благодаря постоянно меняющимся характеристикам. Поэтому экологическими факторами считаются только те влияния среды, количественные выражения которых подвержены изменениям. Например, вода в водной среде является средообразующим элементом, а в наземно-воздушной становится экологическим фактором. Необходимо отметить, что в разграничении на экологические факторы и элементы среды надо быть осторожным. По мере узнавания свойств внешних влияний все большее их число причисляется к экологическим факторам.

Все многообразие экологических факторов подразделяется на три большие группы: абиотические, биотические и антропогенные факторы (рис. 4. 1.).

Рис. 4.1. Экологические факторы среды.

Абиотические факторы

К абиотическим факторами относят все элементы неживой природы, влияющие на организмы. Среди них различают следующие группы: климатические - свет, температура, воздух, ветер и др.; эдафические -физико-химические свойства почвы, топографические (орографические) - условия рельефа; химические - газовый состав воздуха, солевой состав воды и др.; физические - шум, теплопроводность, радиоактивность, давление и др.

В природе трудно отделить действие одного абиотического фактора от другого, организмы всегда испытывают их совместное влияние.

Очень важными лимитирующими (ограничивающими существование) факторами являются свет, температура, вода.

Свет

Свет как носитель солнечной энергии является одним из основных абиотических факторов. Без него невозможна фотосинтетическая деятельность зеленых растений. В то же время прямое воздействие света на протоплазму смертельно для организма. Поэтому многие морфологические и поведенческие свойства организмов обусловлены действием света.

Солнце излучает в космическое пространство громадное количество энергии, и хотя на долю Земли приходится лишь одна двухмиллионная часть солнечного излучения, его хватает на обогрев и освещение нашей планеты. Солнечное излучение - это электромагнитные волны самой разной длины, а также радиоволны длиной не более 1 см. Наиболее важными качественными признаками света являются: длина волны (или цвет), интенсивность (действующая энергия в калориях) и продолжительность воздействия (длина дня).

Среди солнечной энергии, проникающей в атмосферу Земли, имеются видимые лучи (их около 50%), теплые инфракрасные лучи (50%) и ультрафиолетовые лучи (около 1%). Все эти лучи имеют большое значение в жизни всего органического мира.

Видимые лучи (солнечный свет) состоят из лучей разной окраски и разной длины волн. С ними связана активность животных и растений (только в условиях видимого света протекает фотосинтез).

Ультрафиолетовые лучи способствуют образованию витамина D в животных организмах, оказывают губительное действие на различные микроорганизмы. Кроме того, эти лучи с длиной волны 0,38-0,40 мк обладают большой фотосинтезирующей активностью, стимулируют рост и размножение клеток, способствуют синтезу высокоактивных биологических соединений, повышая в растениях содержание витаминов и антибиотиков, увеличивают устойчивость растительных клеток к различным заболеваниям.

Инфракрасное излучение воздействует на тепловые центры нервной системы животных организмов, осуществляя тем самым регуляцию окислительных процессов и двигательные реакции как в сторону к предпочитаемым температурам, так и в направлении от них.

Среди всех лучей солнечного света обычно выделяются лучи, так или иначе оказывающие влияние на растительные организмы, особенно на процесс фотосинтеза, ускоряя или замедляя его протекание. Эти лучи принято называть физиологически активной радиацией (сокращенно - ФАР). Наиболее активными среди ФАР являются оранжево-красные (0,65-0,68 мк), сине-фиолетовые (0,40-0,50 мк) и близкие ультрафиолетовые (0,38-0,40 мк) лучи. Меньше всего поглощаются желто-зеленые лучи (0,50-0,58 мк) и почти не поглощаются инфракрасные (лишь инфракрасные лучи с длиной волны более 1,05 мк принимают участие в теплообмене растений).

Поглощение световой энергии у растений обеспечивается разными пигментами. В зависимости от того, какие из них представлены, растения имеют тот или иной максимум поглощения. Зеленые пигменты (хлорофиллы а, Ь, с, d) обеспечивают максимум поглощения в красной и сине-фиолетовой части спектра ФАР, каротиноиды поглощают часть сине-фиолетовых лучей, а фикоцианы обеспечивают поглощение в желтой и зеленой части спектра. Все эти пигменты позволяют организмам более полно использовать поступающую энергию.

Имея разную длину волн в своем спектре, свет по-разному действует на организмы. Поэтому в характеристике света как экологического фактора состав его спектра имеет весьма существенное значение. Например, очиток розовый, находясь под белым тентом, цветет, то под красным он приобретает вытянутую форму и лишь начинает раскрывать бутоны. Экземпляры же, выросшие под зеленым тентом, имеют угнетенный вид - у них слабо развиты стебли и листья, и они, как правило, вообще не переходят к цветению.

Лучи разной окраски хорошо различаются и животными организмами (особенно насекомыми). Так, например, бабочки предпочитают красные или желтые цветки. Пчелы не реагируют на красный цвет (воспринимают его как темноту). Гремучие змеи хорошо видят инфракрасную часть спектра и ловят добычу в темноте, ориентируясь при помощи органов зрения.

Интенсивность света, т.е. поступление энергии, фактически управляет морфофизиологическими процессами на Земле и влияет на количество образования первичной продукции в экосистемах. Отдельные организмы и целые сообщества приспосабливаются к различным интенсивностям света, становясь светолюбивыми или тенелюбивыми. Интенсивность света влияет на активность жизнедеятельности животных, разграничивая среди них виды, ведущие сумеречный, ночной и дневной образ жизни.

У большинства растений светлое время суток является периодом высшей активности. Однако встречаются виды, цветение которых происходит в темное время суток. Причем цветки, открывающиеся на ночь, являются обычно насекомоопыляемыми и обладающими сильным запахом.

Суточный режим активности организмов связан с периодическими изменениями освещенности, обусловленными движением Земли вокруг своей оси. А ее вращение вокруг Солнца меняет соотношение длины дня и ночи в разное время года. Установлено, что сезонная ритмичность в жизнедеятельности организмов определяется не абсолютной величиной дневных и ночных часов, а постепенным сокращением светлой части суток (фотопериода) осенью и увеличением весной. В соответствии с этим в действиях всех организмов выработались особые механизмы, реагирующие на продолжительность дня. Они обеспечивают протекание всех процессов жизнедеятельности у организмов и служат сигналом сезонных и суточных изменений в их состоянии и поведении. Например, уменьшение светового дня в конце лета ведет к прекращению роста, стимулирует отложение запасных питательных веществ, вызывает у животных осеннюю линьку, определяет сроки группирования в стаи, миграции, переходов в состояние покоя и спячки. Увеличение длины светового дня в конце зимы и весной является фактором, стимулирующим половую функцию, особенно у птиц и млекопитающих, определяет сроки цветения ольхи, мать-и-мачехи и других растений.

Закономерное изменение положения Земли по отношению к Солнцу обусловливает разную продолжительность освещенности земной поверхности в различных географических зонах. Это повлекло за собой появление приспособленности к жизни в условиях продолжительного и короткого освещения. Длинный день способствует нормальному развитию организмов северных зон. Обитателей этих зон обычно называют длиннодневными. Среди растений длиннодневными являются рожь, пшеница, клевер, тысячелистник, смолевка, поповник, цикорий, ирис, фиалки, незабудка и др. Организмы, нормально развивающиеся при сокращенном световом дне, называют короткодневными. К их числу относятся виды, являющиеся выходцами из южных районов. Например, гречиха, астры, просо, подсолнечник, георгин, молочай, топинамбур, конопля и др.

Подобные группы отмечаются и у животных. Нормально развиваются лишь в условиях длинного дня - капустная белянка, березовая пяденица, восточная плодожорка и др. насекомые. К короткодневным относят тутового шелкопряда, саранчу.

Зная реакцию видов на продолжительность освещения, можно влиять на сроки развития организмов. Так, увеличив освещение для короткодневных насекомых, можно замедлить развитие гусениц, укоротив день - ускорить прохождение стадий личинки и куколки. Продолжительное освещение короткодневных растений приводит к ускоренному росту их вегетативных частей - стеблей, листьев, усиленному ветвлению, но цветение, созревание плодов при этом задерживается.

Конечно, в проявлении суточной и сезонной активности организмов помимо света принимают участие и такие факторы как температура и влажность. Но именно продолжительность освещенности (фотопериод) стимулирует различные процессы жизнедеятельности. Реакции организмов на смену длины дня и ночи, проявляющиеся в колебаниях физиологических процессов, получили название фотопериодизм (от греч. photos – свет, periodos - обход, круговращение).

Световой режим любого местообитания определяется интенсивностью прямого и рассеянного света, его количеством, спектральным составом, а также отражательной способностью поверхности, на которую падает свет. Все это зависит от географического местоположения, высоты над уровнем моря, рельефа и экспозиции, состояния атмосферы, времени суток и сезона года, растительности и антропогенности ландшафта, солнечной активности, глобальных изменений в атмосфере, фаз Луны и силы лунного света.

По отношению к световому режиму среди растений выделяют следующие экологические группы: гелиофиты (светолюбивые растения), сциофиты (тенелюбивые растения) и сциогелиофиты (теневыносливые растения, факультативные гелиофиты). Животных обычно тоже делят на три группы: дневные, ночные, сумеречные.

Гелиофиты (греч. гелиос - солнце) – это растения открытых (незатененных) местообитаний. Они встречаются во всех природных зонах Земли. И к ним относятся растения верхних ярусов степей, лугов и лесов, наскальные мхи и лишайники, виды пустынной, тундровой и высокогорной растительности.

Анатомо-морфологическими признаками этих растений являются: довольно толстые, с хорошо развитой проводящей и механической тканью побеги; короткие междоузлия и значительное ветвление (способствуют возникновению розеточности и образованию формы роста типа “подушка”); мелкие листья, которые в пространстве располагаются так, что в самые яркие полуденные часы солнечные лучи как бы “скользят” по листовой пластинке и меньше усваиваются, а в утренние и вечерние часы падают на ее плоскость, используясь максимально; поверхность листьев либо блестящая, либо покрыта восковым налетом, либо густо опушена светлыми волосками; хорошо развиты эпидерма и кутикула, которые затрудняют проникновение света во внутрь листа; мезофилл листьев имеет плотное строение за счет развития столбчатой паренхимы, образующейся как у верхней, так и у нижней стороны листа; хлоропласты мелкие, с невысоким содержанием хлорофилла, многочисленные, листья светло- зеленые.

Некоторые гелиофиты могут произрастать и в нижних ярусах леса только благодаря тому, что сдвигают свой короткий вегетационный период на весну и начало лета, когда листва на деревьях еще не успевает распуститься, и освещенность у поверхности почвы оказывается высокой. Ко времени полного распускания листьев в кронах деревьев и появления затенения они успевают отцвести и образовать плоды. Такие растения называют эфемерами (однолетние) и эфемероидами (многолетние). Например, медуница мягчайшая, горицвет весенний, прострел раскрытый.

Теневыносливые сциогелиофиты нормально развиваются, как при полном освещении, так и в условиях более или менее выраженного затенения. К ним относятся большинство лесных растений, многие луговые травы и небольшое число степных, тундровых и некоторых других растений. Например, земляника лесная, герань полевая, ель обыкновенная и др.

Сциофиты (греч. скиа – тень) - предпочитают условия слабого освещения, отрицательно реагируя на прямой солнечный свет. К этой экологической группе относятся растения нижних ярусов густых тенистых лесов и густотравных лугов, погруженные в воду растения, обитатели пещер.

Приспособления тенелюбов к свету во многом противоположны адаптациям светолюбивых растений. Сциофиты имеют: более крупные и более тонкие листья, которые в пространстве ориентируются так, чтобы получить максимум света; обычно лишены кутикулы, опушения и воскового налета; эпидерма пропускает до 98% падающего света; мезофилл рыхлый, не дифференцирован (или слабо дифференцирован) на столбчатую и губчатую паренхиму; хлоропласты крупные, многочисленные, со значительным содержание хлорофилла; окраска листьев темно-зеленая.

У водных тенелюбов хорошо выражено адаптивное изменение состава фотосинтезирующих пигментов в зависимости от глубины обитания, а именно: у водных растений и у зеленых водорослей, обитающих в верхнем слое воды, преобладают хлорофиллы, у цианобактерий (синезеленых водорослей) к хлорофиллу прибавляется фикоцианин, у бурых водорослей - фукоксантин, у самых глубоководных красных водорослей - фикоэритрин.

Своеобразным типом физиологической адаптации некоторых тенелюбов к недостатку света является утрата способности к фотосинтезу и переход к гетеротрофному питанию (по средствам симбиоза или паразитизма).

Рис. 4. 2. Орхидея гнездовка.

Симбиотрофы (микотрофы), получают органические вещества с помощью грибов-симбионтов. Побеги этих растений теряют зеленую окраску, листья редуцируются и превращаются в бесцветные чешуи. Корневая система приобретает своеобразную форму: под влиянием гриба рост корней в длину ограничивается, зато они разрастаются в толщину (рис. 4. 2.).

Рис. 4. 2. Орхидея гнездовка.

Растения-паразиты других высших растений. Они наиболее многочисленны в нижних ярусах густых влажнотропических лесов, но встречаются и среди растений умеренных широт. Например, виды заразихи, повилика и др. Эти растения полностью утрачивают зеленую окраску, стебли и листья их крайне редуцированы, вместо корней формируются присоски-гаустории, внедряющиеся в ткани растения-хозяина и соединяющиеся с его проводящей системой (рис. 4. 3.).

Рис. 4. 3. Заразиха на подсолнечнике.

Кроме настоящих паразитов, полностью утративших способность к фотосинтезу, встречаются разнообразные формы полупаразитов, у которых имеются зеленые облиственные побеги, а вот вместо корней формируются присоски, внедряющиеся в ткани растения-хозяина и поглощающие растворенные в воде минеральные вещества. Полупаразитами являются: распространенный в Западной Европе кустарничек омела, поселяющийся в кронах деревьев, а также такие луговые растения как погремок, марьянник, очанка.

Кроме того, адаптацией помогающей растениям «добывать свет» является и специфический способ роста (лианы и эпифиты). Лианы выбираются на свет, используя как опору соседние растения, скалы и другие твердые предметы. Эпифиты поселяются на стволах и ветвях других видов высоко над землей, в условиях более благоприятного освещения, но при этом они не являются паразитами, а лишь “снимают квартиру”. Воздушные корни этих растений способны поглощать водяные пары из воздуха.

Вода

Вода является чрезвычайно важным экологическим фактором. Живых организмов, не содержащих воду, на Земле не найдено. Обмен веществ любого живого организма протекают только при участии воды. Ее количество часто является ограничивающим фактором в жизнедеятельности вида, что обусловливает его расселение и численность.

Вода – инертный и универсальный растворитель. Она химически не изменяется под действием большинства соединений, которые растворяет. Это очень важно для всех живых организмов на нашей планете, поскольку необходимые их тканям питательные вещества поступают в водных растворах в сравнительно мало измененном виде. В природных условиях вода всегда содержит то или иное количество примесей, взаимодействуя не только с твердыми и жидкими веществами, но растворяя также и газы.

Большое экологическое значение имеют высокая плотность и вязкость воды, которые оказали существенное влияние на эволюцию многих водных животных.

В сухопутной среде важными показателями воды как экологического фактора являются: количество, физическое состояние (жидкая, парообразная, твердая - в виде снега, льда или града), особенности распределения на суше, насыщение водяными парами воздуха, глубина залегания в почве, особенности распределения влаги в течение года. Все это вызывает у организмов различные приспособительные реакции (адаптации). Условия водного режима сказываются на всех процессах жизнедеятельности, а так же на внешнем и внутреннем строении. Адаптации организмов делят на морфологические, физиологические, поведенческие и ритмологические.

Примерами морфологических адаптаций, позволяющих растениям избежать высыхания, являются: непроницаемость покровов, наличие различных трихом (волосков, щетинок и др), восковой налет; расположение устьиц и их размеры, количество на единицу поверхности, особенности закрывания.

Физиологическими адаптациями к жизни в засушливых условиях у растений и животных являются: запасание большого количества воды в тканях, умение выделять сухие экскреты (мочевую кислоту и гуанин), обладание приемами продолжительного удерживания воды, способность выделять метаболическую воду, образованную за счет диссимиляции жиров и углеводов и др.

К поведенческим адаптациям у животных можно отнести выбор мест, защищенных от высыхания, миграции в более влажные слои почвы, зарывание в подстилку, отлет с наступлением сухости к лесонасаждениям, пребывание днем в норах или зарываясь в песке, летняя спячка (у обитателей пустынь) и т.п.

Существуют растения, у которых за один и тот же вегетационный период неоднократно приостанавливаются рост и развитие при засухе и возобновляются вновь с выпадением осадков (например, осока вздутая, некоторые акации, астрагалы).

Очень важным приспособлением к сухому климату является своеобразный ритм сезонного развития организмов. Растения эфемеры и эфемероиды используя весеннюю влагу, успевают в очень короткие сроки (за 12-30 дней) прорасти, развить генеративные побеги, расцвести и сформировать плоды и семена. Эфемерами могут быть и насекомые, и ракообразные и даже рыбы.

По отношению к фактору влажности среди сухопутных организмов различают три основные экологические группы: гигрофилы (влаголюбивые), мезофилы (предпочитают умеренную влажность) и ксерофилы (сухолюбивые). Водный обмен со средой у представителей указанных экогрупп различен. Интенсивнее он протекает у гигрофилов, слабее у ксерофилов.

Гигрофилами (гидрофитами) среди растений являются - калужница болотная, лютик ползучий, хвощ приречный и др., а среди животных - мокрицы, комары, стрекозы, ужи, жужелицы и др.

Растения, обитающие на влажной почве (например, на болотистых лугах или в сырых лесах) не испытывают недостатка в воде, и в их структуре отсутствуют какие-либо особые приспособления, направленные на снижение транспирации. Например, в листе медуницы клетки эпидермы тонкостенные, покрыты тонкой кутикулой, устьица или находятся вровень с поверхностью листа, или даже приподняты над ней, обширные межклетники создают большую испаряющую поверхность. У лесных гигрофитов к перечисленным признакам присоединяются черты, характерные для тенелюбивых растений. Даже на временное высыхание почвы и воздуха растения-гигрофилы реагируют увяданием, угнетенностью роста, гибелью генеративных органов.

Мезофилами среди растений являются большинство луговых и лесных трав (клевер, ландыш, майник, папоротник орляк и др.), почти все лиственные деревья (осина, береза, клен, ольха и др.), многие полевые культуры и сорняки.

Ксерофилами среди животных являются термиты, вараны, верблюды. Из растений - саксаулы, верблюжья колючка, кактусы, алоэ, агава. У всех ксерофилов широко представлены многообразные механизмы регуляции водного обмена и приспосабливания к удерживанию воды в теле и клетках.

Растения-ксерофиты подразделяется на два типа: настоящие ксерофиты и ложные ксерофиты.

К настоящим ксерофитам относят такие растения, которые, произрастая на сухих местообитаниях, действительно испытывают недостаток влаги. У таких растений анатомо-морфологические и физиологические адаптации направлены на уменьшение транспирации, что отчетливо проявляются в особенностях строения эпидермы (клетки с утолщенными наружными стенками, мощная кутикула, разнообразные трихомы, толстый восковой налет, свертывание листа при недостатке влаги), в редукции листьев, а также в высоком осмотическом давлении клеточного сока и засухоустойчивостью протопласта.

К ложным ксерофитам относятся растения, которые произрастают на сухих местообитаниях, но не испытывают недостатка влаги. Такие растения имеют приспособления, позволяющие добывать достаточное количество воды и экономить ее. В этом им помогают сочные мясистые стебли и листья (стеблевые и листовые суккуленты) с водоносной тканью, малочисленные, располагающиеся в углублениях и открывающиеся только ночью устьица, глубокие корневые системы (до 15-20 м и более).

К ложным ксерофитам относятся и пустынно-степные эфемеры и эфемероиды, которые имеют очень короткий периодом вегетации, приуроченный к более прохладному и влажному сезону года. Засушливое время они переживают в виде семян или покоящихся подземных органов - луковиц, корневищ, клубней.

Однако разделение организмов по фактору влажности на три группы носит относительный характер, так как у многих видов в различных условиях и на разных стадиях развития потребность во влаге непостоянна. Например, проростки и молодая поросль многих древесных растений развиваются по типу мезофильных, тогда как взрослые растения имеют черты ксерофилов. Кроме того, влажность и осадки влияют на организмы различно в зависимости от сопутствующего действия других факторов, особенно температуры.

Растения, приспособившиеся к водному образу жизни, называют гидрофитами. Их строение определяется условиями жизни и характеризуется: большой поверхностью органов, тонкими часто рассеченными на нитевидные доли листьями, фотосинтезирующими хлоропластами в эпидерме, тонкой кутикулой (часто отсутсвует), крупными межклетниками, заполненными газами и образующими хорошо выраженную аэренхиму, гетерофиллией (способностью образовывать листья различной структуры). Среди них, частуха подорожниковая, кубышка желтая, рогоз узколистный и др.

Температура

Тепловой режим - одно из важнейших условий существования организмов. Тепло на земной поверхности обеспечивается солнечными лучами и распределяется по Земле в зависимости от высоты стояния Солнца над горизонтом и угла падения солнечных лучей (поэтому тепловой режим неодинаков на разных широтах и на разной высоте над уровнем моря).

Температурный фактор характеризуется ярко выраженными сезонными и суточными колебаниями.

Температурный оптимум большинства живых организмов находится в пределах 20-25°С. Изменение температуры в местах обитания, выходящее за пределы пороговой терпимости организмов, может приводить к их массовой гибели. Но критические температуры для растений и животных могут варьировать чрезвычайно широко. Если живущие в пустыне рептилии могут без труда переносить 45-градусную жару, то большинство морских беспозвоночных гибнет при температуре более 30-32 °С.

Большинство организмов способно в той или иной мере контролировать температуру своего тела с помощью различных ответных реакций. У подавляющего числа живых существ температура тела может изменяться в зависимости от температуры окружающей среды. Организмы не способные регулировать свою собственную температуру называют пойкилотермными. Их активность в основном зависит от тепла, поступающего извне. Пойкилотермия (холоднокровность) свойственна таким группам организмов, как растения, микроорганизмы, беспозвоночные, рыбы, рептилии и др.

Значительно меньшее количество живых существ способно к активному регулированию температуры тела. Это представители двух высших классов позвоночных - птицы и млекопитающие. Вырабатываемое ими тепло является продуктом биохимических реакций и служит существенным источником повышения температуры тела. Такая температура поддерживается на постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Организмы, способные поддерживать постоянную оптимальную температуру тела независимо от температуры среды, называют гомойотермными. За счет этого свойства многие виды животных способны жить и размножаться при температуре ниже нуля (северный олень, белый медведь, ластоногие, пингвины). Поддержание постоянной температуры своего тела обеспечивается такими приспособлениями к условиям существования, как хорошая тепловая изоляция, создаваемая шерстяным покровом, плотное оперение, подкожные воздушные полости, толстый слой жировой ткани и т.п.

Частным случаем гомойотермии является - гетеротермия. Разный уровень температуры тела у гетеротермных организмов зависит от их функциональной активности. Так в период активности они обладают постоянной температурой тела, а в период отдыха или зимней спячки она значительно понижается. Такая особенность характерна, например, для бурых медведей, сурков, барсуков, ежей и др.

Температура: изменяет скорость физико-химических процессов в клетках, влияет на анатомо-морфологические особенности организмов, оказывает воздействие на ход физиологических процессов, рост, развитие, поведение и во многих случаях определяет географическое распространение растений и животных.

По отношению к температуре как экологическому фактору все организмы делят на теплолюбивые и холодолюбивые.

Теплолюбивые (термофилы) хорошо растут и развиваются лишь в условиях довольно высоких температур. Обитают они преимущественно в тропических районов Земли. Температурный оптимум термофилов находится в пределах 25-28°С. Но есть и исключения, например, верблюжья колючка, переносит нагревание воздуха до 70°С.

Растения переносят жару благодаря определенным анатомо-морфологическим, физиологическим и ритмологическим особенностям. Среди которых: высокая жаростойкость клеток и тканей, которые обусловлены физико-химическими свойствами цитоплазмы; способность к сокращению поверхности тела (например, скручивание листьев, сжатие листовых пластинок до размера игл, щетинок и чешуи); развитие трихом, которые создают войлочное покрытие на надземных органах; глянцевая поверхность тела, что обеспечивает отражение солнечных лучей; наличие эфирных железок (вырабатываемые ими эфирные масла в жару интенсивно испаряются и тем самым способствуют охлаждению); способность образовывать на надземных органах наросты кристаллов (путем выпота солей), которые преломляют и рассеивают солнечные лучи (например, тамариск, кермеки); умение впадать в состояние вынужденного покоя (спячка, оцепенение).

Животные с наступлением жары уходят в более прохладные, сильно затененные уголки, забираются на растения в тень кроны, зарываются в песок до глубины влажных и более прохладных слоев, забиваются в щели, норы, под камни. Некоторые организмы переходят на режим с ночной активностью.

Холодолюбивые (криофилы) предпочитают сравнительно низкие, но обязательно положительные температуры. Они населяют преимущественно умеренные и холодные климатические зоны. Для таких организмов оптимальны температуры от 10 до 20°С.

Существование криофилов обеспечивают преимущественно клеточные и тканевые адаптации. Среди которых: изменение физико-химического состояния веществ, содержащихся в клетках (например, повышение концентрации растворов, увеличение осмотического давления клеточного сока, уменьшение процента свободной воды, не связанной в коллоиды); отложение запасных питательных веществ в виде высокоэнергетических соединений (жиры, масла, гликоген и др.); «перемещение» резервных энергетических веществ в теле организмов (например, накопление масла во внутренних слоях древесины, что увеличивает устойчивость к сильным морозам).

Дата добавления: 2014-11-07