Factores abióticos: factores de naturaleza inanimada, de naturaleza física y química. Estos incluyen: luz, temperatura, humedad, presión, salinidad (especialmente en el medio acuático), composición mineral(en el suelo, en el suelo de cuerpos de agua), el movimiento de masas de aire (viento), el movimiento de masas de agua (corrientes), etc. La combinación de varios factores abióticos determina la distribución de especies de organismos en diferentes áreas el mundo. Todo el mundo sabe que uno o el otro especies no se encuentra en todas partes, sino en áreas donde existen las condiciones necesarias para su existencia. Esto, en particular, explica el confinamiento geográfico varios tipos en la superficie de nuestro planeta.
Como se señaló anteriormente, la existencia cierto tipo depende de una combinación de muchos factores abióticos diferentes. Además, para cada especie, la importancia de los factores individuales, así como sus combinaciones, es muy específica.
La luz es esencial para todos los organismos vivos. En primer lugar, porque es prácticamente la única fuente de energía para todos los seres vivos. Organismos autótrofos (fotosintéticos) - cianobacterias, plantas, conversión de energía luz del sol en la energía de los enlaces químicos (en el proceso de síntesis de sustancias orgánicas a partir de minerales), aseguran su existencia. Pero además, materia orgánica, creados por ellos, sirven (en forma de alimento) como fuente de energía para todos los heterótrofos. En segundo lugar, la luz juega un papel importante como factor que regula el estilo de vida, el comportamiento y los procesos fisiológicos que ocurren en los organismos. Recordemos un ejemplo tan conocido como la caída otoñal de las hojas de los árboles. reducción gradual Horas del dia inicia un complejo proceso de reestructuración fisiológica de las plantas en previsión de un largo período invernal.
Los cambios en las horas de luz durante el año son de gran importancia para los animales de la zona templada. La estacionalidad determina la reproducción de muchas de sus especies, el cambio de plumaje y pelaje, cuernos en ungulados, metamorfosis en insectos, migración de peces y aves.
Un factor abiótico no menos importante que la luz es la temperatura. La mayoría de los seres vivos solo pueden vivir en el rango de -50 a +50 °C. Y principalmente en los hábitats de los organismos en la Tierra, las temperaturas no van más allá de estos límites. Sin embargo, hay especies que se han adaptado a la existencia a temperaturas muy altas o bajas. Entonces, algunas bacterias, los gusanos redondos pueden vivir en aguas termales con temperaturas de hasta +85 °C. En las condiciones del Ártico y la Antártida, existen diferentes tipos de animales de sangre caliente: osos polares, pingüinos.
La temperatura como factor abiótico puede afectar significativamente la tasa de desarrollo, la actividad fisiológica de los organismos vivos, ya que está sujeta a fluctuaciones diarias y estacionales.
Otros factores abióticos son igualmente importantes, pero en grados variables por diferentes grupos organismos vivos. Así, para todas las especies terrestres, la humedad juega un papel importante, y para las especies acuáticas, la salinidad. La fauna y la flora de las islas en los océanos y mares se ven significativamente afectadas por el viento. Para los habitantes del suelo es importante su estructura, es decir, el tamaño de las partículas del suelo.
Factores bióticos y antropogénicos
Factores bioticos(factores animales) son una variedad de diferentes formas interacciones entre organismos de la misma y diferente especie.
Relaciones entre organismos de la misma especie. es más probable que sean competencia y bastante agudo. Esto se debe a sus necesidades idénticas: en alimento, espacio territorial, en luz (para plantas), en lugares de anidación (para pájaros), etc.
A menudo, en la relación de los individuos de la misma especie, también hay cooperación. El modo de vida de manada de muchos animales (ungulados, focas, monos) les permite defenderse con éxito de los depredadores y asegurar la supervivencia de sus cachorros. Los lobos son un ejemplo interesante. Tienen un cambio de relaciones competitivas a cooperativas durante el año. En primavera y verano, los lobos viven en parejas (macho y hembra), crían crías. Al mismo tiempo, cada pareja ocupa un determinado territorio de caza que les proporciona alimento. Existe una feroz competencia territorial entre las parejas. En invierno, los lobos se reúnen en manadas y cazan juntos, y se desarrolla una estructura "social" bastante compleja en una manada de lobos. La transición de la competencia a la cooperación se debe aquí al hecho de que en el verano hay muchas presas (pequeños animales), y en invierno solo están disponibles los animales grandes (alces, ciervos, jabalíes). El lobo solo no puede hacerles frente, por lo que se forma una manada para una caza conjunta exitosa.
La relación de los organismos de diferentes especies. muy variado En aquellos que tienen necesidades similares (de comida, sitios de anidación), hay competencia. Por ejemplo, entre ratas grises y negras, cucaracha roja y negra. No muy a menudo, pero entre diferentes tipos desarrolla cooperación como un mercado de pájaros. Numerosas aves especies pequeñas el primero en notar el peligro, el acercamiento de un depredador. Dan la alarma, y las especies grandes y fuertes (por ejemplo, las gaviotas argénteas) atacan activamente al depredador (zorro ártico) y lo ahuyentan, protegiendo tanto sus nidos como los nidos de pájaros pequeños.
Extendido en las relaciones de especies depredación En este caso, el depredador mata a la presa y se la come por completo. La herbivoría está estrechamente relacionada con este método: aquí, también, los individuos de una especie comen representantes de otra (a veces, sin embargo, no comen completamente la planta, sino solo parcialmente).
En comensalismo el simbionte se beneficia de la cohabitación y el anfitrión no se ve perjudicado, pero no recibe ningún beneficio. Por ejemplo, un pez piloto (comensal), que vive cerca de un tiburón grande (propietario), tiene un protector confiable y la comida le cae "de la mesa" del propietario. El tiburón simplemente no se da cuenta de su "gorgojo". El comensalismo se observa ampliamente en animales que llevan un estilo de vida apegado: esponjas, celenterados (Fig. 1).
Arroz. uno.Anémona de mar en una concha ocupada por un cangrejo ermitaño
Las larvas de estos animales se asientan sobre el caparazón de los cangrejos, el caparazón de los moluscos, y los organismos adultos desarrollados utilizan al huésped como "vehículo".
Relaciones mutualistas se caracterizan por el beneficio mutuo tanto para el mutualista como para el propietario. Ejemplos ampliamente conocidos de esto son las bacterias intestinales en humanos ("suministrando" a su huésped con las vitaminas necesarias); bacterias nódulos - fijadores de nitrógeno - que viven en las raíces de las plantas, etc.
Finalmente, dos especies que existen en el mismo territorio (“vecinos”) no pueden interactuar entre sí de ninguna manera. En este caso, se habla de neutralismo sin relación entre especies.
Factores antropogénicos - factores (que afectan a los organismos vivos y los sistemas ecológicos) resultantes de las actividades humanas.
Los factores abióticos son factores espacio (radiación solar) climático (luz, temperatura, humedad, presión atmosférica, precipitación, movimiento del aire), edáfico o suelo factores (composición mecánica del suelo, capacidad de humedad, permeabilidad al aire, densidad del suelo), factores orográficos (relieve, altura sobre el nivel del mar, exposición de taludes), factores químicos (composición de gases del aire, composición de sales y acidez del agua y soluciones del suelo). Los factores abióticos afectan a los organismos vivos (directa o indirectamente) a través de ciertos aspectos del metabolismo. Su peculiaridad es la unilateralidad del impacto: el cuerpo puede adaptarse a ellos, pero no tiene un efecto significativo sobre ellos.
yo. Factores de espacio
La biosfera, como hábitat de los organismos vivos, no está aislada de los complejos procesos que tienen lugar en el espacio exterior, y no solo está directamente relacionada con el Sol. Polvo cósmico, materia meteorítica cae sobre la Tierra. La Tierra choca periódicamente con asteroides, se acerca a los cometas. Las sustancias y las ondas que surgen como resultado de los estallidos de supernovas pasan a través de la Galaxia. Por supuesto, nuestro planeta está más estrechamente relacionado con los procesos que tienen lugar en el Sol, con la llamada actividad solar. La esencia de este fenómeno es la transformación de la energía acumulada en los campos magnéticos del Sol en energía del movimiento de masas gaseosas, partículas rápidas y radiación electromagnética de onda corta.
Los procesos más intensos se observan en los centros de actividad, llamados regiones activas, en los que se intensifica el campo magnético, aparecen regiones de mayor luminosidad, así como las llamadas manchas solares. Las liberaciones de energía explosiva pueden ocurrir en regiones activas, acompañadas de eyecciones de plasma, la aparición repentina de rayos cósmicos solares y un aumento en la emisión de onda corta y de radio. Se sabe que los cambios en el nivel de actividad de las erupciones son de naturaleza cíclica con un ciclo normal de 22 años, aunque se conocen fluctuaciones con una frecuencia de 4.3 a 1850 años. La actividad solar afecta una serie de procesos vitales en la Tierra, desde la aparición de epidemias y aumentos repentinos de la tasa de natalidad hasta grandes transformaciones climáticas. Esto fue demostrado en 1915 por el científico ruso A. L. Chizhevsky, el fundador de una nueva ciencia: la heliobiología (del griego helios - Sol), que considera el impacto de los cambios en la actividad solar en la biosfera de la Tierra.
Por lo tanto, la radiación electromagnética asociada con la actividad solar con una amplia gama de longitudes de onda se encuentra entre los factores cósmicos más importantes. La absorción por parte de la atmósfera terrestre de la radiación de onda corta conduce a la formación de capas protectoras, en particular la ozonosfera. Entre otros factores cósmicos cabe mencionar la radiación corpuscular del Sol.
corona solar ( parte superior atmósfera solar), que consiste principalmente en átomos de hidrógeno ionizados (protones) con una mezcla de helio, se expande constantemente. Al salir de la corona, este flujo de plasma de hidrógeno se propaga en dirección radial y llega a la Tierra. lo llaman viento solar. Llena toda la zona sistema solar; y fluye constantemente alrededor de la Tierra, interactuando con su campo magnético. Está claro que esto se debe a la dinámica de la actividad magnética (por ejemplo, las tormentas magnéticas) y afecta directamente a la vida en la Tierra.
Los cambios en la ionosfera en las regiones polares de la Tierra también están asociados con los rayos cósmicos solares, que provocan la ionización. Con potentes destellos actividad solar el impacto de los rayos cósmicos solares puede superar brevemente el fondo habitual de los rayos cósmicos galácticos. En la actualidad, la ciencia ha acumulado una gran cantidad de materiales fácticos que ilustran la influencia de los factores cósmicos en los procesos biosféricos. En particular, se ha demostrado la sensibilidad de los invertebrados a los cambios en la actividad solar, una correlación de sus variaciones con la dinámica de los sistemas nervioso y cardiovascular humanos, así como con la dinámica de las enfermedades: hereditarias, oncológicas, infecciosas, etc. Ha sido establecido.
Las características del impacto en la biosfera de los factores cósmicos y las manifestaciones de la actividad solar son que la superficie de nuestro planeta está separada del Cosmos por una poderosa capa de materia en estado gaseoso, es decir, por la atmósfera.
Yo. factores climáticos
La función formadora del clima más importante pertenece a la atmósfera como un entorno que percibe factores cósmicos y relacionados con el sol.
1. Luz. Energía radiación solar se propaga en el espacio en forma de ondas electromagnéticas. Alrededor del 99% son rayos con una longitud de onda de 170-4000 nm, incluido el 48% en la parte visible del espectro con una longitud de onda de 400-760 nm, y el 45% en el infrarrojo (longitud de onda de 750 nm a 10 "3 m), alrededor del 7% - al ultravioleta (longitud de onda inferior a 400 nm).En los procesos de fotosíntesis, el papel más importante lo desempeña la radiación fotosintéticamente activa (380-710 nm).
La cantidad de energía de radiación solar que llega a la Tierra (al límite superior de la atmósfera) es casi constante y se estima en 1370 W/m2. Este valor se llama constante solar.
Al atravesar la atmósfera, la radiación solar es dispersada por moléculas de gas, impurezas en suspensión (sólidas y líquidas), absorbidas por vapor de agua, ozono, dióxido de carbono, partículas de polvo. La radiación solar dispersa llega parcialmente a la superficie terrestre. Su parte visible crea luz durante el día en ausencia de luz solar directa, por ejemplo, en una densa capa de nubes.
La energía de la radiación solar no solo es absorbida por la superficie de la Tierra, sino que también es reflejada por ella en forma de una corriente de radiación de onda larga. Las superficies de colores más claros reflejan la luz con más intensidad que las más oscuras. Entonces, la nieve pura refleja 80-95%, contaminada - 40-50, suelo chernozem - 5-14, arena ligera - 35-45, cubierta forestal - 10-18%. La relación entre la radiación solar reflejada por la superficie y la entrante se llama albedo.
La energía radiante del Sol está asociada con la iluminación de la superficie terrestre, que está determinada por la duración y la intensidad del flujo de luz. Las plantas y los animales en el proceso de evolución han desarrollado profundas adaptaciones fisiológicas, morfológicas y de comportamiento a la dinámica de la iluminación. Todos los animales, incluidos los humanos, tienen los llamados ritmos circadianos (diarios) de actividad.
Los requerimientos de los organismos por una cierta duración de tiempo de luz y oscuridad se denominan fotoperiodismo, y especialmente importancia tienen fluctuaciones estacionales en la iluminación. La tendencia progresiva hacia la disminución de la duración de las horas de luz del verano al otoño sirve como información para prepararse para la invernada o la hibernación. Dado que las condiciones fotoperiódicas dependen de la latitud, varias especies (principalmente insectos) pueden formar razas geográficas que difieren en el umbral de duración del día.
2. Temperatura
La estratificación de temperatura es un cambio en la temperatura del agua a lo largo de la profundidad de un objeto de agua. El cambio continuo de temperatura es característico de cualquier sistema ecológico. A menudo, la palabra "gradiente" se usa para denotar tal cambio. Sin embargo, la estratificación de temperatura del agua en un embalse es un fenómeno específico. Si, durante el verano Superficie del agua calentar más que los profundos. Dado que el agua más caliente tiene menor densidad y menor viscosidad, su circulación se produce en la capa superficial calentada y no se mezcla con agua fría más densa y viscosa. Se forma una zona intermedia con un fuerte gradiente de temperatura entre las capas cálida y fría, que se denomina termoclina. General régimen de temperatura, asociado con cambios de temperatura periódicos (anuales, estacionales, diarios), es también la condición más importante para el hábitat de los organismos vivos en el agua.
3. Humedad. La humedad es la cantidad de vapor de agua en el aire. Las capas inferiores de la atmósfera son las más ricas en humedad (hasta una altura de 1,5-2,0 km), donde se concentra aproximadamente el 50% de toda la humedad atmosférica. El contenido de vapor de agua en el aire depende de la temperatura de este último.
4. La precipitación es agua en estado líquido (gotas) o sólido que cae sobre la tierra. superficie de las nubes o depositado directamente del aire debido a la condensación del vapor de agua. La lluvia, la nieve, la llovizna, la lluvia helada, los granos de nieve, los gránulos de hielo y el granizo pueden caer de las nubes. La cantidad de precipitación se mide por el espesor de la capa de agua caída en milímetros.
La precipitación está estrechamente relacionada con la humedad del aire y es el resultado de la condensación del vapor de agua. Debido a la condensación en la capa de aire de la superficie, se forman rocíos y nieblas y, a bajas temperaturas, se observa cristalización de la humedad. La condensación y la cristalización del vapor de agua en las capas superiores de la atmósfera forman nubes de varias estructuras y son la causa de la precipitación. Asigne zonas húmedas (húmedas) y secas (áridas) del globo. La cantidad máxima de precipitación cae en la zona del bosque tropical (hasta 2000 mm / año), mientras que en las zonas áridas (por ejemplo, en los desiertos) - 0,18 mm / año.
Precipitación - el factor más importante, que influye en los procesos de contaminación del medio natural. La presencia de vapor de agua (niebla) en el aire con la entrada simultánea de, por ejemplo, dióxido de azufre en él conduce al hecho de que este último se convierte en ácido sulfuroso, que se oxida a ácido sulfúrico. En condiciones de aire estancado (calma), se forma una niebla tóxica estable. Tales sustancias pueden eliminarse de la atmósfera y depositarse en las superficies terrestres y oceánicas. Un resultado típico es la llamada lluvia ácida. Las partículas en la atmósfera pueden servir como núcleos para la condensación de humedad, lo que provoca diversas formas de precipitación.
5. Presión atmosférica. Se considera que la presión normal es de 101,3 kPa (760 mm Hg). Dentro de la superficie del globo, hay áreas de alta y baja presión, y los mínimos y máximos estacionales y diarios se observan en los mismos puntos. Los tipos marinos y continentales de dinámica de la presión atmosférica también difieren. Las áreas de baja presión que ocurren periódicamente se llaman ciclones y se caracterizan por poderosas corrientes de aire que se mueven en espiral y se mueven en el espacio hacia el centro. Los ciclones están asociados con condiciones climáticas inestables y gran cantidad precipitación.
En contraste, los anticiclones se caracterizan por un clima estable, bajas velocidades del viento y, en algunos casos, inversiones de temperatura. Durante los anticiclones pueden presentarse condiciones meteorológicas desfavorables desde el punto de vista del traslado y dispersión de impurezas.
6. Movimiento de aire. La razón de la formación de corrientes de viento y el movimiento de masas de aire es el calentamiento desigual de diferentes partes de la superficie terrestre, asociado con caídas de presión. El flujo de viento se dirige hacia presiones más bajas, pero la rotación de la Tierra también afecta la circulación de las masas de aire a escala global. En la capa superficial de aire, el movimiento de las masas de aire afecta a todos los factores meteorológicos. medioambiente, es decir. sobre el clima, incluida la temperatura, la humedad, la evaporación terrestre y marina y la transpiración de las plantas.
Es especialmente importante saber que los flujos de viento son el factor más importante en la transferencia, dispersión y precipitación de contaminantes que ingresan a la atmósfera desde empresas industriales, centrales térmicas y transporte. La fuerza y dirección del viento determinan los modos de contaminación ambiental. Por ejemplo, la calma en combinación con la inversión de la temperatura del aire se considera como condiciones meteorológicas adversas (NMC, por sus siglas en inglés), que contribuyen a la contaminación del aire severa a largo plazo en áreas de empresas industriales y viviendas humanas.
General patrones de distribución de niveles y regímenes regionales de factores ambientales
La envoltura geográfica de la Tierra (como la biosfera) es heterogénea en el espacio, se diferencia en territorios que difieren entre sí. Se divide sucesivamente en zonas físico-geográficas, zonas geográficas, regiones montañosas y bajas intrazonales y subregiones, subzonas, etc.
El cinturón físico-geográfico es la unidad taxonómica más grande del caparazón geográfico, el cual está compuesto por una serie Areas geográficas, que son similares en términos de balance de calor y régimen de humidificación.
Existen, en particular, los cinturones ártico y antártico, subártico y subantártico, templado y subtropical septentrional y meridional, subcuatorial y ecuatorial.
geográfico (también conocido como–natural, paisaje) zona–esta es una parte significativa del cinturón físico-geográfico con un carácter especial de procesos geomorfológicos, con tipos especiales de clima, vegetación, suelos, flora y fauna.
Las zonas tienen predominantemente (aunque no siempre) contornos ampliamente alargados y se caracterizan por condiciones naturales similares, una cierta secuencia que depende de la posición latitudinal: esta es la zonalidad geográfica latitudinal, debido principalmente a la naturaleza de la distribución de la energía solar en las latitudes. , es decir, con una disminución en su llegada desde el ecuador a los polos y una humedad desigual.
Junto con la latitud, también existe una zonalidad vertical (o altitudinal) típica de las regiones montañosas, es decir, un cambio en la vegetación, la fauna, el suelo, las condiciones climáticas, a medida que se asciende desde el nivel del mar, asociado principalmente a un cambio balance de calor: la diferencia de temperatura del aire es de 0,6-1,0 °C por cada 100 m de altitud.
tercero. edáficoo suelofactores
Según la definición de V. R. Williams, el suelo es un horizonte superficial suelto de la tierra, capaz de producir una cosecha de plantas. La propiedad más importante del suelo es su fertilidad, es decir, la capacidad de proporcionar nutrición orgánica y mineral a las plantas. La fertilidad depende de las propiedades físicas y químicas del suelo, que en conjunto son edafógenas (del griego. edafos - suelo), o factores edáficos.
1. Composición mecánica del suelo. El suelo es un producto de transformación física, química y biológica (meteorización) rocas, es un medio trifásico que contiene sólido; componentes líquidos y gaseosos. Se forma como resultado de interacciones complejas de clima, plantas, animales, microorganismos y se considera un cuerpo bioinerte que contiene componentes vivos y no vivos.
Hay muchos tipos de suelos en el mundo asociados con diferentes condiciones climáticas y los detalles de los procesos de su formación. Los suelos se caracterizan por una cierta zonalidad, aunque los cinturones no son siempre continuos. Entre los principales tipos de suelos en Rusia se encuentran la tundra, los suelos podzólicos de la zona del bosque de taiga (los más comunes), los chernozems, los suelos de los bosques grises, los suelos castaños (al sur y al este de los chernozems), los suelos marrones (característicos de las estepas secas). y semidesiertos), suelos rojos, marismas, etc.
Como resultado del movimiento y la transformación de sustancias, el suelo generalmente se divide en capas u horizontes separados, cuya combinación forma un perfil de suelo en la sección (Fig. 2), que en general se ve así:
el horizonte superior (PERO 1 ), que contiene productos de descomposición de la materia orgánica, es el más fértil. Se llama humus o humus, tiene una estructura granular terrosa o en capas. Es en él donde se llevan a cabo complejos procesos físico-químicos, como resultado de los cuales se forman elementos de nutrición vegetal. El humus tiene un color diferente.
Sobre el horizonte de humus hay una capa de hojarasca vegetal, que comúnmente se llama hojarasca (A 0 ). Consiste en restos vegetales no descompuestos.
Debajo del horizonte de humus hay una capa blanquecina estéril de 10-12 cm de espesor (A 2). Nutrientes lavado con agua o ácidos. Por lo tanto, se le llama horizonte de lixiviación o lixiviación (eluvial). En realidad, es el horizonte podzólico. El cuarzo y el óxido de aluminio se disuelven débilmente y permanecen en este horizonte.
Aún más abajo se encuentra la roca madre (C).
factores abióticos. Temperatura
Factores abióticos- todos los componentes y fenómenos de la naturaleza inanimada.
Temperatura se refiere a factores ambientales abióticos climáticos. La mayoría de los organismos están adaptados a un rango de temperatura bastante estrecho, ya que la actividad de las enzimas celulares se encuentra en el rango de 10 a 40 °C, a bajas temperaturas las reacciones son lentas.
Hay organismos animales:
- con temperatura corporal constante de sangre caliente, o homoiotérmico);
- con temperatura corporal fluctuante sangre fría, o poiquilotermico).
Las plantas y los animales tienen adaptaciones especiales.acolchado para adaptarse a las fluctuaciones de temperatura.
Los organismos cuya temperatura corporal cambia dependiendo de la temperatura ambiente (plantas, invertebrados, peces, anfibios y reptiles) tienen varios accesorios para sostener la vida. Tales animales se llaman sangre fría, o poiquilotermico. La ausencia de un mecanismo de termorregulación se debe al débil desarrollo sistema nervioso, tasa metabólica baja y falta de un sistema circulatorio cerrado.
La temperatura corporal de los animales poiquilotérmicos es solo 1 o 2 °C superior o igual a la temperatura ambiente, pero puede aumentar como resultado de la absorción. calor solar(serpientes, lagartijas) o trabajo muscular (insectos voladores, peces nadadores rápidos). Las fluctuaciones bruscas de la temperatura ambiente pueden provocar la muerte.
Con la llegada del invierno, las plantas y los animales se hunden en un estado de letargo invernal. Su tasa metabólica cae bruscamente. En preparación para el invierno, se almacena una gran cantidad de grasa y carbohidratos en los tejidos de los animales, disminuye la cantidad de agua en la fibra, se acumulan azúcares y glicerina, lo que evita la congelación.
Las especies con temperatura corporal inestable pueden entrar en un estado inactivo cuando baja la temperatura. La ralentización del metabolismo en las células aumenta considerablemente la resistencia de los organismos a las condiciones climáticas adversas. La transición de los animales a un estado de letargo, como la transición de las plantas a un estado de reposo, les permite soportar el frío invernal con menor pérdida sin gastar mucha energía.
Para proteger a los organismos del sobrecalentamiento en la estación cálida, se activan mecanismos fisiológicos especiales: en las plantas, aumenta la evaporación de la humedad a través de los estomas, en los animales, la evaporación del agua a través de sistema respiratorio y piel
En los organismos poiquilotérmicos, la temperatura corporal central sigue los cambios en la temperatura ambiental. Su tasa metabólica sube y baja. Tales especies son la mayoría en la Tierra.
Los organismos que tienen una temperatura corporal constante se llaman de sangre caliente, o homeotermico. Estos incluyen aves y mamíferos.
La temperatura corporal de tales animales es estable, no depende de la temperatura del ambiente, debido a la presencia de mecanismos de termorregulación. La constancia de la temperatura corporal está asegurada por la regulación de la producción de calor y la transferencia de calor.
Con la amenaza de sobrecalentamiento del cuerpo, se produce la expansión de los vasos de la piel, aumenta la sudoración y la transferencia de calor. Cuando existe la amenaza de enfriamiento, los vasos de la piel se contraen, la lana o las plumas se elevan: la transferencia de calor es limitada.
Con cambios significativos en la temperatura externa y cambios bruscos en la producción de calor, la temperatura de los órganos internos en animales de sangre caliente puede desviarse de los valores habituales de 0,2-0,3 a 1-3 °C.
La sudoración es peculiar solo de humanos, monos y équidos. En otros animales homoiotérmicos, el mecanismo más eficiente para la transferencia de calor es la disnea por calor. La capacidad de aumentar la producción de calor es más pronunciada en aves, roedores y algunos otros animales.
Los homeotermos son capaces de mantener una temperatura corporal constante en cualquier condición ambiental. Su metabolismo siempre va a un ritmo elevado, incluso si temperatura exterior cambiando constantemente. Por ejemplo, los osos polares en el Ártico o los pingüinos en la Antártida pueden soportar heladas de 50 grados, que es una diferencia de 87-90 grados en comparación con su propia temperatura.
Adaptaciones de los organismos a diferentes regímenes de temperatura. Tanto los animales de sangre caliente como los de sangre fría en el proceso de evolución han desarrollado varias adaptaciones a las condiciones cambiantes de temperatura ambiental.La principal fuente de energía térmica en organismos con temperatura corporal inestable es el calor externo.
Las serpientes que pasan el invierno necesitan de dos a tres semanas para que su metabolismo alcance una intensidad suficiente. Por lo general, las serpientes se arrastran y toman el sol repetidamente durante el día y regresan a sus madrigueras por la noche.
Con el inicio del invierno, las plantas y los animales con temperatura corporal inestable entran en un estado de letargo invernal. Su tasa metabólica se reduce drásticamente. En preparación para el invierno, se almacenan muchas grasas y carbohidratos en los tejidos.
En otoño, las plantas reducen el consumo de sustancias, almacenando azúcar y almidón. Su crecimiento se detiene, la intensidad de todos los procesos fisiológicos se ralentiza bruscamente, las hojas caen. En las primeras heladas, las plantas pierden una cantidad importante de agua, volviéndose resistentes a las heladas y entrando en un estado de latencia profunda.
En la temporada de calor, se activan los mecanismos de protección contra sobrecalentamiento. En las plantas, aumenta la evaporación del agua a través de los estomas, y en los animales, a través del sistema respiratorio y la piel.
Si las plantas están suficientemente provistas de agua, los estomas están abiertos día y noche. Sin embargo, en muchas plantas, los estomas están abiertos solo durante el día a la luz y se cierran por la noche. seco clima caliente los estomas de las plantas se cierran incluso durante el día y se detiene la liberación de vapor de agua de las hojas al aire. Cuando llegan las condiciones favorables, los estomas se abren y se restablece la actividad vital normal de las plantas.
La termorregulación más perfecta se observa en animales con una temperatura corporal constante. La regulación de la transferencia de calor por los vasos de la piel, la actividad nerviosa superior bien desarrollada permitió que las aves y los mamíferos permanecieran activos durante gotas agudas temperaturas y domina casi todos los hábitats.
División completa de la sangre en metabolismo venoso y arterial, intensivo, pluma o línea del cabello del cuerpo, lo que contribuye a la conservación del calor.
De gran importancia para los animales de sangre caliente es no solo la capacidad de termorregulación, sino también el comportamiento adaptativo, la construcción de refugios y nidos especiales.
Prueba "Factores ambientales abióticos"
1. Señal para el comienzo de la migración otoñal de aves insectívoras:
1) bajar la temperatura ambiente
2) reducción de las horas de luz
3) falta de comida
4) aumentar la humedad y la presión
2. El número de ardillas en la zona forestal NO se ve afectado por:
1) cambio de frío y inviernos cálidos
2) cosecha de conos de abeto
3) el número de depredadores
3. Los factores abióticos incluyen:
1) competencia de las plantas por la absorción de la luz
2) la influencia de las plantas en la vida animal
3) cambio de temperatura durante el día
4) contaminación humana
4. Factor limitante del crecimiento plantas herbáceas en bosque de abetos, - defecto:
4) minerales
5. ¿Cuál es el nombre de un factor que se desvía significativamente del valor óptimo para la especie?
1) abiótico
2) biótico
3) antropogénico
4) limitando
6. La señal para el inicio de la caída de hojas en las plantas es:
1) aumento de la humedad del ambiente
2) reducción de la duración de las horas de luz
3) disminución de la humedad del ambiente
4) aumento de la temperatura del ambiente
7. El viento, la precipitación, las tormentas de polvo son factores:
1) antropogénico
2) biótico
3) abiótico
4) limitando
8. La reacción de los organismos a un cambio en la duración de las horas de luz se llama:
1) cambios microevolutivos
2) fotoperiodismo
3) fototropismo
4) reflejo incondicionado
9. Los factores ambientales abióticos incluyen:
1) socavar las raíces por jabalíes
2) invasión de langostas
3) la formación de colonias de aves
4) fuertes nevadas
10. De los fenómenos enumerados, los biorritmos diarios incluyen:
1) migración de peces marinos para el desove
2) abriendo y cerrando flores angiospermas
3) brotación en árboles y arbustos
4) apertura y cierre de conchas en moluscos
11. ¿Qué factor limita la vida de las plantas en la zona esteparia?
1) alta temperatura
2) falta de humedad
3) sin humus
4) exceso rayos ultravioleta
12. Los factores abióticos mineralizadores de residuos orgánicos más importantes en la biogeocenosis del bosque son:
1) escarcha
13. Los factores abióticos que determinan el tamaño de la población incluyen:
1) competencia interespecífica
3) disminución de la fertilidad
4) humedad
14. El principal factor limitante para la vida vegetal en océano Indio es una desventaja:
3) sales minerales
4) materia organica
15. Los factores ambientales abióticos incluyen:
1) fertilidad del suelo
2) gran variedad plantas
3) la presencia de depredadores
4) temperatura del aire
16. La reacción de los organismos a la duración del día se llama:
1) fototropismo
2) heliotropismo
3) fotoperiodismo
4) fototaxis
17. ¿Cuál de los factores regula los fenómenos estacionales en la vida de plantas y animales?
1) cambio de temperatura
2) nivel de humedad del aire
3) la presencia de refugio
4) duración del día y de la noche
Respuestas: 1 – 2; 2 – 1; 3 – 3; 4 – 1; 5 – 4;
6 – 2; 7 – 3; 8 – 2; 9 – 4; 10 – 2; 11 – 2;
12 – 2; 13 – 4; 14 – 1; 15 – 4; 16 – 3;
17 – 4; 18 – 4; 19 – 1; 20 – 4; 21 – 2.
18. ¿Cuál de los siguientes factores de la naturaleza inanimada afecta más significativamente la distribución de los anfibios?
3) presión de aire
4) humedad
19. plantas cultivadas no crecen bien en suelo pantanoso, como en él:
1) contenido de oxígeno insuficiente
2) se forma metano
3) exceso de contenido de materia orgánica
4) contiene mucha turba
20. ¿Qué adaptación contribuye al enfriamiento de las plantas cuando sube la temperatura del aire?
1) disminución de la tasa metabólica
2) aumento en la intensidad de la fotosíntesis
3) disminución de la intensidad de la respiración
4) aumento de la evaporación del agua
21. ¿Qué adaptación en las plantas tolerantes a la sombra proporciona una absorción más eficiente y completa de la luz solar?
3) espinas y espinas
4) capa de cera en las hojas
Los factores abióticos incluyen varios efectos de los componentes no vivos (fisicoquímicos) de la naturaleza en los sistemas biológicos.
Se distinguen los siguientes factores abióticos principales:
Modo de luz (iluminancia);
Régimen de temperatura (temperatura);
Régimen hídrico (humedad),
Régimen de oxígeno (contenido de oxígeno);
Propiedades físicas y mecánicas del medio (densidad, viscosidad, presión);
Propiedades químicas del medio (acidez, contenido de varios químicos).
Además, existen factores abióticos adicionales: el movimiento del ambiente (viento, flujo de agua, oleaje, chubascos), heterogeneidad del ambiente (presencia de refugios).
A veces, la acción de los factores abióticos se vuelve catastrófica: durante incendios, inundaciones, sequías. Con grandes naturales y desastres provocados por el hombre puede ocurrir la destrucción completa de todos los organismos.
En relación con la acción de los principales factores abióticos, existen grupos ambientales organismos
Para describir estos grupos, se utilizan términos que incluyen raíces de origen griego antiguo: -fites (de "phyton" - una planta), -philes (de "phileo" - amo), -trofeo (de "trofeo" - comida) , -phages (de " phagos" - un devorador). La raíz - phyta se usa en relación con plantas y procariotas (bacterias), la raíz - phyla - en relación con animales (con menos frecuencia en relación con plantas, hongos y procariotas), la raíz - trofeo - en relación con plantas, hongos y algunos procariotas, la raíz - fagos - en relación con los animales, así como algunos virus.
El régimen de luz tiene un efecto directo, en primer lugar, sobre las plantas. En relación con la iluminación, se distinguen los siguientes grupos ecológicos de plantas:
1. heliófitos - plantas amantes de la luz(plantas de espacios abiertos, hábitats constantemente bien iluminados).
2. sciophytes - plantas amantes de la sombra, que no toleran la iluminación intensa (plantas de los niveles inferiores de bosques sombríos).
3. heliófitos facultativos - plantas tolerantes a la sombra(Prefieren alta intensidad de luz, pero son capaces de desarrollarse con poca luz). Estas plantas son en parte heliófitas, en parte sciofitas.
Régimen de temperatura. Aumento de la resistencia de las plantas a temperaturas bajas se logra cambiando la estructura del citoplasma, reduciendo la superficie (por ejemplo, debido a la caída de las hojas, la transformación de hojas típicas en agujas). Aumento de la resistencia de las plantas a altas temperaturas Se logra cambiando la estructura del citoplasma, reduciendo el área calentada y formando una costra gruesa (hay plantas pirófitas que pueden tolerar incendios).
Los animales regulan la temperatura corporal diferentes caminos:
Regulación bioquímica: un cambio en la intensidad del metabolismo y el nivel de producción de calor;
Termorregulación física: cambio en el nivel de transferencia de calor;
Dependiendo de las condiciones climáticas, las especies animales cercanas exhiben una variabilidad en el tamaño y las proporciones corporales, que se describen mediante reglas empíricas establecidas en el siglo XIX. Regla de Bergman: si dos especies de animales estrechamente relacionadas difieren en tamaño, entonces la especie más grande vive en condiciones más frías y la especie más pequeña vive en un clima cálido. Regla de Allen: si dos especies animales estrechamente relacionadas viven en diferentes condiciones climáticas, entonces la relación entre la superficie del cuerpo y el volumen del cuerpo disminuye con el avance a latitudes altas.
régimen hídrico. Según su capacidad para mantener el equilibrio hídrico, las plantas se dividen en poiquilohídricas y homeiohídricas. Las plantas poiquilohídricas absorben y pierden agua fácilmente, toleran la deshidratación prolongada. Por regla general, se trata de plantas con tejidos poco desarrollados (briofitas, algunos helechos y plantas con flores), así como algas, hongos y líquenes. Las plantas homeiohídricas son capaces de mantener un contenido de agua constante en los tejidos. Entre ellos se encuentran los siguientes grupos ecológicos:
1. hidatofitos - plantas sumergidas en agua; sin agua, mueren rápidamente;
2. hidrófitos: plantas de hábitats extremadamente anegados (costas de embalses, pantanos); caracterizado nivel alto transpiración; capaz de crecer solo con una absorción intensiva constante de agua;
3. higrofitos: requieren suelos húmedos y alta humedad; al igual que las plantas de los grupos anteriores, no toleran el secado;
4. mesófitos: requieren humedad moderada, pueden tolerar sequías a corto plazo; es un grupo grande y heterogéneo de plantas;
5. xerófitas - plantas capaces de extraer humedad cuando falta, limitando la evaporación del agua o almacenando agua;
6. suculentas: plantas con un parénquima de almacenamiento de agua desarrollado en diferentes órganos; el poder de succión de las raíces es bajo (hasta 8 atm.), la fijación dióxido de carbono ocurre por la noche (metabolismo ácido de Crassulidae);
En algunos casos, el agua está disponible en en numeros grandes, pero inaccesible a las plantas ( baja temperatura, alta salinidad o alta acidez). En este caso, las plantas adquieren características xeromórficas, por ejemplo, plantas de pantanos, suelos salinos (halófitas).
Los animales en relación con el agua se dividen en los siguientes grupos ecológicos: higrófilos, mesófilos y xerófilos.
La reducción de la pérdida de agua se logra de varias maneras. En primer lugar, se desarrollan cubiertas corporales impermeables (artrópodos, reptiles, pájaros). Se mejoran los órganos excretores: vasos de Malpighi en arácnidos y respiradores traqueales, riñones pélvicos en amniotas. Aumenta la concentración de productos del metabolismo nitrogenado: urea, ácido úrico y otros. La evaporación del agua depende de la temperatura, por lo que las respuestas de comportamiento para evitar el sobrecalentamiento juegan un papel importante en la conservación del agua. Significado especial tiene la retención de agua durante el desarrollo embrionario fuera del organismo materno, lo que conduce a la aparición de membranas embrionarias; en los insectos, se forman membranas serosas y amnióticas, en los amniotas que ponen huevos: serosa, amnios y alantoides.
Propiedades químicas del medio ambiente.
Modo de oxígeno. En relación con el contenido de oxígeno, todos los organismos se dividen en aeróbicos (que necesitan un mayor contenido de oxígeno) y anaeróbicos (que no necesitan oxígeno). Los anaerobios se dividen en facultativos (capaces de existir tanto en presencia como en ausencia de oxígeno) y obligados (no capaces de existir en un entorno de oxígeno).
1. oligotrófico: poco exigente con el contenido de nutrientes minerales en el suelo;
2. eutrófico o megatrófico: exigente en la fertilidad del suelo; entre las plantas eutróficas destacan las nitrófilos, que requieren alto contenido en nitrógeno del suelo;
3. mesotrófico: ocupa una posición intermedia entre las plantas oligotróficas y megatróficas.
Entre los organismos que absorben sustancias orgánicas preparadas en toda la superficie del cuerpo (por ejemplo, entre los hongos), se distinguen los siguientes grupos ecológicos:
Saprotrofos de basura: descomponer la basura.
Humus saprótrofos: descomponen el humus.
Xilotrofos o xilófilos: se desarrollan en la madera (en partes muertas o debilitadas de las plantas).
Coprotrofos o coprófilos: se desarrollan sobre los restos de excrementos.
La acidez del suelo (pH) también es importante para las plantas. Hay plantas acidófilas que prefieren suelos ácidos(sphagnum, cola de caballo, hierba de algodón), calciofílica o basófila, prefiriendo suelos alcalinos(ajenjo, coltsfoot, alfalfa) y plantas poco exigentes con el pH del suelo (pino, abedul, milenrama, lirio de los valles).
