Ev Çeşitli

Doğal ortam. Kara-hava ortamı sudan nasıl farklıdır?

Dünya gezegeninde yaşamın birkaç ana ortamı vardır:

yer havası

toprak

yaşayan organizma.

Sucul yaşam ortamı.

Suda yaşayan organizmalar, suyun fiziksel özelliklerine (yoğunluk, termal iletkenlik, tuzları çözme yeteneği) göre belirlenen adaptasyonlara sahiptir.

Suyun kaldırma kuvveti nedeniyle, su ortamındaki birçok küçük sakin askıdadır ve akıntılara karşı koyamaz. Bu kadar küçük suda yaşayanların tamamına plankton adı verildi. Plankton, mikroskobik algleri, küçük kabukluları, balık yumurtalarını ve larvalarını, denizanasını ve diğer birçok türü içerir.

Plankton

Planktonik organizmalar akıntılar tarafından taşınır ve onlara karşı koyamazlar. Suda planktonun varlığı, çeşitli cihazlar, küçük organizmalar ve suda asılı kalan yiyecek parçacıkları yardımıyla beslenmenin filtrasyon yani süzme tipini mümkün kılar. Hem yüzen hem de hareketsiz bentik hayvanlarda geliştirilmiştir. deniz zambakları, midye, istiridye ve diğerleri. Plankton olmasaydı suda yaşayanlar için Hareketsiz Yaşam mümkün olmazdı ve bu da ancak yeterli yoğunluğa sahip bir ortamda mümkündür.

Suyun yoğunluğu, içinde aktif olarak hareket etmeyi zorlaştırır, bu nedenle balık, yunuslar, kalamar gibi hızlı yüzen hayvanların güçlü kaslara ve aerodinamik bir vücut şekline sahip olması gerekir.

mako köpekbalığı

Suyun yoğunluğunun yüksek olması nedeniyle basınç derinlikle birlikte güçlü bir şekilde artar. Derin suda Yaşam Karadakinden binlerce kat daha fazla basınca dayanma kapasitesine sahip.

Işık suya yalnızca sığ bir derinliğe kadar nüfuz eder, dolayısıyla bitki organizmaları yalnızca su sütununun üst ufuklarında var olabilir. En temiz denizlerde bile ancak 100-200 m derinliklerde fotosentez yapılabilmektedir. büyük derinlikler bitki yok ve derin su hayvanları tamamen karanlıkta yaşıyor.

Su kütlelerindeki sıcaklık rejimi karadakinden daha ılımandır. Suyun yüksek ısı kapasitesi nedeniyle içindeki sıcaklık dalgalanmaları yumuşatılır ve suda yaşayanlar uyum sağlama ihtiyacıyla karşı karşıya kalmazlar. Şiddetli donlar veya kırk derece ısı. Sadece kaplıcalarda su sıcaklığı kaynama noktasına yaklaşabilir.

Suda yaşayanların yaşamının zorluklarından biri de sınırlı miktarda oksijendir. Çözünürlüğü çok yüksek değildir ve ayrıca su kirlendiğinde veya ısıtıldığında büyük ölçüde azalır. Bu nedenle, rezervuarlarda bazen donmalar meydana gelir - çeşitli nedenlerle ortaya çıkan oksijen eksikliği nedeniyle sakinlerin toplu ölümü.

Balık öldürmek

Ortamın tuz bileşimi de çok önemlidir. suda yaşayan organizmalar. deniz manzarası tatlı sularda yaşayamazlar, tatlı sularda ise hücrelerin bozulması nedeniyle denizlerde yaşayamazlar.

Yaşamın yer-hava ortamı.

Bu ortamın farklı özellikleri vardır. Genellikle sudan daha karmaşık ve çeşitlidir. Çok fazla oksijene, çok fazla ışığa, zaman ve mekanda daha keskin sıcaklık değişimlerine, çok daha zayıf basınç düşüşlerine ve sıklıkla nem açığına sahiptir. Pek çok türün uçabilmesine ve küçük böcekler, örümcekler, mikroorganizmalar, tohumlar ve bitki sporlarının hava akımları ile taşınmasına rağmen, organizmalar toprak veya bitki yüzeyinde beslenir ve çoğalır. Hava gibi düşük yoğunluklu bir ortamda organizmaların desteğe ihtiyacı vardır. Bu nedenle karasal bitkilerde mekanik dokular gelişir ve karasal hayvanlarda iç veya dış iskelet suda yaşayanlara göre daha belirgindir. Düşük hava yoğunluğu, içinde hareket etmeyi kolaylaştırır. Bölgede yaşayanların yaklaşık üçte ikisi aktif ve pasif uçuşta ustalaştı. Bunların çoğu böcekler ve kuşlardır.

siyah uçurtma

Kelebek Kaligo

Hava zayıf bir ısı iletkenidir. Bu, organizmaların içinde üretilen ısının korunması ve sıcakkanlı hayvanlarda sıcaklığın sabit tutulması olasılığını kolaylaştırır. Karasal ortamda sıcakkanlılığın gelişimi mümkün oldu. Atalar moderndir suda yaşayan memeliler- balinalar, yunuslar, morslar, foklar - bir zamanlar karada yaşıyordu.

Karada yaşayanların, özellikle kurak koşullarda kendilerine su sağlama konusunda çok çeşitli adaptasyonları vardır. Bitkilerde bu güçlüdür kök sistem, yaprakların ve gövdelerin yüzeyinde su geçirmez bir tabaka, stomalar yoluyla suyun buharlaşmasını düzenleme yeteneği. Hayvanlarda bunlar aynı zamanda vücut yapısının ve deri yapısının farklı özellikleridir, ancak buna ek olarak karşılık gelen davranış da su dengesinin korunmasına katkıda bulunur. Örneğin su birikintilerine göç edebilir veya özellikle kuru koşullardan aktif olarak kaçınabilirler. Jerboas veya ünlü elbise güvesi gibi bazı hayvanlar tüm hayatlarını kuru gıdayla yaşayabilirler. Bu durumda vücudun ihtiyaç duyduğu su, gıdayı oluşturan parçaların oksidasyonu nedeniyle ortaya çıkar.

deve dikeni kökü

Karasal organizmaların yaşamında, havanın bileşimi, rüzgarlar ve dünya yüzeyinin topografyası gibi diğer birçok çevresel faktör de önemli bir rol oynar. Hava ve iklim özellikle önemlidir. Arazinin sakinleri hava ortamı Dünyanın yaşadıkları kısmının iklimine uyum sağlamalı ve değişkenliğe dayanmalıdır hava koşulları.

Yaşam ortamı olarak toprak.

Toprak, canlıların faaliyetleriyle işlenen, arazi yüzeyinin ince bir tabakasıdır. Katı parçacıklar, kısmen suyla ve kısmen havayla dolu gözenekler ve oyuklarla toprağa nüfuz eder, böylece küçük suda yaşayan organizmalar da toprakta yaşayabilir. Topraktaki küçük boşlukların hacmi onun çok önemli bir özelliğidir. Gevşek topraklarda %70'e kadar, yoğun topraklarda ise yaklaşık %20 olabilir. Bu gözeneklerde ve oyuklarda veya katı parçacıkların yüzeyinde çok çeşitli mikroskobik canlılar yaşar: bakteriler, mantarlar, protozoalar, yuvarlak kurtlar, eklembacaklılar. Daha büyük hayvanlar toprakta kendi geçişlerini yaparlar.

Toprak sakinleri

Toprağın tamamı bitki kökleriyle kaplıdır. Toprağın derinliği, kök nüfuzunun derinliği ve oyuk açan hayvanların aktivitesi ile belirlenir. 1,5-2 m'yi geçmez.

Toprak boşluklarındaki hava her zaman su buharıyla doyurulur, bileşimi karbondioksitle zenginleştirilir ve oksijenle tükenir. Bu sayede topraktaki yaşam koşulları su ortamına benzemektedir. Öte yandan topraktaki su ve hava oranı hava şartlarına bağlı olarak sürekli değişmektedir. Sıcaklık dalgalanmaları yüzeye yakın yerlerde çok keskindir, ancak derinlik arttıkça hızla düzelir.

Toprak ortamının ana özelliği, esas olarak ölen bitki kökleri ve düşen yapraklar nedeniyle sürekli olarak organik madde sağlanmasıdır. Bakteriler, mantarlar ve birçok hayvan için değerli bir enerji kaynağıdır, dolayısıyla toprak hayata en doymuş ortamdır. Gizli dünyası çok zengin ve çeşitlidir.

Yaşayan bir ortam olarak canlı organizmalar.

geniş şerit

Karadaki yaşam, yalnızca yüksek düzeyde organize olmuş canlı organizmalarda mümkün olan adaptasyonları gerektiriyordu. Yer altı hava ortamı yaşam için daha zordur; yüksek oksijen içeriği, az miktarda su buharı, düşük yoğunluk vb. ile karakterize edilir. Bu, canlıların solunum, su değişimi ve hareket koşullarını büyük ölçüde değiştirdi.

Düşük hava yoğunluğu, düşük kaldırma kuvvetine ve önemsiz taşıma kapasitesine neden olur. Hava organizmalarının vücudu destekleyen kendi destek sistemleri olmalıdır: bitkiler - çeşitli mekanik dokular, hayvanlar - katı veya hidrostatik bir iskelet. Ek olarak, hava ortamının tüm sakinleri, onlara bağlanma ve destek için hizmet eden dünya yüzeyiyle yakından bağlantılıdır.

Düşük hava yoğunluğu düşük hareket direnci sağlar. Bu nedenle pek çok kara hayvanı uçma yeteneği kazanmıştır. Başta böcekler ve kuşlar olmak üzere karadaki canlıların %75'i aktif uçuşa adapte olmuştur.

Havanın hareketliliği, atmosferin alt katmanlarında bulunan hava kütlelerinin dikey ve yatay akışları nedeniyle organizmaların pasif uçuşu mümkündür. Bu bağlamda, birçok tür hava akımlarının yardımıyla anemokory - yeniden yerleşim geliştirmiştir. Anemokory, bitki sporlarının, tohumlarının ve meyvelerinin, protozoan kistlerinin, küçük böceklerin, örümceklerin vb. karakteristiğidir. Hava akımlarıyla pasif olarak taşınan organizmaların tümüne aeroplankton denir.

Karasal organizmalar, havanın düşük yoğunluğundan dolayı nispeten düşük basınç koşullarında yaşarlar. Normalde 760 mmHg'ye eşittir. Yükseklik arttıkça basınç azalır. Düşük basınç, türlerin dağlardaki dağılımını sınırlayabilir. Omurgalılar için yaşamın üst sınırı yaklaşık 60 mm'dir. Basınçtaki bir azalma, solunum hızındaki artışa bağlı olarak oksijen arzında bir azalmaya ve hayvanların dehidrasyonuna neden olur. Dağlarda yaklaşık aynı ilerleme sınırları daha yüksek bitkilere sahiptir. Bitki örtüsü sınırının üzerindeki buzullarda bulunabilen eklembacaklılar biraz daha dayanıklıdır.

Havanın gaz bileşimi. Hava ortamının fiziksel özelliklerinin yanı sıra varlığı da karasal organizmaların varlığı açısından oldukça önemlidir. Kimyasal özellikler. Atmosferin yüzey katmanındaki havanın gaz bileşimi, ana bileşenlerin içeriği açısından oldukça homojendir (hacimce nitrojen - %78,1, oksijen - %21,0, argon - %0,9, karbondioksit - %0,003).

Yüksek oksijen içeriği, birincil suda yaşayanlara kıyasla karasal organizmaların metabolizmasında artışa katkıda bulundu. Hayvan homeotermisi, vücuttaki oksidatif süreçlerin yüksek verimliliğine dayanarak karasal ortamda ortaya çıktı. Oksijen, havadaki sürekli yüksek içeriği nedeniyle karasal ortamda yaşamı sınırlayıcı bir faktör değildir.

Karbondioksit içeriği, havanın yüzey katmanının belirli bölgelerinde oldukça önemli sınırlar dahilinde değişebilir. CO ile artan hava doygunluğu? volkanik aktivite bölgelerinde, kaplıcaların yakınında ve bu gazın diğer yer altı çıkışlarında meydana gelir. Yüksek konsantrasyonlarda karbondioksit toksiktir. Doğada bu tür konsantrasyonlar nadirdir. Düşük CO 2 içeriği fotosentez sürecini engeller. İç mekan koşullarında karbondioksit konsantrasyonunu artırarak fotosentez hızını artırabilirsiniz. Bu sera ve sera uygulamalarında kullanılır.

Karasal ortamın çoğu sakini için hava nitrojeni inert bir gazdır, ancak bireysel mikroorganizmalar (nodül bakterileri, nitrojen bakterileri, mavi-yeşil algler, vb.) onu bağlama ve maddelerin biyolojik döngüsüne dahil etme yeteneğine sahiptir.

Nem eksikliği, yaşamın yer-hava ortamının temel özelliklerinden biridir. Karasal organizmaların tüm evrimi, nemin çıkarılması ve korunmasına uyum sağlama belirtisi altındaydı. Karadaki çevresel nem modları çok çeşitlidir - tropiklerin bazı bölgelerinde havanın su buharıyla tamamen ve sürekli doygunluğundan çöllerin kuru havasında neredeyse tamamen yokluğuna kadar. Atmosferdeki su buharı içeriğinin günlük ve mevsimsel değişkenliği de önemlidir. Karasal organizmaların su temini aynı zamanda yağış şekline, rezervuarların varlığına, toprağın nem rezervlerine, yeraltı suyunun yakınlığına vb. de bağlıdır.

Bu, karasal organizmalarda çeşitli su temini rejimlerine adaptasyonların gelişmesine yol açtı.

Sıcaklık rejimi. Bir sonraki ayırt edici özellik hava-yer ortamıönemli sıcaklık dalgalanmaları vardır. Karasal alanların çoğunda günlük ve yıllık sıcaklık genlikleri onlarca derecedir. Karada yaşayanların ortamındaki sıcaklık değişimlerine karşı direnç, yaşadıkları habitatlara bağlı olarak çok farklıdır. Ancak genel olarak karasal organizmalar suda yaşayan organizmalardan çok daha fazla euritermiktir.

Yer-hava ortamındaki yaşam koşulları, ayrıca hava değişikliklerinin varlığı nedeniyle karmaşıklaşmaktadır. Hava durumu - yaklaşık 20 km yüksekliğe kadar (troposfer sınırı) ödünç alınan yüzeye yakın atmosferin sürekli değişen durumları. Hava değişkenliği, sıcaklık, hava nemi, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü gibi çevresel faktörlerin kombinasyonunun sürekli değişmesiyle kendini gösterir. Uzun vadeli hava rejimi bölgenin iklimini karakterize eder. "İklim" kavramı yalnızca meteorolojik olayların ortalama değerlerini değil aynı zamanda yıllık ve günlük seyrini, ondan sapmayı ve sıklığını da içerir. İklim, bölgenin coğrafi koşullarına göre belirlenir. Ana iklim faktörleri - sıcaklık ve nem - yağış miktarı ve havanın su buharına doygunluğu ile ölçülür.

Çoğu karasal organizma için, özellikle de küçük olanlar için, bölgenin iklimi, onların yakın yaşam alanlarının koşulları kadar önemli değildir. Çoğu zaman, çevrenin yerel unsurları (rölyef, sergilenme, bitki örtüsü vb.), belirli bir bölgedeki sıcaklık, nem, ışık, hava hareketi rejimini, bölgenin iklim koşullarından önemli ölçüde farklı olacak şekilde değiştirir. Havanın yüzey katmanında şekillenen bu tür iklim değişikliklerine mikro iklim denir. Her bölgede mikro iklim çok çeşitlidir. Çok küçük alanların mikro iklimleri ayırt edilebilir.

Yer-hava ortamının ışık rejimi de bazı özelliklere sahiptir. Buradaki ışık yoğunluğu ve miktarı en yüksektir ve pratikte su veya toprakta olduğu gibi yeşil bitkilerin ömrünü sınırlamaz. Karada aşırı derecede ışık seven türlerin varlığı mümkündür. Gündüz ve hatta gece aktivitesi olan kara hayvanlarının büyük çoğunluğu için görme, yönlendirmenin ana yollarından biridir. Karada yaşayan hayvanlarda, av bulmak için görme esastır ve hatta birçok türün renkli görüşü bile vardır. Bu bakımdan mağdurlar savunma tepkisi, maskeleme ve uyarı renklendirmesi, taklitçilik vb. gibi uyarlanabilir özellikler geliştirirler. Su yaşamında bu tür adaptasyonlar çok daha az gelişmiştir. Yüksek bitkilerin parlak renkli çiçeklerinin ortaya çıkışı aynı zamanda tozlayıcı aparatların özellikleriyle ve sonuçta çevrenin ışık rejimiyle de ilişkilidir.

Arazinin rahatlaması ve toprağın özellikleri aynı zamanda karasal organizmaların ve her şeyden önce bitkilerin yaşamının koşullarıdır. Dünya yüzeyinin sakinleri üzerinde ekolojik etkisi olan özellikleri, "edafik çevresel faktörler" (Yunanca "edafos" - "toprak" kelimesinden) ile birleştirilmiştir.

Toprağın farklı özelliklerine bağlı olarak birçok ekolojik bitki grubu ayırt edilebilir. Yani toprağın asitliğine verilen tepkiye göre şunları ayırt ederler:

1) asidofilik türler - pH'ı en az 6,7 olan asidik topraklarda büyür (sphagnum bataklık bitkileri);

2) nötrofilik - pH'ı 6,7-7,0 olan topraklarda büyüme eğilimindedir (çoğu ekili bitki);

3) bazifilik - 7,0'ın üzerinde bir pH'da büyür (mordovnik, orman anemonu);

4) kayıtsız - topraklarda büyüyebilir farklı anlam pH (vadideki zambak).

Bitkiler ayrıca toprağın nemine göre de farklılık gösterir. Bazı türler farklı substratlarla sınırlıdır; örneğin petrofitler taşlı topraklarda büyür ve pasmofitler serbest akan kumlarda yaşar.

Toprağın arazisi ve doğası, hayvanların hareketinin özelliklerini etkiler: örneğin, koşarken itmeyi arttırmak için açık alanlarda yaşayan toynaklılar, devekuşları, toy kuşları, sert zemin. Gevşek kumlarda yaşayan kertenkelelerin parmakları, desteği artıran azgın pullarla çevrelenmiştir. Çukur kazan karasal sakinler için yoğun toprak elverişsizdir. Toprağın doğası bazı durumlarda çukur kazan, toprağı oyan veya toprağa yumurta bırakan kara hayvanlarının dağılımını etkiler.

"Çevre" derken, bedeni çevreleyen ve onu şu ya da bu şekilde etkileyen her şey kastedilmektedir. Başka bir deyişle, yaşam ortamı belirli bir dizi çevresel faktörle karakterize edilir. Çarşamba- yaşam ortamı - su ortamı - yer-hava ortamı - toprak ortamı- Yaşayan bir ortam olarak vücut - Temel kavramlar.

genel kabul görmüş tanım ortamlar Nikolai Pavlovich Naumov'un tanımı: " Çarşamba- organizmaları çevreleyen her şey onların durumunu, gelişimini, hayatta kalmasını ve üremesini doğrudan veya dolaylı olarak etkiler. "Dünyada, bir dizi spesifik çevresel faktöre sahip, niteliksel olarak farklı dört yaşam ortamı vardır: - kara-su (kara); - su; - toprak; - diğer organizmalar.

yer havasıçevre, çok çeşitli varoluş koşullarıyla karakterize edilir, Ekolojik nişler ve bunların içinde yaşayan organizmalar. Organizmalar, yaşamın yer-hava ortamının koşullarını ve her şeyden önce atmosferin gaz bileşimini şekillendirmede birincil bir rol oynar. Dünya atmosferindeki oksijenin neredeyse tamamı biyojenik kökenlidir. Yer-hava ortamının temel özellikleri şunlardır:

Çevresel faktörlerde büyük değişiklikler,

Ortamın heterojenliği,

Yer çekimi kuvvetlerinin etkisi

Düşük hava yoğunluğu.

Belirli bir doğal bölgeye ilişkin fiziksel, coğrafi ve iklimsel faktörlerin kompleksi, organizmaların bu koşullarda hayata uyum sağlamasına, yaşam formlarının çeşitliliğine yol açmaktadır. Atmosferdeki yüksek oksijen içeriği (yaklaşık% 21), yüksek (enerji) düzeyde bir metabolizmanın oluşma olasılığını belirler. atmosferik hava Düşük ve değişken nem ile karakterize edilir. Bu durum, yer-hava ortamına hakim olma olanaklarını büyük ölçüde sınırladı.

Atmosfer(Yunan atmosferinden - buhar ve sphaira - top), dünyanın gazlı kabuğu. Dünya atmosferinin kesin üst sınırı belirlenemez. Atmosfer belirgin bir katmanlı yapıya sahiptir. Atmosferin ana katmanları:

1)Troposfer- yükseklik 8 - 17 km. tüm su buharı ve atmosfer kütlesinin 4/5'i içinde yoğunlaşır ve tüm hava olayları gelişir.

2)Stratosfer- Troposferin üzerinde 40 km'ye kadar bir katman. Yükseklikte sıcaklığın neredeyse tamamen değişmezliği ile karakterize edilir. Stratosferin üst kısmında, güneşten gelen büyük miktarda ultraviyole radyasyonu emen maksimum ozon konsantrasyonu gözlenir.

3) Mezosfer- 40 ila 80 km arasındaki katman; alt yarısında sıcaklık +20'den +30 dereceye yükselir, üst yarısında ise neredeyse -100 dereceye düşer.

4) Termosfer(iyonosfer) - gaz moleküllerinin iyonizasyonunun arttığı (serbestçe nüfuz eden kozmik radyasyonun etkisi altında) 80 - 1000 km arasında bir katman.

5) Ekzosfer(saçılma küresi) - gaz moleküllerinin uzaya saçıldığı 800 - 1000 km'nin üzerindeki bir katman. Atmosfer güneş ışınımının 3/4'ünü iletir, böylece geliştirme için kullanılan toplam ısı miktarı artar. doğal süreçler Toprak.

Sudaki yaşam ortamı. Hidrosfer (hidro... ve küreden), süreksiz su kabuğu Dünya, atmosfer ile katı yerkabuğu (litosfer) arasında yer alır. Okyanusların, denizlerin, göllerin, nehirlerin, bataklıkların ve yeraltı sularının tamamını temsil eder. Hidrosfer dünya yüzeyinin yaklaşık %71'ini kaplar. Kimyasal bileşim Hidrosfer deniz suyunun ortalama bileşimine yaklaşır.

Tatlı su miktarı gezegendeki tüm suyun %2,5'idir; %85 - deniz suyu. Tatlı su rezervleri son derece dengesiz bir şekilde dağılmıştır: %72,2 - buz; %22,4 - yeraltı suyu; %0,35 - atmosfer; %5,05 - nehirlerin ve göllerin sürdürülebilir akışı. Kullanabildiğimiz suyun payı dünyadaki tüm tatlı suyun yalnızca %10-12'sini oluşturmaktadır.

Birincil ortam hayat tam olarak su ortamıydı. Her şeyden önce çoğu organizma, vücuda su girmeden veya vücutta belirli bir sıvı içeriğini muhafaza etmeden aktif bir yaşam sürdüremez. Ana özellik Su ortamı: Günlük ve mevsimsel sıcaklık dalgalanmaları. Büyük çevresel önemi Suyun yoğunluğu ve viskozitesi yüksektir. Suyun özgül ağırlığı canlı organizmaların özgül ağırlığıyla orantılıdır. Suyun yoğunluğu havanın yaklaşık 1000 katıdır. Bu nedenle suda yaşayan organizmalar (özellikle aktif olarak hareket eden olanlar) daha büyük bir hidrodinamik direnç kuvvetiyle karşı karşıya kalır. Suyun yüksek yoğunluğu, mekanik titreşimlerin (titreşimlerin) su ortamında iyi yayılmasının nedenidir. Bu, duyular, uzayda ve suda yaşayanlar arasındaki yönelim açısından çok önemlidir. Su ortamındaki ses hızı, ekolokasyon sinyallerinin frekansından daha yüksektir. Havadakinden dört kat daha büyük. Bu nedenle, su sütununda "yüzen", tabanla veya diğer alt tabakayla zorunlu bir bağlantı olmadan var olan bir grup suda yaşayan organizma (hem bitkiler hem de hayvanlar) vardır.

Kara-hava habitatı, ekolojik koşulları açısından su ortamından çok daha karmaşıktır. Karadaki yaşam için hem bitkilerin hem de hayvanların temel olarak yeni adaptasyonlar geliştirmesi gerekiyordu.

Havanın yoğunluğu suyun yoğunluğundan 800 kat daha azdır, dolayısıyla havada asılı halde yaşam neredeyse imkansızdır. Havada yalnızca bakteriler, mantar sporları ve bitki polenleri düzenli olarak bulunur ve hava akımlarıyla önemli mesafelere taşınabilirler. ana işlev yaşam döngüsü - üreme, dünyanın yüzeyinde gerçekleştirilir. besinler. Arazide yaşayanlar gelişmiş bir yapıya sahip olmak zorunda kalıyor destek sistemi,

vücudu destekliyor. Bitkilerde bunlar çeşitli mekanik dokulardır, hayvanlarda ise karmaşık bir kemik iskeleti vardır. Düşük hava yoğunluğu, harekete karşı düşük direnci belirler. Dolayısıyla pek çok kara canlısı, evrimleri boyunca hava ortamının bu özelliğinin ekolojik faydalarından yararlanabilmiş ve kısa veya uzun süreli uçuş yeteneği kazanabilmiştir. Sadece kuşlar ve böcekler değil, memeliler ve sürüngenler de havada hareket etme yeteneğine sahiptir. Genel olarak karada yaşayan hayvan türlerinin en az %60'ı hava akımları sayesinde aktif olarak uçabilmekte veya süzülebilmektedir.

Birçok bitkinin yaşamı büyük ölçüde hava akımlarının hareketine bağlıdır, çünkü polenlerini taşıyan rüzgardır ve tozlaşma meydana gelir. Bu tür tozlaşma denir anemofili. Anemofili tüm açık tohumluların karakteristik özelliğidir ve kapalı tohumlular arasında rüzgarla tozlaşanlar toplam tür sayısının en az %10'unu oluşturur. Birçok tür için yaygındır hatıra- hava akımlarının yardımıyla yerleşme. Bu durumda, hareket eden germ hücreleri değil, organizmaların ve genç bireylerin embriyolarıdır - bitkilerin tohumları ve küçük meyveleri, böcek larvaları, küçük örümcekler vb. Bitkilerin anemochore tohumları ve meyveleri ya çok küçük boyutlara sahiptir (örneğin, örneğin orkide tohumları) veya planlama yeteneğini artıran çeşitli pterygoid ve paraşüt şeklindeki uzantılar. Pasif olarak rüzgârla savrulan organizmalar toplu olarak şu şekilde bilinir: aeroplankton su ortamının planktonik sakinlerine benzetilerek.

Havanın düşük yoğunluğu, su ortamına kıyasla karada çok düşük basınca neden olur. Deniz seviyesinde 760 mm Hg'dir. Sanat. Yükseklik arttıkça basınç azalır ve yaklaşık 6000 m'de Dünya yüzeyinde normalde gözlemlenenin yalnızca yarısı kadardır. Çoğu omurgalı ve bitki için bu, dağılımın üst sınırıdır. Dağlardaki düşük basınç, solunum hızının artmasına bağlı olarak oksijen arzının azalmasına ve hayvanların dehidrasyonuna neden olur. Genel olarak karasal organizmaların büyük çoğunluğu, basınç değişikliklerine suda yaşayanlardan çok daha duyarlıdır, çünkü genellikle karasal ortamdaki basınç dalgalanmaları atmosferin onda birini geçmez. 2 km'den daha yüksek yüksekliklere tırmanabilen büyük kuşlar bile, basıncın yer basıncından %30'dan fazla farklı olmadığı koşullara düşer.

Hava ortamının fiziksel özelliklerinin yanı sıra kimyasal özellikleri de karasal organizmaların yaşamı için oldukça önemlidir. Atmosferin yüzey katmanındaki havanın gaz bileşimi, hava kütlelerinin konveksiyon ve rüzgar akımlarıyla sürekli karışması nedeniyle her yerde aynıdır. Dünya atmosferinin evriminin şu andaki aşamasında havada nitrojen (%78) ve oksijen (%21) hakimdir, bunu inert gaz argon (%0,9) ve karbondioksit (%0,035) takip eder. Su ortamına kıyasla karasal hava habitatındaki daha yüksek oksijen içeriği, kara hayvanlarında metabolizma seviyesinin artmasına katkıda bulunur. Vücuttaki oksidatif süreçlerin yüksek enerji verimliliğine dayanan, memelilere ve kuşlara vücut ısısını ve motor aktivitesini sabit bir seviyede tutma yeteneği sağlayan ve onlara bunu mümkün kılan fizyolojik mekanizmaların ortaya çıktığı yer karasal ortamdaydı. Dünyanın sadece sıcak bölgelerinde değil, aynı zamanda soğuk bölgelerinde de yaşamak. Şu anda oksijen, atmosferdeki yüksek içeriği nedeniyle karasal ortamda yaşamı sınırlayan faktörlerden biri değildir. Ancak toprakta belirli koşullar altında eksikliği meydana gelebilir.

Karbondioksit konsantrasyonu yüzey katmanında oldukça önemli sınırlar dahilinde değişebilir. Örneğin, büyük şehirlerde ve sanayi merkezlerinde rüzgarın yokluğunda, fosil yakıtların yanması sırasında yoğun bir şekilde salınması nedeniyle bu gazın içeriği, doğal, bozulmamış biyosinozlardaki konsantrasyondan on kat daha yüksek olabilir. Volkanik aktivite alanlarında yüksek karbondioksit konsantrasyonları da meydana gelebilir. Yüksek CO2 konsantrasyonları (%1'den fazla) hayvanlar ve bitkiler için toksiktir, ancak bu gazın düşük içeriği (%0,03'ten az) fotosentez sürecini engeller. Ana doğal kaynak CO 2 toprak organizmalarının solunumudur. Karbondioksit atmosfere topraktan girer ve özellikle önemli miktarda organik madde içeren orta derecede nemli, iyi ısıtılmış topraklar tarafından yoğun bir şekilde yayılır. Örneğin kayın toprağı geniş yapraklı orman saatte 15 ila 22 kg / ha karbondioksit yayar, kumlu kumlu topraklar - en fazla 2 kg / ha. Karbondioksit ve oksijen içeriğinde günlük değişiklikler vardır. yüzey katmanları hayvanların solunum ritmi ve bitkilerin fotosentezi nedeniyle hava.

Hava karışımının ana bileşeni olan azot, inert özellikleri nedeniyle yer-hava ortamında yaşayanların çoğu için doğrudan asimilasyona erişemez. Yalnızca nodül bakterileri ve mavi-yeşil algler dahil olmak üzere bazı prokaryotik organizmalar havadaki nitrojeni absorbe etme ve onu maddelerin biyolojik döngüsüne dahil etme yeteneğine sahiptir.

Karasal habitatlarda en önemli ekolojik faktör güneş ışığıdır. Tüm canlı organizmalar varlıklarını sürdürebilmek için dışarıdan gelen enerjiye ihtiyaç duyarlar. Ana kaynağı, Dünya yüzeyindeki toplam enerji dengesinin% 99,9'unu oluşturan güneş ışığıdır ve% 0,1'i, rolü yalnızca yoğun volkanik aktivitenin belirli alanlarında yeterince yüksek olan gezegenimizin derin katmanlarının enerjisidir. örneğin İzlanda'da veya Gayzer Vadisi'ndeki Kamçatka'da. Dünya atmosferinin yüzeyine ulaşan güneş enerjisinin %100'ünü alırsak, yaklaşık %34'ü uzaya geri yansır, %19'u atmosferden geçerken emilir ve sadece %47'si yer-hava ve su ekosistemlerine ulaşır. Doğrudan ve dağınık radyant enerji şeklinde. Doğrudan güneş radyasyonu, dalga boyları 0,1 ila 30.000 nm arasında olan elektromanyetik radyasyondur. Bulutlardan ve Dünya yüzeyinden yansıyan ışınlar şeklindeki dağınık radyasyonun oranı, Güneş'in ufuk üzerindeki yüksekliğinin azalması ve atmosferdeki toz parçacıklarının içeriğinin artmasıyla artar. Güneş ışığının canlı organizmalar üzerindeki etkisinin doğası, onların spektral bileşimlerine bağlıdır.

Dalga boyları 290 nm'den küçük olan ultraviyole kısa dalga ışınları tüm canlılar için zararlıdır. Canlı hücrelerin sitoplazmasını iyonize etme, bölme yeteneğine sahiptir. Bu tehlikeli ışınlar, 20 ila 25 km yükseklikte bulunan ozon tabakasının %80-90'ı tarafından emilmektedir. O3 moleküllerinin bir araya gelmesinden oluşan ozon tabakası, oksijen moleküllerinin iyonlaşması sonucu oluşur ve dolayısıyla bitkilerin küresel ölçekte fotosentetik aktivitesinin bir ürünüdür. Bu, karasal toplulukları zararlı ultraviyole radyasyondan koruyan bir tür "şemsiyedir". Yaklaşık 400 milyon yıl önce, karada yaşamın gelişmesini sağlayan okyanus alglerinin fotosentezi sırasında oksijen açığa çıkması nedeniyle ortaya çıktığı varsayılmaktadır. 290 ila 380 nm dalga boyuna sahip uzun dalga ultraviyole ışınları da oldukça reaktiftir. Bunlara uzun süreli ve yoğun maruz kalma organizmalara zarar verir, ancak çoğu için küçük dozlar gereklidir. Dalga boyları yaklaşık 300 nm olan ışınlar hayvanlarda D vitamini oluşumuna neden olur, dalga boyları 380 ila 400 nm arasındadır - cildin koruyucu bir reaksiyonu olarak güneş yanığının ortaya çıkmasına neden olur. Görünür güneş ışığının olduğu bölgede, yani. İnsan gözüyle algılanan, dalga boyları 320 ila 760 nm arasında olan ışınları içerir. Spektrumun görünür kısmında, 380 ila 710 nm arasında fotosentetik olarak aktif ışınlardan oluşan bir bölge vardır. Fotosentez süreci bu ışık dalgaları aralığında gerçekleşir.

Belirli bir habitatın ortamının sıcaklığını büyük ölçüde belirleyen ışık ve enerjisi, gaz değişimini ve suyun bitki yapraklarından buharlaşmasını etkiler, proteinlerin ve nükleik asitlerin sentezi için enzimlerin çalışmasını uyarır. Bitkiler, klorofil pigmentinin oluşumu, kloroplast yapısının oluşumu, yani. Fotosentezden sorumlu yapılar. Işığın etkisi altında bitki hücrelerinin bölünmesi ve büyümesi, çiçeklenmesi ve meyve vermesi meydana gelir. Son olarak, belirli bitki türlerinin dağılımı ve bolluğu ve dolayısıyla biyosenozun yapısı, belirli bir habitattaki ışığın yoğunluğuna bağlıdır. Geniş yapraklı veya ladin ormanlarının gölgesi altında veya sabah ve akşam saatlerinde olduğu gibi düşük ışık seviyelerinde ışık, fotosentezi sınırlayabilen önemli bir sınırlayıcı faktör haline gelir. Açık bir yaz gününde, açık bir habitatta veya ılıman ve alçak enlemlerdeki ağaçların tepelerinin üst kısımlarında aydınlatma 100.000 lükse ulaşabilirken, fotosentezin başarısı için 10.000 lüks yeterlidir. Çok yüksek aydınlatmada, fotosentez sürecinde birincil organik maddenin üretimini önemli ölçüde yavaşlatan klorofilin ağartılması ve yok edilmesi süreci başlar.

Bildiğiniz gibi fotosentez karbondioksiti alıp oksijeni serbest bırakır. Ancak bitkinin gündüz ve özellikle gece solunumu sırasında oksijen emilir, aksine CO 2 açığa çıkar. Işık yoğunluğunu kademeli olarak artırırsanız fotosentez hızı da buna bağlı olarak artacaktır. Zamanla bitkinin fotosentez ve solunumunun birbirini tam olarak dengeleyeceği ve saf biyolojik madde üretiminin yani. Oksidasyon ve solunum sürecinde bitki tarafından kendi ihtiyaçları için tüketilmez, durur. CO 2 ve O 2'nin toplam gaz değişiminin 0 olduğu bu duruma denir. telafi noktası.

Su, fotosentez sürecinin başarılı bir şekilde ilerlemesi için kesinlikle gerekli maddelerden biridir ve eksikliği birçok hücresel sürecin seyrini olumsuz yönde etkiler. Toprakta birkaç gün nem eksikliği bile ciddi ürün kayıplarına yol açabilir çünkü. Bitkilerin yapraklarında doku büyümesini engelleyen bir madde - absisik asit birikmeye başlar.

Ilıman bölgedeki çoğu bitkinin fotosentezi için optimum, yaklaşık 25 ºС'lik bir hava sıcaklığıdır. Daha yüksek sıcaklıklarda, solunum masraflarının artması, bitkiyi soğutmak için buharlaşma sürecinde nem kaybı, gaz değişiminin azalması nedeniyle CO 2 tüketiminin azalması nedeniyle fotosentez hızı yavaşlar.

Bitkiler çeşitli morfolojik ve fizyolojik adaptasyonlar geliştirirler. ışık rejimi yer-hava ortamı. Aydınlatma seviyesi gereksinimlerine göre, tüm bitkiler genellikle aşağıdaki ekolojik gruplara ayrılır.

Işığı seven veya heliofitler- açık, sürekli iyi aydınlatılmış habitatların bitkileri. Heliofitlerin yaprakları genellikle küçüktür veya parçalara ayrılmış bir yaprak ayasına sahiptir, epidermal hücrelerin kalın bir dış duvarı vardır, çoğu zaman aşırı ışık enerjisini kısmen yansıtan bir balmumu kaplaması vardır veya verimli ısı dağılımına izin veren yoğun tüylüdür ve çok sayıda yaprak içerir. mikroskobik delikler - gazın oluştuğu stomalar ve iyi gelişmiş mekanik dokular ve su depolayabilen dokular ile çevre ile nem alışverişi. Bu gruptaki bazı bitkilerin yaprakları fotometriktir, yani. Güneş'in yüksekliğine bağlı olarak konumlarını değiştirebilirler. Öğle saatlerinde yapraklar armatürün kenarında, sabah ve akşam ise ışınlarına paralel olarak konumlandırılır, bu da onları aşırı ısınmadan korur ve ışık ve güneş enerjisinin gerektiği ölçüde kullanılmasına olanak tanır. Heliofitler hemen hemen tüm doğal bölgelerdeki toplulukların bir parçasıdır, ancak en büyük sayıları ekvator ve tropik bölgelerde bulunur. Bunlar yağmur bitkileri. yağmur ormanıüst kademe, Batı Afrika savanlarının bitkileri, Stavropol ve Kazakistan bozkırları. Örneğin mısır, darı, sorgum, buğday, karanfil, sütleğen içerirler.

Gölgeyi seven veya Sciofitler- ormanın alt katmanlarındaki bitkiler, derin vadiler. Onlar için norm olan önemli gölgeleme koşullarında yaşayabilirler. Sciofitlerin yaprakları yatay olarak düzenlenmiştir, genellikle koyu yeşil renktedir ve heliofitlerden daha büyüktür. Epidermal hücreler büyüktür ancak dış duvarları daha incedir. Kloroplastlar büyüktür ancak hücrelerdeki sayıları azdır. Birim alandaki stoma sayısı heliofitlere göre daha azdır. Ilıman iklim bölgesinin gölgeyi seven bitkileri arasında yosunlar, kulüp yosunları, zencefil ailesinden otlar, kuzukulağı, iki yapraklı kefal vb. bulunur. Ayrıca alt kademedeki birçok bitkiyi de içerirler. tropikal bölge. En alt orman katmanının bitkileri olan yosunlar, orman biyosenozunun yüzeyinde toplamın% 0,2'sine kadar aydınlatmada yaşayabilir, kulüp yosunları -% 0,5'e kadar ve çiçekli bitkiler yalnızca en az 1 aydınlatmada normal şekilde gelişebilir. toplamın %'si. Sciofitlerde solunum ve nem değişimi süreçleri daha az yoğunlukta ilerler. Fotosentezin yoğunluğu hızla maksimuma ulaşır, ancak önemli aydınlatmayla azalmaya başlar. Telafi noktası düşük ışık koşullarında bulunur.

Gölgeye dayanıklı bitkiler önemli miktarda gölgeyi tolere edebilir, ancak aynı zamanda aydınlatmadaki önemli mevsimsel değişikliklere uyum sağlayarak ışıkta da iyi büyürler. Bu grupta çayır bitkileri, orman otları ve gölgeli alanlarda yetişen çalılar yer alır. Yoğun aydınlatılmış alanlarda daha hızlı büyürler, ancak orta ışıkta oldukça normal gelişirler.

Bitkilerde ışık rejimine karşı tutum, bireysel gelişimleri (ontogenez) sırasında değişir. Birçok çayır otunun ve ağacının fideleri ve genç bitkileri, yetişkinlere göre gölgeye daha dayanıklıdır.

Hayvanların yaşamında ışık spektrumunun görünür kısmı da oldukça önemli bir rol oynar. Hayvanlar için ışık gerekli kondisyon Uzayda görsel yönelim. Birçok omurgasızın ilkel gözleri, aydınlatmadaki belirli dalgalanmaları, ışık ve gölge değişimini algılamalarına olanak tanıyan, ışığa duyarlı tek tek hücrelerdir. Örümcekler, hareketli nesnelerin hatlarını 2 cm'den fazla olmayan bir mesafeden ayırt edebilir. Çıngıraklı yılanlar Spektrumun kızılötesi kısmını görebilir ve kurbanın termal ışınlarına odaklanarak tamamen karanlıkta avlanabilirler. Arılarda spektrumun görünür kısmı daha kısa dalga boyuna kayar. Ultraviyole ışınlarının önemli bir kısmını renkli olarak algılarlar ancak kırmızı olanları ayırt edemezler. Renkleri algılama yeteneği aktif maddenin spektral bileşimine bağlıdır. bu tür. Alacakaranlık veya gece yaşam tarzı sürdüren çoğu memeli, renkleri iyi ayırt etmez ve dünyayı siyah beyaz görür (köpek ve kedi ailelerinin temsilcileri, hamsterler vb.). Alacakaranlıkta yaşam, gözlerin boyutunda bir artışa yol açar. Işığın önemsiz bir kısmını yakalayabilen devasa gözler, gece lemurlarının, tarsierlerin ve baykuşların karakteristik özelliğidir. En mükemmel görme organları kafadanbacaklılar ve daha yüksek omurgalılar. Nesnelerin şeklini ve boyutunu, rengini yeterince algılayabilir, nesnelere olan mesafeyi belirleyebilirler. En mükemmel üç boyutlu dürbün görüşü, insanların, primatların, yırtıcı kuşların (baykuşlar, şahinler, kartallar, akbabalar) karakteristiğidir.

Güneş'in konumu, çeşitli hayvanların uzun mesafeli göçleri sırasında yön bulmasında önemli bir faktördür.

Yer-hava ortamındaki yaşam koşulları, hava koşulları nedeniyle karmaşıktır ve iklim değişikliği. Hava durumu, atmosferin dünya yüzeyine yakın yerlerde yaklaşık 20 km yüksekliğe (troposferin üst sınırı) kadar sürekli değişen durumudur. Hava değişkenliği değerlerdeki sürekli dalgalanmalarla kendini gösterir kritik faktörler Ortamın sıcaklığı ve nemi gibi etkenlerden dolayı toprak yüzeyine düşen sıvı su miktarı yağış, aydınlatma derecesi, rüzgar akışının hızı vb. Hava özellikleri yalnızca oldukça belirgin mevsimsel değişikliklerle değil, aynı zamanda nispeten kısa süreler boyunca ve günlük döngüde periyodik olmayan rastgele dalgalanmalarla da karakterize edilir, Bu dalgalanmalara etkili adaptasyonlar geliştirmek son derece zor olduğundan, özellikle karada yaşayanların yaşamlarını olumsuz yönde etkilemektedir. Hava, kara ve denizlerdeki büyük su kütlelerinin sakinlerinin yaşamını çok daha az etkiler ve yalnızca yüzey biyosinozlarını etkiler.

Uzun vadeli hava rejimi karakterize eder iklim arazi. İklim kavramı, yalnızca uzun bir zaman aralığında ortalama olarak alınan en önemli meteorolojik özelliklerin ve olayların değerlerini değil, aynı zamanda bunların yıllık seyrini ve normdan sapma olasılığını da içerir. İklim, her şeyden önce bölgenin coğrafi koşullarına bağlıdır - bölgenin enlemi, deniz seviyesinden yüksekliği, Okyanusa yakınlığı vb. İklimlerin bölgesel çeşitliliği aynı zamanda muson rüzgarlarının etkisine de bağlıdır. sıcak nemli taşımak hava kütleleri tropik denizlerden kıtalara, kasırgaların ve antisiklonların yörüngelerinden, sıradağların hava kütlelerinin hareketi üzerindeki etkisinden ve karada olağanüstü çeşitlilikte yaşam koşulları yaratan diğer birçok nedenden kaynaklanmaktadır. Çoğu karasal organizma için, özellikle de bitkiler ve küçük yerleşik hayvanlar için, önemli olan o bölgenin ikliminin büyük ölçekli özellikleri değildir. doğal alan yaşadıkları yer ve yakın ortamlarında yaratılan koşullar. Yerel bir dağılıma sahip çok sayıda olgunun etkisi altında yaratılan bu tür yerel iklim değişikliklerine denir. mikro iklim. Tepelerin kuzey ve güney yamaçlarındaki orman ve çayır habitatlarının sıcaklık ve nem farklılıkları yaygın olarak bilinmektedir. Yuvalarda, oyuklarda, mağaralarda ve yuvalarda sabit bir mikro iklim oluşur. Örneğin bir kar odasında kutup ayısı Yavru ortaya çıktığında hava sıcaklığı ortam sıcaklığından 50 ° C daha yüksek olabilir.

Yer-hava ortamı için, günlük ve mevsimsel döngüdeki sıcaklık dalgalanmaları su ortamına göre çok daha büyük karakteristiktir. Avrasya'nın ılıman enlemlerinin geniş alanlarında ve Kuzey Amerika Okyanustan önemli bir mesafede bulunan yıllık seyirdeki sıcaklık genliği, çok fazla olması nedeniyle 60 ve hatta 100 ° C'ye ulaşabilir. soğuk kış ve sıcak yaz. Bu nedenle çoğu kıtasal bölgedeki flora ve faunanın temelini öritermal organizmalar oluşturur.

Edebiyat

Ana - V.1 - s. 268 - 299; - C. 111 - 121; Ek olarak ; .

Kendi kendine muayene için sorular:

1. Yer-hava habitatı arasındaki temel fiziksel farklılıklar nelerdir?

sudan mı?

2. Atmosferin yüzey katmanındaki karbondioksit içeriğini hangi süreçler belirler?

ve bitki yaşamındaki rolü nedir?

3. Fotosentez ışık spektrumunun hangi ışın aralığında gerçekleşir?

4. Ozon tabakasının bölge sakinleri için önemi nedir, nasıl ortaya çıkmıştır?

5. Bitki fotosentezinin yoğunluğu hangi faktörlere bağlıdır?

6. Telafi noktası nedir?

7. Bunlar nelerdir özellikler heliofit bitkiler?

8. Sciophyte bitkilerinin karakteristik özellikleri nelerdir?

9. Güneş ışığının hayvanların yaşamındaki rolü nedir?

10. Mikroiklim nedir ve nasıl oluşur?

YENİ BİR GÖRÜNÜŞ Organizmaların yer-hava ortamında yaşamaya adaptasyonu yer havası ortamı havayla çevrilidir. Havanın yoğunluğu düşüktür ve sonuç olarak düşük kaldırma kuvveti, önemsiz destek ve organizmaların hareketine karşı düşük direnç vardır. Karasal organizmalar nispeten düşük ve sabit koşullarda yaşarlar. atmosferik basınç Ayrıca düşük hava yoğunluğu nedeniyle.

Havanın ısı kapasitesi düşüktür, bu nedenle çabuk ısınır ve aynı hızla soğur. Bu işlemin hızı içerdiği su buharı miktarı ile ters orantılıdır.

Hafif hava kütleleri hem yatay hem de dikey olarak daha fazla hareket kabiliyetine sahiptir. Bu, havanın gaz bileşiminin sabit bir seviyede tutulmasına yardımcı olur. Havadaki oksijen içeriği sudakinden çok daha yüksektir, dolayısıyla karadaki oksijen sınırlayıcı bir faktör değildir.

Atmosferin yüksek şeffaflığı nedeniyle karasal yerleşim koşullarında ışık, su ortamının aksine sınırlayıcı bir faktör olarak hareket etmez.

Yer altı hava ortamı farklı nem modlarına sahiptir: tropiklerin bazı bölgelerinde havanın su buharıyla tamamen ve sürekli doygunluğundan çöllerin kuru havasında neredeyse tamamen yokluğuna kadar. Hava neminin gün içindeki ve yılın mevsimlerindeki değişkenliği de büyüktür.

Karadaki nem sınırlayıcı bir faktör görevi görür.

Yer çekiminin varlığı ve kaldırma kuvvetinin olmaması nedeniyle, karada yaşayanlar vücutlarını destekleyen iyi gelişmiş destek sistemlerine sahiptir. Bitkilerde bunlar, özellikle ağaçlarda güçlü bir şekilde geliştirilen çeşitli mekanik dokulardır. Hayvanlar, evrimsel süreçte hem dış (arthropod) hem de iç (kordat) iskelet geliştirmişlerdir. Bazı hayvan gruplarının hidroskeletonu vardır (yuvarlak ve annelidler). Karasal organizmalarda, vücudun uzayda tutulması ve yerçekimi kuvvetlerinin üstesinden gelinmesiyle ilgili sorunlar, onları sınırlamıştır. ağırlığı sınırlamak ve boyutları. En büyük kara hayvanları, su ortamının devlerine göre boyut ve kütle bakımından daha düşüktür (bir filin kütlesi 5 tona ulaşır ve Mavi balina- 150 ton).

Düşük hava direnci, kara hayvanlarının hareket sistemlerinin ilerleyen evrimine katkıda bulundu. Böylece memeliler karada en yüksek hareket hızını elde etti ve kuşlar uçma yeteneğini geliştirerek hava ortamına hakim oldu.

Havanın dikey ve yatay yönde yüksek hareketliliği, gelişimlerinin farklı aşamalarındaki bazı karasal organizmalar tarafından hava akımları (genç örümcekler, böcekler, sporlar, tohumlar, bitki meyveleri, protist kistler) yardımıyla yerleşmek için kullanılır. Sudaki planktonik organizmalara benzetilerek, havada pasif süzülmeye yönelik adaptasyonlar olarak böcekler de benzer adaptasyonlar geliştirmiştir - küçük vücut boyutları, vücudun göreceli yüzeyini veya bazı parçalarının artmasına neden olan çeşitli çıkıntılar. Rüzgârla dağılan tohum ve meyveler, plan yapma yeteneklerini artıran çeşitli pterygoid ve paragayate uzantılara sahiptir.

Karasal organizmaların nemin korunmasına yönelik adaptasyonları da çeşitlidir. Böceklerde vücut, dış tabakası yağlar ve mum benzeri maddeler içeren çok katmanlı kitinlenmiş kütikül ile kurumaya karşı güvenilir bir şekilde korunur. Benzer su tasarrufu sağlayan adaptasyonlar sürüngenlerde de geliştirilmiştir. Karasal hayvanlarda geliştirilen iç döllenme yeteneği, onları su ortamından bağımsız hale getirdi.

Toprak hava ve su ile çevrelenmiş katı parçacıklardan oluşan karmaşık bir sistemdir.

Türüne bağlı olarak - killi, kumlu, killi-kumlu ve diğerleri - toprağa az çok gaz ve sulu çözelti karışımıyla dolu boşluklar nüfuz eder. Toprakta, havanın yüzey katmanına kıyasla sıcaklık dalgalanmaları yumuşatılır ve 1 m derinlikte mevsimsel sıcaklık değişiklikleri de fark edilmez.

En üstteki toprak ufku az ya da çok içerir humus, Bitki verimliliğinin neye bağlı olduğu. Altında bulunan orta katman, üst katmandan yıkanmış ve dönüştürülmüş maddeler. Alt katman anne cinsi.

Topraktaki su en küçük boşluklar olan boşluklarda bulunur. Toprak havasının bileşimi derinlikle önemli ölçüde değişir: oksijen içeriği azalır ve karbondioksit artar. Toprak su ile dolduğunda veya organik kalıntıların yoğun bir şekilde çürümesi durumunda anoksik bölgeler ortaya çıkar. Dolayısıyla toprağın farklı ufuklarındaki varoluş koşulları da farklıdır.

Evrim sürecinde bu ortama sudan daha sonra hakim olundu. Özelliği gaz halinde olması, dolayısıyla düşük nem, yoğunluk ve basınç, yüksek oksijen içeriği ile karakterize edilmesidir.

Evrim sürecinde canlı organizmalar gerekli anatomik, morfolojik, fizyolojik, davranışsal ve diğer adaptasyonları geliştirmiştir.

Yer-hava ortamındaki hayvanlar toprakta veya havada (kuşlar, böcekler) hareket eder ve bitkiler toprakta kök salır. Bu bağlamda hayvanlarda akciğerler ve trakealar gelişirken, bitkilerde stoma aparatı geliştirildi.

gezegenin kara sakinlerinin oksijeni doğrudan havadan emdiği organlar. Karada hareket özerkliği sağlayan ve ortamın yoğunluğunun sudan binlerce kat daha az olduğu koşullarda vücudu tüm organlarıyla destekleyen iskelet organları güçlü bir gelişme gösterdi.

Çevresel faktörler Yer-hava ortamındaki yüksek ışık yoğunluğu, hava sıcaklığı ve nemindeki önemli dalgalanmalar, tüm faktörlerin birbiriyle olan korelasyonu diğer habitatlardan farklılık gösterir. Coğrafi konum, değişen mevsimler ve günün saati.

Organizmalar üzerindeki etkileri, havanın hareketi ve denizlere ve okyanuslara göre konumlarıyla ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır ve su ortamındaki etkilerinden çok farklıdır (Tablo 1).

Tablo 5

Hava ve su organizmalarının yaşam koşulları

(D. F. Mordukhai-Boltovsky'ye göre, 1974)

hava ortamı

su ortamı

Nem	Çok önemli (çoğunlukla yetersiz)	Yok (her zaman fazla)
Yoğunluk	Küçük (toprak hariç)	Hava sakinleri için rolüne kıyasla büyük
Basınç	Neredeyse hiç yok	Büyük (1000 atmosfere ulaşabilir)
Sıcaklık	Önemli (çok geniş sınırlar içinde dalgalanır - -80 ila + 100 ° С ve daha fazlası)	Havanın sakinleri için değerden daha az (çok daha az dalgalanır, genellikle -2 ila + 40 ° C arasında)
Oksijen	Minör (çoğunlukla aşırı)	Temel (çoğunlukla yetersiz)
askıda katı maddeler	önemsiz; gıda için kullanılmaz (çoğunlukla mineral)	Önemli (gıda kaynağı, özellikle organik madde)
Çözünür çevre	Bir dereceye kadar (yalnızca toprak çözümlerinde geçerlidir)	Önemli (belirli bir miktarda gerekli)

Kara hayvanları ve bitkileri, olumsuz çevresel faktörlere karşı daha az orijinal olmayan adaptasyonlar geliştirmişlerdir: vücudun ve onun kabuklarının karmaşık yapısı, periyodiklik ve ritim yaşam döngüsü, termoregülasyon mekanizmaları vb.

Hayvanların yiyecek arayışında amaçlı hareketliliği gelişti, rüzgarla taşınan sporlar, bitki tohumları ve polenlerinin yanı sıra yaşamı tamamen havayla bağlantılı olan bitki ve hayvanlar ortaya çıktı. Toprakla son derece yakın bir işlevsel, kaynak ve mekanik ilişki oluşturulmuştur.

Yukarıda tartıştığımız uyarlamaların çoğu, karakterizasyonun örnekleri olarak abiyotik faktörlerçevre.

Bu nedenle şimdi tekrarlamanın bir anlamı yok çünkü pratik alıştırmalarda bunlara geri döneceğiz.

Habitat olarak toprak

Dünya, toprağın özel bir üst kabuğu olan toprağa (edasfer, pedosfer) sahip olan tek gezegendir.

Bu kabuk tarihsel olarak öngörülebilir bir zamanda oluşmuştur; gezegendeki kara yaşamıyla aynı yaştadır. Toprağın kökeni sorusu ilk kez M.V. Lomonosov ("Dünyanın katmanlarında"): "... toprak, hayvan ve bitki bedenlerinin bükülmesinden geldi ... zamanla ...".

Ve büyük Rus bilim adamı sen. Sen. Dokuchaev (1899: 16) toprağı bağımsız bir doğal vücut olarak adlandıran ilk kişiydi ve toprağın "... herhangi bir bitki, herhangi bir hayvan, herhangi bir mineral ile aynı bağımsız doğal-tarihsel vücut ... bu sonuçtur, bir sonuçtur" olduğunu kanıtladı. belirli bir bölgenin ikliminin, bitki ve hayvan organizmalarının, ülkenin rahatlamasının ve yaşının kümülatif, karşılıklı aktivitesinin işlevi ... ve son olarak toprak altı, yani.

toprak anne kayalar. ... Bütün bu toprak oluşturucu maddeler özünde tamamen eşdeğer büyüklüktedir ve normal toprağın oluşumunda eşit rol alır ... ".

Ve modern tanınmış toprak bilimcisi N.A.

Kachinsky ("Toprak, özellikleri ve yaşamı", 1975) toprağın şu tanımını vermektedir: "Toprak, iklimin (ışık, ısı, hava, su) birleşik etkisiyle işlenen ve değişen kayaların tüm yüzey katmanları olarak anlaşılmalıdır. ), bitki ve hayvan organizmaları" .

Toprağın ana yapısal elemanları şunlardır: mineral baz, organik madde, hava ve su.

Mineral bazlı (iskelet)(tüm toprağın %50-60'ı) inorganik madde, altta yatan dağ (ana, ana) kayanın ayrışması sonucu oluşması sonucu oluşmuştur.

İskelet parçacıklarının boyutları: kayalar ve taşlardan en küçük kum ve silt parçacıklarına kadar. Toprakların fizikokimyasal özellikleri esas olarak ana kayaların bileşimi tarafından belirlenir.

Hem suyun hem de havanın dolaşımını sağlayan toprağın geçirgenliği ve gözenekliliği topraktaki kil ve kum oranına, parçaların büyüklüğüne bağlıdır.

İÇİNDE ılıman iklim ideal olarak toprak eşit miktarda kil ve kumdan oluşuyorsa; balçık temsil eder.

Bu durumda topraklar ne su basması ne de kuruma tehlikesiyle karşı karşıya kalmaz. Her ikisi de hem bitkilere hem de hayvanlara eşit derecede zararlıdır.

organik madde- toprağın %10'a kadarı ölü biyokütleden (bitki kütlesi - yaprak, dal ve kök çöpleri, ölü gövdeler, çim paçavraları, ölü hayvan organizmaları) oluşur, mikroorganizmalar ve belirli gruplar tarafından ezilir ve toprak humusuna işlenir. hayvanlar ve bitkiler.

Daha basit elemanlar Organik maddenin ayrışması sonucu oluşan maddeler tekrar bitkiler tarafından emilerek biyolojik döngüye dahil olurlar.

Hava Topraktaki (% 15-25) organik ve mineral parçacıklar arasındaki boşluklarda - gözeneklerde bulunur. Yokluğunda (ağır killi topraklar) veya gözenekler suyla dolduğunda (su baskını sırasında, permafrostun çözülmesi), topraktaki havalandırma kötüleşir ve anaerobik koşullar gelişir.

Bu koşullar altında, oksijen tüketen organizmaların - aerobların - fizyolojik süreçleri engellenir, organik maddenin ayrışması yavaşlar. Yavaş yavaş birikerek turba oluştururlar. Büyük turba rezervleri bataklıkların, bataklık ormanlarının ve tundra topluluklarının karakteristik özelliğidir. Turba birikimi özellikle toprakların soğukluğu ve su basmasının karşılıklı olarak birbirini belirlediği ve tamamladığı kuzey bölgelerde belirgindir.

su Toprakta (%25-30) 4 türle temsil edilir: Yerçekimsel, higroskopik (bağlı), kılcal ve buharlı.

Yer çekimi- Toprak parçacıkları arasında geniş boşluklar kaplayan hareketli su, kendi ağırlığı altında yeraltı suyu seviyesine sızar.

Bitkiler tarafından kolaylıkla emilir.

higroskopik veya bağlı– toprağın koloidal parçacıkları (kil, kuvars) etrafında adsorbe edilir ve hidrojen bağları nedeniyle ince bir film şeklinde tutulur. Onlardan serbest bırakıldı Yüksek sıcaklık(102-105°C). Bitkilere erişilemez, buharlaşmaz. Killi topraklarda bu su %15'e kadar, kumlu topraklarda ise %5'tir.

kılcal damar- Yüzey gerilimi kuvveti ile toprak parçacıklarının etrafında tutulur.

Dar gözenekler ve kanallar - kılcal damarlar sayesinde yeraltı suyu seviyesinden yükselir veya yerçekimi suyuna sahip boşluklardan ayrılır. Killi topraklar tarafından daha iyi tutulur, kolayca buharlaşır.

Bitkiler onu kolayca emer.

Buharlı- su içermeyen tüm gözenekleri kaplar. Önce buharlaşır.

Doğadaki genel su döngüsünün bir halkası olarak, mevsim ve hava koşullarına bağlı olarak hız ve yön değiştiren, yüzey toprağı ve yeraltı suyu arasında sürekli bir değişim vardır.

İlgili bilgi:

Site araması:

Atmosferin gaz bileşimi aynı zamanda önemli bir iklim faktörüdür.

Yaklaşık 3-3,5 milyar yıl önce atmosferde nitrojen, amonyak, hidrojen, metan ve su buharı bulunuyordu, içerisinde serbest oksijen yoktu. Atmosferin bileşimi büyük ölçüde volkanik gazlar tarafından belirlendi.

Hayvan homoiothermisi, vücuttaki oksidatif süreçlerin yüksek verimliliğine dayanarak karasal ortamda ortaya çıktı. Oksijen, havadaki sürekli yüksek içeriği nedeniyle karasal ortamda yaşamı sınırlayan bir faktör değildir. Yalnızca belirli yerlerde, belirli koşullar altında, örneğin çürüyen bitki artıklarının, tahıl stoklarının, un vb. birikimlerinde geçici bir açık yaratılır.

Örneğin büyük şehirlerin merkezinde rüzgarın olmaması durumunda konsantrasyonu on kat artar. Yüzey katmanlarındaki karbondioksit içeriğindeki düzenli günlük değişiklikler, bitki fotosentezinin ritmiyle ilişkili ve mevsimsel olarak, canlı organizmaların, özellikle de toprağın mikroskobik popülasyonunun solunum yoğunluğundaki değişikliklere bağlı. Volkanik aktivite bölgelerinde, termal kaynakların yakınında ve bu gazın diğer yer altı çıkışlarında karbondioksit ile artan hava doygunluğu meydana gelir.

Düşük hava yoğunluğu düşük kaldırma kuvvetini ve önemsiz taşıma kapasitesini belirler.

Havanın sakinleri, vücudu destekleyen kendi destek sistemlerine sahip olmalıdır: bitkiler - çeşitli mekanik dokular, hayvanlar - katı veya çok daha az sıklıkla hidrostatik bir iskelet.

Rüzgâr

fırtınalar

Basınç

Havanın düşük yoğunluğu karada nispeten düşük bir basınca neden olur. Normalde 760 mm Hg'ye eşittir, Art. Yükseklik arttıkça basınç azalır. 5800 m yükseklikte bu sadece yarı normaldir. Düşük basınç, türlerin dağlardaki dağılımını sınırlayabilir. Çoğu omurgalı için yaşamın üst sınırı yaklaşık 6000 m'dir.Basınçtaki bir azalma, solunum hızındaki artışa bağlı olarak oksijen arzında bir azalmaya ve hayvanların dehidrasyonuna neden olur.

Yüksek bitkilerin dağlarına ilerlemenin sınırları yaklaşık olarak aynıdır. Bitki örtüsü sınırının üzerindeki buzullarda bulunabilen eklembacaklılar (ilk kuyruklu böcekler, akarlar, örümcekler) biraz daha dayanıklıdır.

Genel olarak karadaki tüm organizmalar suda yaşayanlardan çok daha stenobatiktir.

Kara-Habitat

Evrim sürecinde bu ortama sudan daha sonra hakim olundu. Karasal-hava ortamındaki çevresel faktörler, yüksek ışık yoğunluğu, hava sıcaklığı ve nemindeki önemli dalgalanmalar, tüm faktörlerin coğrafi konumla korelasyonu, mevsimlerin ve günün saatinin değişmesiyle diğer habitatlardan farklılık göstermektedir.

Ortam gazlıdır, bu nedenle düşük nem, yoğunluk ve basınç, yüksek oksijen içeriği ile karakterize edilir.

Işık, sıcaklık, nem gibi abiyotik çevresel faktörlerin karakterizasyonu - önceki derse bakınız.

Atmosferin gaz bileşimi aynı zamanda önemli bir iklim faktörüdür. Yaklaşık 3-3,5 milyar yıl önce atmosferde nitrojen, amonyak, hidrojen, metan ve su buharı bulunuyordu, içerisinde serbest oksijen yoktu. Atmosferin bileşimi büyük ölçüde volkanik gazlar tarafından belirlendi.

Şu anda atmosfer esas olarak nitrojen, oksijen ve nispeten daha az miktarda argon ve karbondioksitten oluşuyor.

Atmosferde bulunan diğer tüm gazlar yalnızca eser miktarlarda bulunur. Biyota için özellikle önemli olan, oksijen ve karbondioksitin göreceli içeriğidir.

Yalnızca belirli yerlerde, belirli koşullar altında, örneğin çürüyen bitki artıklarının, tahıl stoklarının, un vb. birikimlerinde geçici bir açık yaratılır.

Karbondioksit içeriği, havanın yüzey katmanının belirli bölgelerinde oldukça önemli bir aralıkta değişebilir. Örneğin büyük şehirlerin merkezinde rüzgarın olmaması durumunda konsantrasyonu on kat artar. Yüzey katmanlarındaki karbondioksit içeriğindeki düzenli günlük değişiklikler, bitki fotosentezinin ritmiyle ilişkili ve mevsimsel olarak, canlı organizmaların, özellikle de toprağın mikroskobik popülasyonunun solunum yoğunluğundaki değişikliklere bağlı.

Volkanik aktivite bölgelerinde, termal kaynakların yakınında ve bu gazın diğer yer altı çıkışlarında karbondioksit ile artan hava doygunluğu meydana gelir. Düşük karbondioksit içeriği fotosentez sürecini engeller.

İç mekan koşullarında, karbondioksit konsantrasyonu arttırılarak fotosentez hızı arttırılabilir; bu sera ve sera çiftçiliği uygulamalarında kullanılmaktadır.

Karasal ortamın çoğu sakini için hava nitrojeni inert bir gazdır, ancak bir dizi mikroorganizma (nodül bakterileri, Azotobacter, clostridia, mavi-yeşil algler vb.) onu bağlama ve biyolojik döngüye dahil etme yeteneğine sahiptir.

Havaya giren yerel yabancı maddeler de canlı organizmaları önemli ölçüde etkileyebilir.

Bu özellikle zehirli gaz halindeki maddeler için geçerlidir - metan, kükürt oksit (IV), karbon monoksit (II), nitrojen oksit (IV), hidrojen sülfit, klor bileşikleri ve ayrıca havayı kirleten toz, kurum vb. parçacıkları endüstriyel bölgelerde. Atmosferin kimyasal ve fiziksel kirliliğinin ana modern kaynağı antropojeniktir: çeşitli endüstriyel işletmelerin ve taşımacılığın çalışmaları, toprak erozyonu vb.

n. Sülfür oksit (SO2), örneğin, hava hacminin elli binde biri ila milyonda biri arasındaki konsantrasyonlarda bile bitkiler için toksiktir. Bazı bitki türleri özellikle SO2'ye duyarlıdır ve birikiminin hassas bir göstergesi olarak hizmet eder. havada (örneğin likenler.

Düşük hava yoğunluğu düşük kaldırma kuvvetini ve önemsiz taşıma kapasitesini belirler. Havanın sakinleri, vücudu destekleyen kendi destek sistemlerine sahip olmalıdır: bitkiler - çeşitli mekanik dokular, hayvanlar - katı veya çok daha az sıklıkla hidrostatik bir iskelet.

Ek olarak, hava ortamının tüm sakinleri, onlara bağlanma ve destek için hizmet eden dünya yüzeyiyle yakından bağlantılıdır. Havada asılı durumda yaşam imkansızdır. Doğru, birçok mikroorganizma ve hayvan, spor, tohum ve bitki poleni havada düzenli olarak bulunur ve hava akımları (anemokory) tarafından taşınır, birçok hayvan aktif uçuş yeteneğine sahiptir, ancak tüm bu türlerde yaşam döngülerinin ana işlevi üremedir. - dünyanın yüzeyinde gerçekleştirilir.

Çoğu için havada olmak yalnızca yeniden yerleşim veya av arayışıyla ilişkilidir.

Rüzgâr Organizmaların aktivitesi ve hatta dağılımı üzerinde sınırlayıcı bir etkiye sahiptir. Rüzgar bile değişebilir dış görünüşözellikle diğer faktörlerin sınırlayıcı etkiye sahip olduğu dağlık bölgelerdeki habitatlarda. Açık dağ habitatlarında rüzgar bitki büyümesini sınırlayarak bitkilerin rüzgar yönüne doğru eğilmesine neden olur.

Ayrıca rüzgar, düşük nem koşullarında buharlaşmayı artırır. Büyük önem taşıyanlar fırtınalar, eylemleri tamamen yerel olmasına rağmen. Kasırgalar, sıradan rüzgarlar gibi, hayvanları ve bitkileri uzun mesafelere taşıyabilir ve böylece toplulukların yapısını değiştirebilir.

Basınç Görünüşe göre doğrudan eylemin sınırlayıcı bir faktörü değil, ancak doğrudan sınırlayıcı etkiye sahip olan hava ve iklim ile doğrudan ilgilidir.

Düşük basınç, türlerin dağlardaki dağılımını sınırlayabilir.

Çoğu omurgalı için yaşamın üst sınırı yaklaşık 6000 m'dir.Basınçtaki bir azalma, solunum hızındaki artışa bağlı olarak oksijen arzında bir azalmaya ve hayvanların dehidrasyonuna neden olur. Yüksek bitkilerin dağlarına ilerlemenin sınırları yaklaşık olarak aynıdır. Bitki örtüsü sınırının üzerindeki buzullarda bulunabilen eklembacaklılar (ilk kuyruklu böcekler, akarlar, örümcekler) biraz daha dayanıklıdır.