КЛИМАТИЧЕСКИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ (обуславливают погоду).
Что такое климат? Климатом мы называем режим температуры и осадков на некоторой территории в течение достаточно долгого периода времени. Климат в разных районах Земного шара весьма не одинаков и это зависит от многих факторов и, в первую очередь, от поступающего количества тепла и влаги.
Таким образом, два абиотических фактора - ТЕМПЕРАТУРА и КОЛИЧЕСТВО
ОСАДКОВ - ОПРЕДЕЛЯЮТ РАЗМЕЩЕНИЕ по поверхности Земли основных наземных биомов.
ВЛАГА - это основной фактор, определяющий разделение экосистем на лесные, степные, пустынные. Здесь большое значение имеет предел устойчивости. Так для деревьев он равен 750 мм\год, для большинства злаков -250 мм\год. Кактусы же, являясь засухоустойчивыми растениями, способны произрастать при осадках, равных 50 - 100 мм\год. А если и того меньше? Тогда и они могут погибнуть.
Следовательно, ВОДА может являться и ограничивающим, или ЛИМИТИРУЮЩИМ фактором. Таким образом, в условиях степной и особенно пустынной зон урожай агроценозов (полей, садов, огородов), а также продуктивность природных экосистем лимитируется количеством осадков.
ЛИМИТИРУЮЩИМ фактором может быть также и тепло. Хорошо это видно на примере тундровых и горных районов, где биологическая продуктивность экосистем напрямую зависит от количества тепла: очень холодно - ничего не растёт.
Всё это называется ЗАКОНОМ ЛИМИТА (предела). Его обосновал - вывел учёный ЛИБИХ.
ЗНАЧЕНИЕ ТЕПЛА ДЛЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ. РОЛЬ ТЕПЛА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ. Зональное распределение растительности по поверхности Земли.
Тепло распределяется по поверхности Земли неравномерно. Всё зависит от того, под каким углом падают на Землю солнечные лучи. А это в свою очередь зависит от того, что земная ось наклонена и поэтому Северное и Южное полушария обогреваются не одинаково.
Нагрев поверхности зависит от удалённости местности от экватора. Больше всего солнечного тепла попадает в экваториальные зоны. Там и растительность представлена, в основном, влажными экваториальными лесами (много тепла, много влаги). Это тропическая зона, за которой располагается субтропическая зона, затем саванны (тепла ещё много, но влаги меньше). Потом пустыни (много тепла - жарко, не хватает воды), полупустыни (жарко, но воды побольше), степи (тепла и влаги достаточно для травянистой растительности, но не для для древесной).
Следующие зоны - лесная: смешанные леса (ещё тепло и влаги достаточно), тайга (тепла мало, влаги - достаточно для произрастания деревьев), тундра (много воды, не хватает тепла), ледяная (холодно - лимитирующий фактор в действии).
Распределение растительного мира и животного
Зависит от природных условий - внешней среды:
Наличие света, тепла и пищи,
А также, конечно, ещё и воды.
Сменяются зоны на нашей планете:
Лёд, тундра, тайга, смешанные леса,
Затем широколиственные, дальше степи,
Пустыни. Экватор - опять леса.
Вечнозелёные леса экваториальные
С обилием света, влаги, тепла
Представляют собой гигантские фабрики,
Производящие кислород и оргвещества.
РОЛЬ ТЕПЛА В ЖИЗНИ ЖИВОТНЫХ ОРГАНИЗМОВ.
Приспособления животных к жизни в условиях низких и высоких температур.
Приспосабливаются растения, приспосабливаются и животные. Толстый слой жира китов, моржей, тюленей и других животных спасают их от холода. Белый медведь - прекрасный представитель ледяной арктической зоны: жир, шерсть ненамокающая. Пингвины - царские птицы Антарктиды имеют не продуваемый ветрами и не промокаемый влагой пуховый и перьевой покров. Они плавают отлично в океанской воде, да ещё и заботятся о своих детёнышах всем пингвиньим обществом.
Антарктида, Антарктида, где твои пингвины?
Ведь вокруг мороз да ветер, только снег и льдины.
А они ушли гулять - порезвиться в море.
Море - это хорошо. С этим не поспоришь.
Там и рыба, и тепло и поплавать можно.
Море - это хорошо, хорошо, надёжно.
Погуляли ж и назад - покормить детишек -
Нужно рыбку отрыгнуть. Не пищите, тише!
ВЫСОКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ также наложили свой "отпечаток" на внешний и внутренний вид, на образ жизни животных, живущих в условиях жаркого климата. Животные пустынь ведут ночной активный образ жизни. Днём прячутся в тени камней, кустов - тушканчики, песчанки, черепахи, вараны, змеи и верблюды двух горбов.
Вот в этих-то горбах у них и находится спасение, когда верблюды не пьют в течение полутора – двух недель. Запас жира превращается в воду.
А большинство змей, варанов имеют слизистое покрытие, которое с одной стороны предотвращает лишнее испарение, а с другой не даёт сильно нагреться кожным покровам.....
ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ ДЛЯ ЖИЗНИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ НА ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ.
Более подробно поговорим о воде (влаге).
Влага - это вода во всех её проявлениях (жидкая, твёрдая, газооб-разная). Живые организмы без воды жить не могут. Главным свойством воды, обеспечивающем это положение, является способность её растворять вещества как органические, так и неорганические и передавать информацию. Вода
может быть мёртвой. Это такое состояние воды, когда в ней гибнут все зародыши жизни. Причиной появления мёртвой воды является загрязнение её. Источниками загрязнения воды могут быть промышленные и сельскохозяйственные предприятия.
Виды загрязнения воды: химические отходы, нефть, сточные воды свиноферм, сточные канализационные воды, бытовые отходы.
ГРУППЫ РАСТЕНИЙ ПО ОТНОШЕНИЮ К ВЛАГЕ.
а) гидатофиты - это растения, целиком погружённые в воду (телорез, ряска);
б) гидрофиты - это растения, у которых корень укрепляется на дне, а листья плавают на поверхности воды (кувшинка, кубышка, тростник обыкновенный);
в) гигрофиты - это растения заливных мест по берегам рек, озёр, болот, корень которых укрепляется на дне, а само растение находится в воздухе (осоки, папирус, стрелолист, камыш настоящий, рис);
г) мезофиты - это растения, которые растут в местах с умеренным увлажнением (растения лесов, лугов, а также капуста, морковь, лук, чеснок);
д) ксерофиты, которые подразделяются на суккулентов (растения с запасом влаги в стебле - агава, алоэ, кактус), и склерофитов (растения, имеющие приспособления для добывания влаги с глубин земли - это верблюжья колючка с корнем до 21-го метра, саксаул с корнем до 15-16 м.)
ВОДА И ЖИВОТНЫЕ ОРГАНИЗМЫ.
Вода необходима как растворитель веществ, как переносчик питательных веществ, а также как переносчик информации в теле живых животных организмов. Тела животных, включая человека, состоят на 70 - 80 % из воды. В этом состоит огромное значение воды в жизни животных.
Для огромного количества животных вода также является средой обитания. Они приспособились к условиям жизни в воде... и у воды.
Ведь ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ - это способность организмов к выживанию в определённых экологических условиях местообитания через внешнее и внутреннее строение.
Многие животные, живущие в водной среде, имеют обтекаемую форму тела, аппарат усвоения кислорода, растворённого в воде (жабры, кожная поверхность). Органами движения являются плавники, реснички, жгутики.
Животные, живущие у воды. Это рептилии, амфибии, птицы (утки, гуси, пеликаны, фламинго, чайки, цапли и другие), моржи, тюлени. В воде эти животные добывают, главным образом, пищу. А строение их как внешнее, так и внутреннее совершенно отличаются от предыдущей группы. И самое главное это то, что они дышат атмосферным воздухом.
ВОЗДУХ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЖИЗНИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ.
СОСТАВ ВОЗДУХА.
Воздух, воздух! Что такое, из чего ты состоишь?
Это газы, газы, газы - смесь молекул ты хранишь.
Тут азот (78 %) - белков помощник.
Кислород (21 %) - озона брат,
Углекислый газ дотошный (0,03 %)
И все инертные подряд (0,94 %).
А ещё и пыль, и сажа,
Водяные же пары ходят - водят хороводы,
Тучи бродят - гром гремит.
ЗНАЧЕНИЕ ЕГО.
Всем известно, что все живые организмы, за исключением анаэробных микробов, не могут жить без кислорода, который необходим для дыхания (в каждой клетке окисленье совершается у нас). А как быть с углекислым газом? Он очень важен в нашей жизни.
Образуется всегда при гореньи СО2.
Это наш, это наш углекислый газ.
Он дотошный, он повсюду - выделяется везде,
Углерод содержит, нужный нам для жизни на Земле.
Ведь деревья наши, травы все используют всегда
В фотосинтезе - в питаньи наш дотошный СО2 .
А ещё вода и солнце - наш дневной обычный свет
Помогают хлоропластам приготовить нам обед.
Люди пользуются этим и не знают иногда,
Как важны на Белом свете углекислый газ, вода.
ИСТОЧНИКИ КИСЛОРОДА, ОЗОН. Озоновый экран и его значение.
Источниками кислорода на Земле являются зелёные растения. Он выделяется в процессе фотосинтеза. Молекула кислорода представлена двумя атомами - О2 .Когда же к этой молекуле присоединяется ещё один атом, то образуется трёатомная молекула озона - О3. Это газ без цвета и запаха. Подымаясь вверх по атмосфере, он на высоте 20 -25 км, в слоях стратосферы, образует слой толщиной 3-4 см. Этот слой озона и называют экраном - озоновым экраном, который защищает всё живое на нашей планете от опасных коротковолновых ультрафиолетовых солнечных лучей (от солнечной радиации).
Однако озоновый экран, как было сказано, находится в опасности. В нём образуются дыры. Это происходит, главным образом, от попадания в озоновый экран атомов хлора или фтора. Каждый такой атом может разрушить до 10 в 5-той степени молекул озона.
Источниками этих атомов являются летучие хлорфторорганические соединения. Это всякие растворители, фреоны в холодильниках и аэрозольных баллонах.
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ РАСТЕНИЙ К ЖИЗНИ В АТМОСФЕРЕ.
Воздух является и экологическим фактором.
Воздух необходим для жизни растений. Углекислым газом растения питаются; кислородом дышат, как и большинство живых организмов. Всё это воздух. Вот растения и приспособились к этому экологическому фактору. Об этом говорит наличие устьиц на листьях, чечевичек на стволах деревьев, через которые происходит связь растений с окружающей средой (их дыхание, транспирация влаги). Образование жёстких стеблей (стволов) - являет собой приспособление растений к механическому воздействию воздуха. Ветер достаточно сильно влияет на растения. Что же может происходить и происходит с растениями?
Это изменение кроны деревьев.
Изменение стволовой части дерева (танцующий лес).
Летний листопад. Падение деревьев.
Транспирация (усиление ветром испарения влаги).
Также воздух (ветер) переносит семена. У семян многих растений имеются приспособления для полёта по воздуху (семена тополя, одуванчика, клёна, берёзы и т.д.)
Животные тоже приспосабливаются к жизни в воздушной атмосфере (к движению воздуха, к его влажности, температуре). Это можно проследить, изучая животных. Например, кожные покровы имеют, в большистве своём, потовые железы (охлаждение организма), подкожную жировую клетчатку, волосяной покров (защита от холода), органы дыхания - лёгкие (поглощают из воздуха кислород). У птиц имеется перьевой покров и крылья, за счёт которых они летают (передвигаются в атмосфере). Наличие конечностей у большинства наземных животных также является приспособлением их для передвижения по земной поверхности (ноги, лапы). Все они устроены по-разному, но имеют одни и теже отделы.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА.
Серьёзной угрозой для естественной биоты является загрязнение среды. Это одна из форм разрушения или изменения местообитаний. Она выделяется в самостоятельную категорию, поскольку причина здесь не сознательное наступление на природу (типа сведения лесов под пастбища), а побочный эффект какой-либо деятельности, непосредственно на природную среду не направленной.
Воздух же можно рассматривать как экологический фактор. Загрязнение воздуха влияет не только на животный мир и человека, у которых загрязнители могут вызывать паралич дыхательных путей и сердца, но и на растения, вызывая коагуляцию, некроз клеток. Такой эффект наблюдается при выпадении, так называемых, кислотных дождей. Они возниают из-за попадания в воздух азотистых окислов, которые соединяясь с водой, превращаются в кислоту.
У красавиц елей такие явления (почернение), вызывает, в основном, сернистый газ - SO2, выделяемый при сгорании топлива при работе тепловых электростанций, котельных.
Вообще, основными источниками загрязнения воздуха являются: предприятия по переработке нефти, химическое производство, кожевенные заводы, производство вискозных волокон, производство ультрамарина, свекловичного сахара.
Какой выход?
Необходимо, чтобы проводилась, в первую очередь,очистка топлива:
Микробиологический метод очистки топлива заключается в том, что микробы при хранении его (угля, например) живут на серной среде и освобождают при этом топливо от серы, выделяя углекислый газ.
Химическая очистка газа.
На газоэлектростанциях газ должен пропускаться через карбонат кальция.
SO2 + Ca CO3 = Ca SO3 + CO2
Ca SO 3 + O2 = 2 Ca SO4
Однако! Особняком выделяется проблема загрязнения воздуха, связанная с испытанием и транспортировкой химического оружия.
Примером может служить массовая гибель птиц в декабре 2010 года, как полагают эксперты, из-за сильного отравляющего вещества фосгена. Только в одном штате США - в Арканзасе 31 декабря погибло 4 тысячи чёрных дроздов.
Фосген. Производство этого вещества повсеместно запрещено. Ведь даже малая доза его приводит к сильнейшему отёку лёгких, при котором масса этого органа возрастает в 4-5 раз. Затем наступает смерть.
ИЗМЕНЧИВОСТЬ.
Воздействие выбросов промышленных предприятий на растения и другие живые организмы является не естественным, не свойственным природе. Поэтому живые организмы отвечают на это воздействие каждый по-своему, стараясь выжить в сложившихся обстоятельствах, приспосабливаясь к нему, на сколько это возможно. Ведь живым организмам свойственно явление изменчивости.
Изменчивостью называют всю совокупность различий по тому или иному признаку между организмами, принадлежащими к одной и той же природной популяции или виду. Изменчивость эта в основном носит фенотипический характер, т.е. изменяются только внешние признаки.
ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕНЕНИЯ фЕНОТИПА ограничивает генотип (набор генов) - это, так называемая, норма реакции организма. И эти изменения могут носить временный харатер, то есть они по сути своей обратимые.
Но в результате воздействия каких-то сильных загрязнителей воздуха могут произойти необратимые изменения живых организмов, так как затрагивается их генотип. Эти изменения называются мутациями. Мутацией называют изменение количества или структуры ДНК данного организма. Они приводят к изменению генотипа, которое может быть унаследовано клетками, происходящими от мутантной клетки в результате митоза или мейоза.
Так может даже, в очень редких случаях, появиться новый вид организма или его разновидность. Однако, мутации, вызванные солями тяжёлых металлов, радиацией, чаще всего приводят к летальному результату, так как они, затрагивая генотип организма, вызывают сильные, большие, повреждения его ДНК. Это могут быть мутации хромосомные или генные. При них нарушается развитие организма. К примеру, у человека около 20 % беременностей заканчиваются естественным выкидышем в сроки до 12 недель, и в половине таких случаев можно обнаружить хромосомные аномалии.
В последние годы ХХ века и начала ХХ1 положение с отравляющими веществами, загрязняющими воздух, не улучшилось. Здоровье людей, как и многих животных, находится в опасности. В живых организмах, включая человека, происходит постепенное накапливание отравляющих веществ (их БИОАККУМУЛЯЦИЯ). Это ослабляет иммунную систему организма, и он становится более подверженным действию бактериальных и паразитарных инфекций.