הסביבה משפיעה על אורגניזמים החיים על כדור הארץ. טמפרטורה, אור, לחות - אלה גורמים סביבתיים סביבתיים. השינויים שלהם מובילים לשינוי בתכונות הביולוגיות של יצורים חיים. הגיאוגרפיה של גידול, רבייה, תזונה משתנה.
גורמים סביבתיים
גורמים סביבתיים כוללים תנאים סביבתיים המשפיעים על אורגניזמים. ישנם גורמים אביוטיים בעלי טבע דומם וביוטי. גורמים ביוטיים - אינטראקציה של יצורים חיים המשפיעים על הופעתם. גורמים אנתרופוגניים, השלכות פעילות האדם, משפיעים גם הם על אורגניזמים חיים.
אורגניזמים חיים מסוגלים להסתגל לשינוי - זה נקרא הסתגלות. מראה האורגניזם, המשקף את האינטראקציה שלו עם הסביבה, הוא צורת חיים.
גורמים סביבתיים ביוטיים כוללים טמפרטורה, בתנאי שמתרחשת מיקרו אקלים מיוחד או סביבה. שינויים סביבתיים פיסיים וכימיים הם אביוטיים.
טמפרטורה כגורם סביבתי
קביעות יחסית של הטמפרטורה היא התנאי העיקרי לקיומם של אורגניזמים חיים. מקור החום העיקרי הוא קרינת השמש. תהליכים פיזיולוגיים מתרחשים רק בטמפרטורה מסוימת.
השפעת הטמפרטורה תלויה במיקום הגאוגרפי של מין מסוים. האקלים מגדיר את הצמחים ובעלי החיים החיים באזור. ביקום, טווח הטמפרטורות גדול למדי. החיים יכולים להתקיים רק מ -200 עד + 100 מעלות צלזיוס. אך רוב המינים חיים במשטר טמפרטורה צר הרבה יותר.
למבנה של חלבונים יש צורך בטמפרטורה של 0 עד +50 ° C. אורגניזמים מסוימים יכולים להתקיים מחוץ לגבולות אלה. הטמפרטורה כגורם סביבתי מאופיינת בתנודות עונתיות ויומיומיות. שינויים בטמפרטורה החורגים מהטווח בו יכולים להתקיים אורגניזמים חיים, מובילים למוות המוני שלהם. שינוי פחות משמעותי משפיע על צמיחתם, התפתחותם והתנהגותם של בעלי חיים רבים.
רגולציה אורגנית
אור וטמפרטורה כגורמים סביבתיים משפיעים על יכולת ההסתגלות של אורגניזמים חיים. זה נובע מהשינויים הביוכימיים והפיזיולוגיים בגוף ושמירתם על חום גוף קבוע. ישנם שני סוגים של אורגניזמים:
- פויקילותרמי;
- הומו-תרמי.
אורגניזמים פויקילותרמיים משנים את חום הגוף בהתאם לסביבה. אלה כוללים צמחים, פטריות, דגים, דו חיים, זוחלים וחסרי חוליות. הם מתרדמים בטמפרטורות נמוכות או גבוהות מדי.
הומו-תרמי מסוגל לשמור על טמפרטורת גוף קבועה יחסית עם תנאי סביבה משתנים. חלקם בעלי דם חם מסוגלים ליפול לטיול חושים עם ירידה בטמפרטורה, ואילו טמפרטורת גופם מתקרבת גם לאפס. זה נצפה בכמה ציפורים ומכרסמים קטנים. שינה עונתית אופיינית לדובים, קיפודים, סנאים טחונים ועטלפים.
התאמה ביוכימית של צמחים
הטמפרטורה היא הגורם הסביבתי החשוב ביותר לצמחים. כאשר הסביבה משתנה, צמחים לא יכולים לעבור ליישוב אחר, ולכן הם מסתגלים בצורה אחרת.
מרבית הצמחים, כדי להסתגל לטמפרטורות נמוכות או גבוהות מדי, מגבירים את ריכוז המיץ, צוברים סוכר בתאים, מפחיתים את העברת החום, מעלים את רמת האנתוציאנינים.
כאשר הם נחשפים לטמפרטורות קריטיות ביותר בציטופלסמה של צמחים, עולה כמות החומרים המגנים, ריכוז החומצות האורגניות, המלחים והריר. כתוצאה מכך, מופחת הסיכון לקרישה של הציטופלזמה וחומרים רעילים מנוטרלים.
בצמחים המותאמים לטמפרטורות נמוכות יותר פחמימות מצטברות, לרוב גלוקוז, בתאים, כמות המים יורדת. זה עוזר להפחית את נקודת ההקפאה.
התאמה פיזיולוגית של צמחים
שינויים בטמפרטורה, הגורם הסביבתי הסביבתי, גורמים לאורגניזמים חיים להסתגל כדלקמן:
- ירידה בגודל עצמו, עלייה באיברי הרבייה;
- היווצרות יורה מקוצרת;
- שימור עלים מתים על כתרים;
- עברה של יורה;
- עלים שעווה;
- קלוע בשורשי אבנים חמות;
- טבילה של חלק מהצמח באדמה.
כמו כן, ההגנה הפיזיולוגית מפני שינויי טמפרטורה היא אידוי משופר. סוג זה של הגנת הצומח משמש באזורים חמים ולחים. במדבריות ובערבות, מחזור פיתוח קצר מגן מפני טמפרטורות גבוהות. המחזור כולו מתרחש באביב, והצמחים שורדים את הקיץ במצב רדום של נורות או קני שורש. ערבים וחזזיות בטמפרטורות גבוהות נופלים למצב של אנימציה מושעה.
התאמה מורפולוגית של צמחים לטמפרטורה
הטמפרטורה כגורם סביבתי גורמת לצמחים להסתגל לטמפרטורות הסביבה הגבוהות והנמוכות.
באזורים הסובטרופיים והטרופיים צמחים מגבירים את השתקפות אור השמש. זה תורם לצבע מבריק בוהק. בדרך זו מפחיתים צמחים את השפעות החום. אנשים פרטיים מסוגלים להפחית את פני השטח הסופגים אור בגלל קוצים, עלים חתוכים או מקופלים. עלים אנכיים מפחיתים את התחממות יתר של הצמח. ניתן לסובב את הסדין במהלך היום כדי להימנע מאור שמש ישיר.
באקלים קר נוצרים צורות גמדיות של צמחים לשמירה על החום. עצים יכולים להגיע לגובה של 50 ס"מ. שיחים מקבלים צורה זוחלת. צמחים אלפיים וארקטיים הם בצורת כרית. הם פחות רגישים לרוח, הם מסתתרים היטב תחת שלג בחורף ועושים שימוש מקסימלי בחום האדמה בקיץ.
עיבודים ביוכימיים של בעלי חיים
גורמים סביבתיים כמו אור, טמפרטורה, לחות משפיעים על מנגנוני ההסתגלות של בעלי החיים. מגוון גורמים מסתגלים הופיעו כתוצאה מאורגניזמים פויקילותרמיים והומאותותרמיים.
בבעלי חיים עם קר קר מצטברים בדם מה שנקרא נוגדי-פרידה ביולוגיים בכדי למנוע הקפאה בדם. היווצרותם מאפשרת להוריד את נקודת ההקפאה ולא למות בתנאים קריטיים. אצל דגים חומרים נקראים גליקופרוטאינים; אצל חרקים מצטבר גליצרין או ריכוז גבוה של גלוקוז.
בעלי חיים בעלי דם חם נמנעים מהיפותרמיה על ידי הגברת חילוף החומרים. מאגרי שומן תורמים להופעת אנרגיה נוספת המוזבזת על חימום הגוף. יש יונקים, למשל, דוב חום, בעלי רקמה שומנית מיוחדת - שומן חום. הוא עשיר במיטוכונדריה וכלי דם.
התאמה פיזיולוגית של בעלי חיים לטמפרטורה
תהליך ההסתגלות לתנאים חדשים מושפע מהטמפרטורה כגורם סביבתי. בקצרה, ניתן לתאר את התהליך במילים הבאות: בבעלי חיים קרים, תהליכים חיוניים תלויים בסביבה, בבעלי חיים חמים בדם הם מוסדרים בתוך הגוף.
העברת חום בחיות בעלות דם קר מתרחשת עקב מאפייני מערכת הדם. הכלים, השרירים והעור נמצאים במגע הדוק זה עם זה, דם העור מתחמם והולך לשרירים, ומחמם אותם. אם הטמפרטורה בסביבה עולה, זרימת הדם מאיצה.
בכל בעלי החיים מוסרים התחממות יתר עקב אידוי הלחות מעל פני הגוף. אצל חלקים האידוי מתרחש באופן אינטנסיבי יותר דרך הריריות ודרכי הנשימה העליונות. שיטה זו טבועה בבעלי חיים חמים בדם עם צמר.
עם ירידה בטמפרטורת הסביבה, בעלי חיים, כולל בני אדם, חשים רעידות שרירים. מינים מסוימים נמצאים במצב שינה. אם לבעל החיים יש מעיל נדיר וקצר, אז ויסות תרמי מתרחש באמצעות התרחבות והיצרות של כלי העור.
התאמה מורפולוגית לבעלי חיים
הטמפרטורה כגורם סביבתי משפיעה על בעלי החיים ועל ההתאמה המורפולוגית. יצוין כי בעלי חיים בעלי קר קר גדולים יותר ככל שקרובים יותר לקו המשווה. בעל דם חם, להפך. גודלם גדל ככל שהם מתקרבים לקוטב הארקטי.
ככל שמשטח הגוף גדול יותר, כך העברת החום לחלל שמסביב חזקה יותר. מסיבה זו, לבעלי החיים הדרומיים יש אוזניים ארוכות, זנב ארוך וגפיים. הדבר בולט במיוחד כאשר בוחנים מינים של מכרסמים קשורים זה לזה.
שלמים שונים בגוף תורמים להפחתת אובדן החום: בזוחלים - הקרנית, בעופות - נוצות, אצל יונקים - פרווה. שומן תת עורי תורם לשמירה על החום תוך הורדת הגורם הסביבתי - טמפרטורת המים - אצל בעלי החיים בצפון החיים במים. תפקיד חשוב ממלא צבע העור. צבעם האור של בעלי חיים טרופיים נמנע מחימום יתר.
התאמות התנהגותיות של בעלי חיים
התאמות התנהגותיות תלויות בטמפרטורה כגורם סביבתי. אצל בעלי חיים בדם קר, נבדלים הסוגים הבאים של תגובות התנהגותיות:
- מבחר מקומות עם הטמפרטורה הטובה ביותר;
- שינוי תנוחה.
בעלי חיים בעלי דם קר מחפשים מקומות שיש בהם מספיק אור שמש. לאחר חימום הגוף הם עוברים לצל או מסתתרים בחורים. הם שומרים על חום הגוף באמצעות התכווצויות שרירים.
בעלי חיים חמים בדם בוחרים מקומות להגנה מפני קור או חום. התכנסויות ענקיות של בעלי חיים לשמירה על חום, נדידות עונתיות, היכולת ליצור מחילות ונבורים בשלג הם המאפיינים. בבור שנחפר תחת שלג, הטמפרטורה יכולה להיות גבוהה 15-18 מעלות צלזיוס מאשר בסביבות. בעלי חיים רבים מקווי הרוחב הצפוניים מאופיינים באחסון מזון, שינה ונדידה.
סטיית הטמפרטורה ממדדים נורמטיביים גורמת לתוצאות בלתי הפיכות עבור הגוף. הסתגלות התנהגותית אופיינית רק לבעלי חיים. צמחים אינם משתמשים בגורם זה.
