Климатические факторы

Многолетний режим погоды определяет главные черты различий жизненных форм растений (травы кустарники, деревья). Свет является наиболее климатическим фактором на Земле. В первую очередь без солнечного спектра лучистой радиации невозможен фотосинтез, а без органической пищи и кислорода невозможна жизнь консуменитов.

Солнечный свет или солнечное излучение, проходящее через атмосферу достигающее поверхности Земли, представляет собой электромагнитные волны, длина которых заключена в диапазоне:

- инфракрасные лучи – 2800-760нм

- видимые лучи – 760-400нм

- ультрафиолетовые лучи – 400-200нм.

Важную экологическую роль играет длина световой волны, воспринимаемая органами зрения животных. Животные, наделенные цветным зрением, лучше ориентируются в окружающей среде (опасность, поиск пищи, перемещение и т.д.). У растений в процессе эволюции, выработались разные отношения к освещенности. В этой связи все растения делят на три большие группы: светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые.

Избирательная чувствительность к освещенности позволяет растениям максимально по вертикали использовать жизненное пространство путем формирования ярусности и образовывать свой внешний облик – жизненную форму. Под влиянием одностороннего освещения изменяется направление роста органов растения, что получило название фототропизма (от греч. tropos – поворот). Различают положительный и отрицательный фототропизм, а также диатропизм. Подвижные животные под действием света проявляют двигательную реакцию – таксис (от греч. – taxis– расположение). Способность двигаться в сторону света называется положительным фототаксисом, избегать – отрицательным. Например, ночные насекомые слетаются на свет, а тараканы прячутся.

Для животных свет как экологический фактор имеет меньшее значение, чем для растений. Различают животных ведущих дневной, ночной и сумеречный образ жизни. Каждому пункту земной поверхности свойственен свой световой ритм, который отражается в биологии растений, животных и микроорганизмов. Реакция организмов на суточный ритм солнечной энергии, т.е. на соотношение светлого и темного периода суток получило название фотопериодизма. По этому признаку различают три группы растений:

· растения короткого дня;

· растения длительного дня;

· растения индифферентные.

В области экватора продолжительность дня и ночи постоянная. При удалении от экватора летом день удлиняется, а ночь становиться короче, зимой – наоборот. В этой связи различают растения короткого и длинного дня. Например, кукуруза на Украине, Молдове успешно созревает на зерно, а на севере дает только зеленую массу.

· Температура является важнейшим абиотическим фактором. Распространение жизни живого ограничена областью несколько ниже 0ºС и до 50ºС в геотермальных источниках суши ряд видов цианобактерий обитают при температурах 95 - 98˚С. В глубокотермальных источниках Мирового океана отдельные виды археобактерий не только выживают, но и размножаются при температуре до 121˚С. Критические температуры для растений и животных могут варьироваться широко. Например, если рептилии, живущие в пустыне, легко переносят жару 45ºС, то большинство морских беспозвоночных гибнут при температуре выше 30–32ºС. Следовательно, если температура живой клетки опускается ниже точки замерзания воды, то образовавшиеся кристаллы льда ведут к гибели клетки. При высокой температуре более 50ºС происходит денатурация белков и тоже ведет к гибели клетки.

Организмы, не способные регулировать свою собственную температуру называются пойкилотермными. Это растения, микроорганизмы, беспозвоночные, рыбы, рептилии и др. Птицы и млекопитающие способные к активному регулированию температуры тела, независимо от температуры окружающей среды, называются гомойотермными. Вследствие этого свойства многие животные способны жить и размножаться при температуре ниже нуля. Например, белый медведь, северный олень, пингвины и др., которые имеют приспособления к условиям существования ( шерстный покров, плотное оперение, слой жировой ткани).

Гетеротермия – частный случай гомойотермии, она характерна животным, впадающим в спячку или оцепенение в неблагоприятной период года. Температура у этих животных заметно снижается за счет замедления обмена веществ (ежи, суслики, летучие мыши, стрижи и др.), а в период функциональной активности они обладают постоянной температурой тела.

· Вода – основа живой материи и является главным экологическим фактором, т.е. основным условием существования всего живого на Земле. Образно можно сказать, что вода – элексир жизни, «оживляющий» поверхность планеты, «моховое колесо» – климата и погоды.

Человек почти на 65–70% состоит из воды. Для поддержания водного баланса человеку рекомендуется два литра воды или 30мл на 1кг массы тела в сутки, т. е. и та вода которая содержится в пищевых продуктах: соки, супы, овощи, фрукты. Около 15% веса тела наши ткани состоят из эндогенной жидкости, которая образуется при сжигании питательных веществ кислородом, строительстве новых молекул, их перестройке.

Перераспределение жидкости идет через желудочно-кишечный тракт:

- около 1,5л воды человек глотает со слюной;

- примерно 1,5л желудок дает в виде желудочного сока;

- в среднем 3,0л выделяет тонкий кишечник;

- 0,7л панкреотического сока, который выделяет поджелудочная железа;

- 0,5л образует желчи печень.

Через почки, кожу, легкие выделяется около 2л воды. Поэтому это количество воды человек должен получить извне – в чистом виде или с различной пищей. Потеря животными 10–20% воды от их веса приводит к их гибели. Физиологическое потребление человеком питьевой воды может изменяться:

· от условий внешней среды;

· характера трудовой деятельности.

Из наземных животных больше всего воды в сутки требуется слону – около 90 л. Он на 70% состоит из воды. Животные обитающие в водной среде, получают ее через наружные покровы. Насекомые, малюски, черви, лягушки адсорбируют влагу из воздуха. Для многих животных источник воды – пища, жидкий корм.