Die Umwelt beeinflusst Organismen, die auf der Erde leben. Temperatur, Licht, Luftfeuchtigkeit - das sind Umweltfaktoren. Ihre Veränderungen führen zu einer Veränderung der biologischen Eigenschaften lebender Organismen. Die Geographie von Lebensraum, Fortpflanzung und Ernährung verändert sich.
Umweltfaktoren
Zu den Umweltfaktoren zählen Umweltbedingungen, die Organismen betreffen. Es gibt abiotische Faktoren unbelebter und biotischer Natur. Biotische Faktoren - das Zusammenspiel lebender Organismen, die ihr Aussehen beeinflussen. Anthropogene Faktoren, die Folgen menschlicher Aktivitäten, wirken sich auch auf lebende Organismen aus.
Lebende Organismen können sich an Veränderungen anpassen - das nennt man Anpassung. Das Erscheinungsbild des Organismus, das seine Interaktion mit der Umwelt widerspiegelt, ist eine Lebensform.
Zu den biotischen Umweltfaktoren gehört die Temperatur, sofern ein spezielles Mikroklima oder eine spezielle Umgebung auftritt. Physikalische und chemische Umweltveränderungen sind abiotisch.
Temperatur als Umweltfaktor
Die relative Temperaturkonstanz ist die Hauptbedingung für die Existenz lebender Organismen. Die Hauptwärmequelle ist die Sonnenstrahlung. Physiologische Prozesse treten nur bei einer bestimmten Temperatur auf.
Der Einfluss der Temperatur hängt von der geografischen Lage einer bestimmten Art ab. Das Klima definiert die Pflanzen und Tiere, die in der Region leben. Im Universum ist der Temperaturbereich ziemlich groß. Das Leben kann nur von -200 bis + 100 ° C existieren. Die meisten Arten leben jedoch in einem viel engeren Temperaturbereich.
Für die Struktur von Proteinen ist eine Temperatur von 0 bis +50 ° C erforderlich. Einige Organismen können außerhalb dieser Grenzen existieren. Die Temperatur als Umweltfaktor ist durch saisonale und tägliche Schwankungen gekennzeichnet. Temperaturänderungen, die über den Bereich hinausgehen, in dem lebende Organismen existieren können, führen zu ihrem Massentod. Eine weniger signifikante Änderung beeinflusst das Wachstum, die Entwicklung und das Verhalten vieler Tiere.
Organoregulation
Licht und Temperatur als Umweltfaktoren beeinflussen die Anpassungsfähigkeit lebender Organismen. Dies ist auf die biochemischen und physiologischen Veränderungen im Körper und deren Aufrechterhaltung einer konstanten Körpertemperatur zurückzuführen. Es gibt zwei Arten von Organismen:
- poikilotherm;
- homoyotherm.
Poikilotherme Organismen verändern die Körpertemperatur je nach Umgebung. Dazu gehören Pflanzen, Pilze, Fische, Amphibien, Reptilien und Wirbellose. Sie werden bei niedrigen oder zu hohen Temperaturen taub.
Homoyothermie, die in der Lage ist, eine relativ konstante Körpertemperatur bei sich ändernden Umgebungsbedingungen aufrechtzuerhalten. Einige Warmblüter können mit sinkender Temperatur in einen Stupor fallen, während ihre Körpertemperatur ebenfalls nahe Null wird. Dies wird bei einigen Vögeln und kleinen Nagetieren beobachtet. Der saisonale Winterschlaf ist charakteristisch für Bären, Igel, Grundeichhörnchen und Fledermäuse.
Biochemische Anpassung von Pflanzen
Die Temperatur ist der wichtigste Umweltfaktor für Pflanzen. Wenn sich die Umgebung ändert, können sich Pflanzen nicht an einen anderen Ort bewegen, sodass sie sich auf andere Weise anpassen.
Um sich an zu niedrige oder zu hohe Temperaturen anzupassen, erhöhen die meisten Pflanzen die Saftkonzentration, reichern Zucker in den Zellen an, verringern die Wärmeübertragung und erhöhen den Gehalt an Anthocyanen.
Bei Exposition gegenüber hochkritischen Temperaturen im Zytoplasma von Pflanzen nehmen die Menge an Schutzstoffen, die Konzentration an organischen Säuren, Salzen und Schleim zu. Dadurch wird das Risiko einer Gerinnung des Zytoplasmas verringert und toxische Substanzen neutralisiert.
In Pflanzen, die an niedrigere Temperaturen angepasst sind, reichern sich Kohlenhydrate an, meistens Glukose. In Zellen nimmt die Wassermenge ab. Dies hilft, den Gefrierpunkt zu senken.
Physiologische Anpassung von Pflanzen
Änderungen der Temperatur, des Umweltumweltfaktors, bewirken, dass sich lebende Organismen wie folgt anpassen:
- Abnahme der eigenen Größe, Zunahme der Fortpflanzungsorgane;
- die Bildung verkürzter Triebe;
- Erhaltung abgestorbener Blätter auf Kronen;
- Pubertät der Triebe;
- Blätter wachsen;
- Flechten mit Wurzeln warmer Steine;
- Eintauchen eines Pflanzenteils in den Boden.
Auch der physiologische Schutz gegen Temperaturänderungen ist eine verbesserte Verdunstung von Wasser. Diese Form des Pflanzenschutzes wird in heißen, feuchten Bereichen eingesetzt. In Wüsten und Steppen schützt ein kurzer Entwicklungszyklus vor hohen Temperaturen. Der gesamte Zyklus findet im Frühjahr statt und die Pflanzen überleben den Sommer in einem Ruhezustand von Zwiebeln oder Rhizomen. Moose und Flechten fallen bei hohen Temperaturen in einen Zustand schwebender Animation.
Morphologische Anpassung der Pflanzen an die Temperatur
Die Temperatur als Umweltfaktor bewirkt, dass sich Pflanzen an hohe und niedrige Umgebungstemperaturen anpassen.
In den subtropischen und tropischen Zonen verstärken Pflanzen die Reflexion des Sonnenlichts. Dies trägt zu einer hell glänzenden Farbe bei. Auf diese Weise reduzieren Pflanzen die Auswirkungen von Wärme. Einzelne Personen können die Oberfläche reduzieren, die aufgrund von Dornen, sezierten oder gefalteten Blättern Licht absorbiert. Vertikale Blätter reduzieren die Überhitzung der Pflanze. Das Blatt kann tagsüber gedreht werden, um direkte Sonneneinstrahlung zu vermeiden.
In kalten Klimazonen werden zwergartige Pflanzenformen gebildet, um die Wärme zu speichern. Bäume können eine Höhe von 50 cm erreichen. Büsche nehmen eine kriechende Form an. Alpen- und Arktispflanzen sind kissenförmig. Sie sind weniger windempfindlich, verstecken sich im Winter gut unter Schnee und nutzen die Hitze des Bodens im Sommer maximal aus.
Biochemische Anpassungen von Tieren
Umweltfaktoren wie Licht, Temperatur, Luftfeuchtigkeit beeinflussen die Anpassungsmechanismen von Tieren. Eine Vielzahl von Anpassungsfaktoren trat aufgrund poikilothermer und homöothermer Organismen auf.
Bei kaltblütigen Tieren reichern sich im Blut sogenannte biologische Frostschutzmittel an, um ein Einfrieren im Blut zu verhindern. Ihre Bildung ermöglicht es Ihnen, den Gefrierpunkt zu senken und nicht unter kritischen Bedingungen zu sterben. In Fischen werden Substanzen Glykoproteine genannt, in Insekten reichert sich Glycerin oder eine hohe Konzentration an Glucose an.
Warmblüter vermeiden Unterkühlung, indem sie den Stoffwechsel erhöhen. Fettreserven tragen zum Auftreten zusätzlicher Energie bei, die für die Erwärmung des Körpers aufgewendet wird. Einige Säugetiere, zum Beispiel ein Braunbär, haben ein spezielles Fettgewebe - braunes Fett. Es ist reich an Mitochondrien und Blutgefäßen.
Physiologische Anpassung der Tiere an die Temperatur
Der Prozess der Anpassung an neue Bedingungen wird durch die Temperatur als Umweltfaktor beeinflusst. Kurz gesagt kann der Prozess mit den folgenden Worten beschrieben werden: Bei kaltblütigen Tieren hängen lebenswichtige Prozesse von der Umgebung ab, bei warmblütigen Tieren werden sie im Körper reguliert.
Die Wärmeübertragung bei kaltblütigen Tieren erfolgt aufgrund der Eigenschaften des Kreislaufsystems. Die Gefäße, Muskeln und Haut stehen in engem Kontakt miteinander, das Blut der Haut erwärmt sich und gelangt zu den Muskeln, um sie zu erwärmen. Wenn die Umgebungstemperatur steigt, beschleunigt sich der Blutfluss.
Bei allen Tieren wird die Überhitzung aufgrund der Verdunstung von Feuchtigkeit von der Körperoberfläche entfernt. In einigen Fällen erfolgt die Verdunstung intensiver über die Schleimhäute und die oberen Atemwege. Diese Methode ist warmblütigen Tieren mit Wolle eigen.
Bei sinkender Umgebungstemperatur spüren Tiere, einschließlich Menschen, Muskelzittern. Bestimmte Arten überwintern. Wenn das Tier ein seltenes und kurzes Fell hat, erfolgt die Thermoregulation durch Ausdehnung und Verengung der Hautgefäße.
Morphologische Anpassung von Tieren
Die Temperatur als Umweltfaktor beeinflusst die Tiere und die morphologische Anpassung. Es wird angemerkt, dass kaltblütige Tiere umso größer sind, je näher sie dem Äquator sind. Im Gegenteil, warmblütig. Ihre Größe nimmt zu, wenn sie sich dem Pol der Arktis nähern.
Je größer die Oberfläche des Körpers ist, desto intensiver ist die Wärmeübertragung auf den umgebenden Raum. Aus diesem Grund haben südliche Tiere lange Ohren, einen langen Schwanz und Gliedmaßen. Dies zeigt sich insbesondere bei der Betrachtung eng verwandter Nagetierarten.
Verschiedene Integumente des Körpers tragen zur Verringerung des Wärmeverlusts bei: bei Reptilien - der Hornhaut, bei Vögeln - Federn, bei Säugetieren - Fell. Subkutanes Fett trägt zur Erhaltung der Wärme bei und senkt gleichzeitig den Umweltfaktor - die Wassertemperatur - bei Tieren des Nordens, die im Wasser leben. Eine wichtige Rolle spielt die Hautfarbe. Die helle Farbe tropischer Tiere vermeidet Überhitzung.
Verhaltensanpassungen von Tieren
Verhaltensanpassungen hängen von der Temperatur als Umweltfaktor ab. Bei kaltblütigen Tieren werden folgende Arten von Verhaltensreaktionen unterschieden:
- Auswahl der Orte mit der besten Temperatur;
- Posenwechsel.
Kaltblütige Tiere suchen Orte, an denen genügend Sonnenlicht vorhanden ist. Nach dem Erhitzen des Körpers bewegen sie sich in den Schatten oder verstecken sich in Löchern. Sie halten die Körpertemperatur durch Muskelkontraktionen aufrecht.
Warmblüter wählen Orte zum Schutz vor Kälte oder Hitze. Charakteristisch sind massive Tierversammlungen zur Aufrechterhaltung der Wärme, saisonale Wanderungen, die Fähigkeit, Höhlen und Höhlen im Schnee zu erzeugen. In einem unter Schnee gegrabenen Loch kann die Temperatur 15-18 ° C höher sein als in der Umgebung. Viele Tiere der nördlichen Breiten sind durch Nahrungslagerung, Winterschlaf und Migration gekennzeichnet.
Eine Abweichung der Temperatur von normativen Indikatoren führt zu irreversiblen Folgen für den Körper. Verhaltensanpassung ist nur für Tiere charakteristisch. Pflanzen nutzen diesen Faktor nicht.
