Aukštesnių augalų prisitaikymas prie aplinkos sąlygų. Anotacija: Augalų prisitaikymas prie aplinkos

Seksualinis dauginimasis sėkliniuose augaluose, įskaitant žydinčius augalus ir gimnastikos augalus, atliekamas naudojant sėklas. Šiuo atveju dažniausiai svarbu, kad sėklos būtų pakankamai nutolusios nuo motininio augalo. Tokiu atveju yra didesnė tikimybė, kad jauniems augalams nereikės varžytis dėl šviesos ir vandens tiek tarpusavyje, tiek su suaugusiu augalu.

Augalų pasaulio evoliucijos procese sėklų pasiskirstymo problemą sėkmingiausiai išsprendė gaubtasėkliai (dar žinomi kaip žydintys augalai). Jie „išrado“ tokį organą kaip vaisius.

Vaisiai tarnauja kaip prisitaikymas prie konkretaus sėklų sklaidos būdo. Tiesą sakant, dažniausiai plinta vaisiai, o kartu su jais ir sėklos. Kadangi yra daug būdų platinti vaisius, yra daugybė vaisių veislių. Pagrindiniai vaisių ir sėklų platinimo būdai yra šie:

su vėjo pagalba,

gyvūnai (įskaitant paukščius ir žmones),

savaime plinta,

naudojant vandenį.

Vėjo platinamų augalų vaisiai turi specialias adaptacijas, kurios padidina jų plotą, bet nepadidina masės. Tai įvairūs pūkuoti plaukeliai (pavyzdžiui, tuopos ir kiaulpienės) arba sparnuotos ataugos (kaip klevo vaisiai). Tokių darinių dėka sėklos ilgai sklando ore, o vėjas jas neša vis toliau nuo motininio augalo.

Stepėse ir pusiau dykumoje augalai dažnai išdžiūsta, o vėjas juos nulaužia prie šaknų. Vėjo sukami, džiovinti augalai išbarsto savo sėklas visoje teritorijoje. Tokiems „krūminiams“ augalams, galima sakyti, net nereikia vaisių, kad paskleistų sėklas, nes pats augalas juos išskleidžia su vėjo pagalba.

Vandens ir pusiau vandens augalų sėklos skleidžiamos vandens pagalba. Tokių augalų vaisiai neskęsta, o nusineša srovės (pavyzdžiui, pakrantėse augantis alksnis). Be to, tai nebūtinai smulkūs vaisiai. Kokoso palmėje jie dideli, bet lengvi, todėl neskęsta.

Augalų vaisių prisitaikymas prie gyvūnų platinimo yra įvairesnis. Juk gyvūnai, paukščiai ir žmonės gali įvairiai paskirstyti vaisius ir sėklas.

Kai kurių gaubtasėklių vaisiai prisitaikę prikibti prie gyvūnų kailio. Jei, pavyzdžiui, gyvūnas ar žmogus vaikšto šalia varnalėšos, ant jos užkibs keli dygliuoti vaisiai. Anksčiau ar vėliau gyvūnas jas numes, tačiau varnalėšų sėklos jau bus gana toli nuo pradinės vietos. Be varnalėšų, augalų su vaisių kabliukais pavyzdys yra paveldėjimas. Jo vaisiai yra achene tipo. Tačiau šie skausmai turi mažus spygliukus, padengtus dantimis.

Sultingi vaisiai leidžia augalams paskleisti sėklas padedant gyvūnams ir paukščiams, kurie minta šiais vaisiais. Bet kaip juos paskleisti, jei vaisius ir sėklas kartu su jais valgo ir virškina gyvūnas? Faktas yra tas, kad daugiausia suvirškinama sultinga vaisiaus apyvaisio dalis, o sėklos – ne. Jie išeina iš gyvūno virškinamojo trakto. Sėklos atsiduria toli nuo motininio augalo ir yra apsuptos išmatomis, kurios, kaip žinote, yra gera trąša. Todėl sultingus vaisius galima laikyti vienu sėkmingiausių gyvosios gamtos evoliucijos pasiekimų.

Žmogus vaidino svarbų vaidmenį skleidžiant sėklas. Taigi daugelio augalų vaisiai ir sėklos atsitiktinai ar tyčia buvo atvežti į kitus žemynus, kur galėjo prigyti. Dėl to dabar galime, pavyzdžiui, stebėti, kaip Amerikoje auga Afrikai būdingi augalai, o Afrikoje auga Amerikoje kilę augalai.

Yra galimybė išbarstyti sėklas barstymo būdu, tiksliau, savaime. Žinoma, tai nėra pats efektyviausias būdas, nes sėklos vis dar yra arti motininio augalo. Tačiau šis metodas dažnai pastebimas gamtoje. Paprastai sėklų pasklidimas būdingas ankštarinių, pupelių ir kapsulių vaisiams. Kai pupelė ar ankštis išdžiūsta, jos atvartai susisuka į skirtingas puses, o vaisiai sutrūkinėja. Sėklos iš jo išskrenda su maža jėga. Taip savo sėklas išskleidžia žirniai, akacijos ir kiti ankštiniai augalai.

Vaisiaus kapsulė (pavyzdžiui, aguona) siūbuoja vėjyje, iš jos iškrenta sėklos.

Tačiau savaiminis skleidimas neapsiriboja tik sausomis sėklomis. Pavyzdžiui, augalo, vadinamo beprotišku agurku, sėklos išskrenda iš sultingo vaisiaus. Jame kaupiasi gleivės, kurios spaudžiamos kartu su sėklomis išmetamos.

Labai retai sėklos sudygsta pačiame augale, kaip pastebima vadinamųjų gyvų mangrovių miškų atstovų. Daug dažniau sėklos ar vaisiai su įdėtomis sėklomis visiškai praranda ryšį su motininiu augalu ir pradeda savarankišką gyvenimą kažkur kitur.

Dažnai sėklos ir vaisiai nukrenta arti motininio augalo ir čia sudygsta, todėl atsiranda naujų augalų. Tačiau dažniau gyvūnai, vėjas ar vanduo neša juos į naujas vietas, kur, esant tinkamoms sąlygoms, gali sudygti. Taip vyksta išplitimas – būtinas sėklų dauginimosi etapas.

Norint apibūdinti bet kokias augalo dalis, kurios tarnauja pasklidimui, yra labai patogus terminas diaspora (iš gr. diaspeiro- išsklaidyti, paskleisti). Taip pat vartojami tokie terminai kaip „propagula“, „migrula“, „disseminula“ ir „hermula“, o rusų literatūroje, be to, siūlomi V. N. Khitrovo terminas „atsikūrimo pradžia“. Sąvoka „diaspora“ plačiai paplito pasaulinėje literatūroje, nors galbūt ir nėra pati geriausia. Pagrindinės diasporos, su kuriomis nagrinėsime šiame skyriuje, yra sėklos ir vaisiai, rečiau - infrukcavimo tikslas arba, priešingai, tik vaisiaus dalys, labai retai visas augalas.

Iš pradžių žydinčių augalų diasporos buvo atskiros sėklos. Bet tikriausiai jau ankstyvosiose evoliucijos stadijose ši funkcija pradėjo perteikti vaisiams. Šiuolaikiniuose žydinčių augalų diasporos kai kuriais atvejais yra sėklos (ypač primityviose grupėse), kitais - vaisiai. Augaluose, kurių vaisiai išsiskleidžia, pavyzdžiui, lapelis, pupelė ar kapsulė, diaspora yra sėkla. Tačiau atsiradus sultingiems vaisiams (uogoms, kaulavaisiams ir t. t.), taip pat neišsivysčiusiems džiovintiems vaisiams (riešutams, riešutams ir kt.), pats vaisius tampa diaspora. Kai kuriose šeimose, pavyzdžiui, Ranunculaceae šeimoje, galime stebėti abiejų tipų diasporas.

Palyginti labai nedaugelyje žydinčių augalų diasporos plinta nedalyvaujant jokiems išoriniams veiksniams. Tokie augalai vadinami autochores (iš graikų k. automobiliai- pats ir choreo- Aš tolstu, judu į priekį), ir tai akivaizdžiai yra autochorija. Tačiau didžiojoje daugumoje žydinčių augalų diasporas platina gyvūnai, vanduo, vėjas ar, galiausiai, žmonės. Tai yra alochorai (iš graikų k. allos- kitas).

Priklausomai nuo agento, dalyvaujančio skleidžiant sėklas ir vaisius, allochorija skirstoma į zoochoriją (iš graikų k. zoonas- gyvūnas), antropochorija (iš graikų k. anthropos- asmuo), anemochory (iš graikų. anomos- vėjas) ir hidrochoria (iš graikų kalbos. hidro- vanduo) (Fedorovas, 1980).

Autochorija yra sėklų išplitimas dėl bet kokių paties augalo struktūrų veiklos arba dėl gravitacijos. Pavyzdžiui, atidarius vaisius pupelių vožtuvai dažnai smarkiai susisuka ir išmeta sėklas. Diasporų išskyrimas veikiant gravitacijai vadinamas barochorija.

Balistochorija yra diasporų išsibarstymas dėl elastingų augalų stiebų judesių, kuriuos sukelia vėjo gūsiai, arba kai gyvūnas ar asmuo paliečia augalą judėdamas. Balistochore diasporos yra sėklos, o skėtiniuose – diasporos merikarpai.

Anemochorija – diasporų plitimas vėju. Tokiu atveju diasporos gali plisti ore, išilgai dirvožemio ar vandens paviršiaus. Anemochoriniams augalams diasporų vėjo padidėjimas yra adaptyviai naudingas. Tai galima pasiekti sumažinus jų dydį. Taip, sėklos Pyroloideae(žiemkenčiai, vienas iš viržių pošeimių - Ericaceae) ir orchidėjos yra labai mažos, dulkėtos ir jas gali pasiimti net konvekcinės oro srovės miške. Žiemažolėse ir orchidėjų sėklose nėra pakankamai maistinių medžiagų normaliam daigų vystymuisi. Tokių mažų sėklų buvimas šiuose augaluose įmanomas tik todėl, kad jų daigai yra mikotrofiniai. Kitas būdas padidinti diasporų vėją yra įvairių plaukų, keterų, sparnų ir kt. Vaisiai su sparnuotomis ataugomis, kurie išsivysto daugelyje sumedėjusių augalų, krintant nuo medžio sukasi, todėl jų kritimas sulėtėja ir leidžia nutolti nuo motininio augalo. Kiaulpienių vaisių ir kai kurių kitų Asteraceae aerodinaminės savybės yra tokios, kad vėjui veikiant leidžia joms pakilti į orą dėl to, kad peraugęs skėčio formos plaukelių kuokštas yra atskirtas nuo sunkios sėklų turinčios dalies. achene, vadinamasis snapelis. Todėl veikiami vėjo vaisiai pakrypsta ir atsiranda kėlimo jėga. Tačiau daugelis kitų Asteraceae neturi snapelio, o jų plaukuotus vaisius taip pat sėkmingai platina vėjas.

Hidrochoria yra diasporų perkėlimas naudojant vandenį. Hidrochorinių augalų diasporos turi adaptacijų, kurios padidina jų plūdrumą ir apsaugo embrioną nuo vandens.

Zoochoria yra diasporų plitimas gyvūnų. Svarbiausios vaisius ir sėklas platinančių gyvūnų grupės yra paukščiai, žinduoliai ir skruzdėlės. Skruzdėlės dažniausiai paskleidžia vienasėkles diasporas arba atskiras sėklas (myrmecochory). Mirmekochorinių augalų diasporoms būdingos elaiosomos – maistinių medžiagų turtingi priedai, kurie savo išvaizda ir kvapu taip pat gali pritraukti skruzdėles. Skruzdėlės pačios nevalgo išsklaidytų diasporų sėklų.

Stuburinių gyvūnų diasporų plitimą galima suskirstyti į tris tipus. Sergant endozookhorija, gyvūnai valgo visas diasporas (dažniausiai sultingas) arba jų dalis, o sėklos praeina per virškinamąjį traktą, tačiau ten nėra virškinamos ir išsiskiria. Sėklos turinį nuo virškinimo apsaugo tankus lukštas. Tai gali būti spermoderma (uogose) arba vidinis apyvaisio sluoksnis (kaulavaisiuose, pirenaruose). Kai kurių augalų sėklos nesugeba sudygti, kol nepraeina per gyvūno virškinamąjį traktą. Sinzoochorijoje gyvūnai tiesiogiai suvartoja maistinių medžiagų turtingą sėklos turinį. Sinzoochorinių augalų diasporas dažniausiai gaubia gana tvirtas lukštas (pavyzdžiui, riešutai), kurio suskaldymas reikalauja pastangų ir laiko. Kai kurie gyvūnai tokius vaisius laiko specialiose vietose arba išsineša į savo lizdus arba tiesiog mieliau valgo toliau nuo augančio augalo. Gyvūnai netenka dalies diasporų arba jų nenaudoja, o tai užtikrina augalo plitimą. Epizoochorija yra diasporų pernešimas ant gyvūnų paviršiaus. Diasporos gali turėti iškyšų, spygliuočių ir kitų struktūrų, leidžiančių joms prilipti prie žinduolių kailio, paukščių plunksnų ir kt. Taip pat dažnai pasitaiko lipnių diasporų.

Antropochorija reiškia žmonių išplitusią diasporą. Nors dauguma natūralių fitocenozių augalų praktiškai neturi istorinių pritaikymų prie žmonių paskirstymo vaisiams ir sėkloms, žmogaus ūkinė veikla prisidėjo prie daugelio rūšių arealo išplėtimo. Daugelis augalų pirmą kartą – iš dalies sąmoningai, iš dalies atsitiktinai – buvo įvežti į žemynus, kuriuose jų anksčiau nebuvo. Kai kurios piktžolės savo vystymosi ritmu ir diasporų dydžiu yra labai artimos kultūriniams augalams, kurių laukus jos užkrečia. Tai galima vertinti kaip prisitaikymą prie antropochorijos. Dėl patobulintų ūkininkavimo technikų kai kurios iš šių piktžolių tapo labai retos ir nusipelno apsaugos.

Kai kuriems augalams būdinga heterokarpija – galimybė ant vieno augalo suformuoti skirtingos struktūros vaisius. Kartais nevienalytis būna ne vaisius, o dalys, į kurias vaisius skyla. Heterokarpiją dažnai lydi heterospermija – skirtingos kokybės vieno augalo išaugintos sėklos. Heterokarpija ir heterospermija gali pasireikšti tiek morfologine, tiek anatomine vaisių ir sėklų struktūra, tiek fiziologinėmis sėklų savybėmis. Šie reiškiniai turi svarbią adaptacinę reikšmę. Dažnai viena augalo išaugintų diasporų dalis yra pritaikyta pasklisti dideliais atstumais, o kita jų neturi. Pirmuosiuose dažnai yra sėklų, galinčių sudygti kitais metais, o antrosiose dažnai yra sėklų, kurios yra giliau miegančios ir yra įtrauktos į dirvožemio sėklų banką. Heterospermija ir heterokarpija dažniau pasitaiko vienmečiams augalams (Timonin, 2009).

Dabar, kai esame susipažinę su išskirtinėmis keturių pagrindinių augalų grupių savybėmis, ty bryofitai, paparčiai, gimnasėkliai ir gaubtasėkliai (žydintys augalai), galime lengviau įsivaizduoti evoliucinę pažangą, kurią daro augalai prisitaikydami prie gyvybės. žemė.

Problemos

Turbūt pati sunkiausia problema, kurią reikėjo kažkaip įveikti, norint pereiti nuo vandens gyvenimo prie antžeminio gyvenimo būdo, buvo problema. dehidratacija. Bet koks augalas, kuris vienaip ar kitaip neapsaugotas, pavyzdžiui, nepadengtas vaškine odele, labai greitai išdžius ir neabejotinai žus. Net jei šis sunkumas bus įveiktas, kitos neišspręstos problemos liks. Ir pirmiausia kyla klausimas, kaip sėkmingai atlikti lytinį dauginimąsi. Pirmuosiuose augaluose dauginimasis buvo susijęs su vyriškomis lytinėmis ląstelėmis, kurios galėjo priartėti prie moteriškų lytinių ląstelių tik plūduriuodamos vandenyje.

Paprastai manoma, kad pirmieji augalai, kurie kolonizavo žemę, atsirado iš žaliųjų dumblių, kurių kai kurie labiausiai evoliuciškai pažengę atstovai sukūrė dauginimosi organus, būtent archegoniją (moterį) ir anteridiją (vyrą); šiuose organuose gametos buvo paslėptos ir todėl apsaugotos. Ši aplinkybė ir daugybė kitų aiškiai apibrėžtų adaptacijų, padedančių išvengti išdžiūvimo, leido kai kuriems žaliųjų dumblių atstovams užvaldyti žemę.

Viena iš svarbiausių augalų evoliucijos tendencijų yra palaipsniui didėjanti jų nepriklausomybė nuo vandens.

Žemiau pateikiami pagrindiniai sunkumai, susiję su perėjimu iš vandens į sausumą.

1. Dehidratacija. Oras yra džiovinimo terpė, o vanduo gyvybiškai svarbus dėl įvairių priežasčių (3.1.2 skirsnis). Vadinasi, reikalingi vandens gavimo ir laikymo įrenginiai.
2. Reprodukcija. Gležnos reprodukcinės ląstelės turi būti apsaugotos, o judrios vyriškos lytinės ląstelės (spermatozės) gali susitikti tik vandenyje.
3. Palaikymas. Skirtingai nei vanduo, oras negali palaikyti augalų.
4. Mityba. Augalams fotosintezei reikia šviesos ir anglies dioksido (CO2), todėl bent dalis augalo turi būti pakelta virš žemės. Tačiau mineralinių druskų ir vandens yra dirvožemyje arba jos paviršiuje, o norint efektyviai panaudoti šias medžiagas, dalis augalo turi būti žemėje ir augti tamsoje.
5. Dujų mainai. Fotosintezei ir kvėpavimui būtina, kad anglies dioksido ir deguonies mainai vyktų ne su aplinkiniu tirpalu, o su atmosfera.
6. Aplinkos faktoriai. Vanduo, ypač kai jo yra tiek daug, pavyzdžiui, ežere ar vandenyne, užtikrina aukštą aplinkos sąlygų pastovumą. Sausumos buveinei daug labiau būdingas tokių svarbių veiksnių kaip temperatūra, šviesos intensyvumas, jonų koncentracija ir pH kintamumas.

Kepenėlės ir samanos

Samanos yra gerai prisitaikiusios prie sporų sklaidos sausumos sąlygomis: tai priklauso nuo sporų išdžiūvimo ir mažų, lengvų sporų pasklidimo vėjo. Tačiau šie augalai vis dar priklausomi nuo vandens dėl toliau nurodytų priežasčių.

1. Jiems daugintis reikia vandens, nes spermatozoidai turi plaukti į archegoniją. Šie augalai išsiugdė adaptacijas, leidžiančias išskirti spermą tik drėgnoje aplinkoje, nes tik tokioje aplinkoje atsiveria anteridijos. Šie augalai iš dalies prisitaikė prie sausumos gyvenimo, nes jų gametos susidaro apsauginėse struktūrose – anteridijose ir archegonijose.
2. Jie neturi specialių atraminių audinių, todėl augalo augimas aukštyn yra ribotas.
3. Bryofitai neturi šaknų, galinčių toli prasiskverbti į substratą, o gyventi gali tik ten, kur dirvos paviršiuje arba viršutiniuose jo sluoksniuose yra pakankamai drėgmės ir mineralinių druskų. Tačiau jie turi šakniastiebius, kuriais prisitvirtina prie žemės; tai yra vienas iš pritaikymų gyventi ant kieto pagrindo.

2.4. Kepenėlės ir samanos dažnai vadinamos augalų karalystės varliagyviais (varliagyviais). Trumpai paaiškinkite kodėl.

Paparčiai

2.5. Paparčiai geriau prisitaikę gyventi sausumoje nei kepenėlės ir samanos. Kaip tai rodoma?

2.6. Kokiomis svarbiomis savybėmis samanos, paparčiai ir kepenys yra prastai prisitaikę gyventi sausumoje?

Sėkliniai augalai – spygliuočiai ir žydintys augalai

Vienas iš pagrindinių sunkumų, su kuriais susiduria sausumoje esantys augalai, yra gametofitinės kartos pažeidžiamumas. Pavyzdžiui, paparčiuose gametofitas yra subtilus augimas, gaminantis vyriškąsias lytines ląsteles (spermatozę), kurioms reikia vandens, kad pasiektų kiaušinį. Tačiau sėkliniuose augaluose gametofitas yra apsaugotas ir labai sumažintas.

Sėkliniai augalai turi tris svarbius privalumus: pirma, įvairovė; antra, neplaukiančių vyriškų lytinių ląstelių atsiradimas ir, trečia, sėklų susidarymas.

SKIRTUMAS IR NEPLAUKIANTYS VYNŲ GYDYTOS.

Ryžiai. 2.34. Apibendrinta augalo gyvavimo ciklo diagrama, atspindinti kartų kaitą. Atkreipkite dėmesį į haploidinių (n) ir diploidinių (2n) stadijų buvimą. Gametofitas visada yra haploidinis ir visada gamina gametas mitozinio dalijimosi būdu. Sporofitas visada yra diploidinis ir visada gamina sporas dėl mejozinio dalijimosi.

Kai kurių paparčių ir jų artimų giminaičių, sudarančių dviejų tipų sporas, atsiradimas suvaidino labai svarbų vaidmenį augalų evoliucijoje. Šis reiškinys vadinamas įvairovę, o augalai heterosporiniai. Visi sėkliniai augalai klasifikuojami kaip heterosporiniai. Jie sudaro dideles sporas, vadinamas megasporos, vieno tipo sporangijose (megasporangijos) ir mažos sporos, vadinamos mikrosporomis, kito tipo sporangijose (mikrosporangijos). Dygdamos iš sporų susidaro gametofitai (2.34 pav.). Iš megasporų išsivysto moteriški gametofitai, iš mikrosporų – į vyriškus gametofitus. Sėkliniuose augaluose megasporų ir mikrosporų suformuoti gametofitai yra labai mažo dydžio ir niekada neišsiskiria iš sporų. Taigi gametofitai yra apsaugoti nuo išdžiūvimo, o tai yra svarbus evoliucijos laimėjimas. Tačiau spermatozoidai iš vyriškojo gametofito vis tiek turi persikelti į moterišką gametofitą, o tai labai palengvina mikrosporų išsisklaidymas. Būdami labai maži, jie gali susidaryti dideliais kiekiais ir būti vėjo nunešti toli nuo pirminio sporofito. Atsitiktinai jie gali atsidurti arti megasporos, kuri sėkliniuose augaluose nėra atskirta nuo pirminio sporofito (2.45 pav.). Būtent taip ir atsitinka apdulkinimas augaluose, kurių žiedadulkės yra mikrosporos. Vyriškos lytinės ląstelės susidaro žiedadulkių grūduose.

Ryžiai. 2.45. Scheminis pagrindinių heterosporijos ir apdulkinimo elementų vaizdavimas.

Sėkliniai augalai sukūrė dar vieną evoliucinį pranašumą. Vyriškoms lytinėms ląstelėms nebereikia plaukti link moteriškų lytinių ląstelių, nes sėkliniai augalai dabar turi žiedadulkių vamzdelius. Jie išsivysto iš žiedadulkių grūdelių ir auga link moteriškų lytinių ląstelių. Per šį vamzdelį vyriškosios lytinės ląstelės pasiekia moteriškąją lytinę ląstelę ir ją apvaisina. Plaukiojantys spermatozoidai nebesusidaro, apvaisinimo procese dalyvauja tik vyriški branduoliai.

Todėl augalai sukūrė tręšimo mechanizmą, kuris nepriklauso nuo vandens. Tai buvo viena iš priežasčių, kodėl sėkliniai augalai buvo tokie pranašesni už kitus augalus plėtojant žemę. Iš pradžių apdulkinimas vyko tik vėjo pagalba – gana atsitiktinis procesas, lydimas didelių žiedadulkių nuostolių. Tačiau jau ankstyvosiose evoliucijos stadijose, maždaug prieš 300 milijonų metų karbono periode, atsirado skraidantys vabzdžiai, o kartu su jais ir galimybė efektyviau apdulkinti. Žydintys augalai plačiai naudoja vabzdžių apdulkinimą, o vėjo apdulkinimas vis dar vyrauja spygliuočiuose.

SĖKLOS. Ankstyvuose heterosporiniuose augaluose megasporos išsiskyrė iš pirminio sporofito kaip mikrosporos. Sėkliniuose augaluose megasporos nėra atskirtos nuo motininio augalo, lieka megasporangijose arba kiaušialąstės(2.45 pav.). Kiaušialąstėje yra moteriškoji lytinė ląstelė. Po moteriškosios lytinės ląstelės apvaisinimo kiaušialąstė vadinama sėkla. Taigi, sėkla yra apvaisinta kiaušialąstė. Kiaušialąstės ir sėklos buvimas suteikia tam tikrų pranašumų sėklas nešantiems augalams.

1. Moterišką gametofitą saugo kiaušialąstė. Jis visiškai priklauso nuo pirminio sporofito ir, skirtingai nei laisvai gyvenantis gametofitas, yra nejautrus dehidratacijai.
2. Po apvaisinimo sėkloje susidaro maistinių medžiagų atsargos, kurias gametofitas gauna iš pirminio sporofitinio augalo, nuo kurio jis vis dar nėra atskirtas. Šį rezervą naudoja besivystanti zigota (kita sporofitinė karta) po sėklų sudygimo.
3. Sėklos sukurtos taip, kad išgyventų nepalankiomis sąlygomis ir liktų ramybės būsenoje, kol sąlygos taps palankios dygimui.
4. Sėklos gali sukurti įvairias adaptacijas, kurios palengvina jų sklaidą.

Sėkla yra sudėtinga struktūra, kurioje surenkamos trijų kartų ląstelės – pirminis sporofitas, moteriškasis gametofitas ir kitos sporofitinės kartos embrionas. Tėvinis sporofitas duoda sėklai viską, ko reikia gyvenimui, ir tik sėklai visiškai subrendus, t.y. kaupia maistinių medžiagų atsargas sporofito embrionui, jis yra atskirtas nuo pirminio sporofito.

2.7. Vėjo pernešamų žiedadulkių grūdelių (mikroporų) išlikimo ir vystymosi tikimybė yra daug mažesnė nei Dryopteris sporų. Kodėl?

2.8. Paaiškinkite, kodėl megasporos yra didelės, o mikrosporos mažos.

2.7.7. Trumpas sėklinių augalų prisitaikymo gyventi žemėje sąrašas

Pagrindiniai sėklinių augalų pranašumai prieš visus kitus yra tokie.

1. Gametofitų karta labai sumažėja ir visiškai priklauso nuo sporofito, gerai prisitaikiusio gyventi sausumoje, kuriame gametofitas visada yra apsaugotas. Kituose augaluose gametofitas labai lengvai išdžiūsta.
2. Tręšimas vyksta nepriklausomai nuo vandens. Vyriškos lytinės ląstelės yra nejudrios ir vėjo ar vabzdžių pasklinda žiedadulkių grūduose. Galutinis vyriškų lytinių ląstelių perkėlimas į moteriškas lytines ląsteles vyksta per žiedadulkių vamzdelį.
3. Apvaisintos kiaušialąstės (sėklos) kurį laiką lieka ant pirminio sporofito, nuo kurio prieš išsklaidant gauna apsaugą ir maistą.
4. Daugelyje sėklinių augalų antrinis augimas stebimas, kai nusėda dideli kiekiai medienos, kuri atlieka pagalbinę funkciją. Tokie augalai išauga į medžius ir krūmus, kurie gali efektyviai konkuruoti dėl šviesos ir kitų išteklių.

Kai kurios svarbiausios evoliucijos tendencijos apibendrintos Fig. 2.33. Sėkliniai augalai turi ir kitų savybių, kurios būdingos ne tik šios grupės augalams, bet ir yra prisitaikančios prie gyvenimo sausumoje.

Ryžiai. 2.33. Augalų taksonomija ir kai kurios pagrindinės augalų evoliucijos tendencijos.

1. Tikrosios šaknys leidžia iš dirvožemio ištraukti drėgmę.
2. Augalus nuo išsausėjimo apsaugo epidermis su vandeniui atsparia odele (arba kamščiu, susidariusiu po antrinio augimo).
3. Į antžeminių augalo dalių, ypač lapų, epidermį prasiskverbia daug mažyčių plyšelių, vadinamų. stomata, per kurią vyksta dujų mainai tarp augalo ir atmosferos.
4. Augalai taip pat yra specialiai prisitaikę gyventi karštomis, sausomis sąlygomis (19 ir 20 skyriai).

Angiospermai, palyginti su kitais aukštesniaisiais augalais, šiuo metu vyrauja Žemės augalinėje dangoje. Jie pasirodė esą „nugalėtojai kovoje už būvį“, nes sugebėjo prisitaikyti prie skirtingų gyvenimo sąlygų dėl šių savybių:

Sėklą saugo vaisius, kuris išsivysto iš žiedo;

Augalus apdulkina ne tik vėjas, bet ir vabzdžiai bei kiti gyvūnai, kuriuos vilioja gėlių nektaras;

Vaisiai yra įvairių pritaikymų sėkloms skleisti vėjui, vandeniui ir gyvūnams;

Antžeminę ir požeminę dalis jungianti laidumo sistema yra geriau išvystyta nei visose kitose gamyklos dalyse;

Vegetatyviniai organai (šaknys, stiebai, lapai) yra labai įvairios struktūros, priklausomai nuo gyvenimo sąlygų;

Angiospermus atstovauja įvairios gyvybės formos: medžiai, krūmai, žolės;

Kartu su dauginimu sėklomis plačiai paplitęs vegetatyvinis dauginimas;

Taigi gaubtasėklių dominavimas šiuolaikinėje floroje siejamas su naujo generatyvinio organo (gėlės) atsiradimu, vegetatyvinių organų įvairove, skirtingų mitybos ir dauginimosi būdų atsiradimu.

Kas yra AIDS ir koks šios ligos pavojus?

Įgytas imunodeficito sindromas (AIDS) yra infekcinė liga, pažeidžianti žmogaus imuninę sistemą. Sukėlėjas yra žmogaus imunodeficito virusas (ŽIV), kuris nusėda T-limfocituose ir juos sunaikina, sutrikdydamas organizmo imuninį atsaką į infekciją ir auglio ląstelių atsiradimą. Dėl šio ŽIV poveikio bet kokia infekcija (pvz., Staph) gali būti mirtina.

Ypatingas AIDS pavojus yra ilgas besimptomis inkubacinis periodas, kai net pats pacientas nežino, kad jis yra infekcijos šaltinis.

Kol nerandama vakcina ar vaistas nuo AIDS, medicininė priežiūra susideda iš ligos simptomų palengvinimo. Šiandien mirtingumas yra 100% užsikrėtusiųjų skaičiaus.

Viruso perdavimo būdai: seksualinis, nuo motinos iki vaisiaus, per kraują.

Ligos prevencija yra nutraukiant perdavimo kelius.

Seksualiniai santykiai gali būti nutraukti:

susilaikymas nuo lytinių santykių;

atsakingas partnerio pasirinkimas;

naudojant prezervatyvą.

ŽIV perdavimą per kraują iš motinos vaisiui labai sunku nutraukti (nuo pastojimo reikia nuolatinės medicininės priežiūros).

ŽIV gali patekti į kraują:

1) naudojant nesterilius medicinos instrumentus (injekcijos, dantų gydymas);

2) dėl kosmetinių procedūrų (manikiūro, pedikiūro) higienos reikalavimų pažeidimo.

ŽIV yra paplitęs tarp narkomanų, nes... intraveninėms injekcijoms jie naudoja bendrą švirkštą.

Taigi AIDS galima išvengti, jei laikomasi asmeninės ir socialinės higienos standartų.

Bilieto numeris 3
1. Apibūdinkite žmogaus skeleto ypatybes, atsiradusias vaikščiojant vertikaliai ir dirbant darbe.
3. Kokiais pagrindiniais būdais radionuklidai patenka į žmogaus organizmą, kokios prevencinės priemonės?

1. Apibūdinkite žmogaus skeleto ypatybes, atsiradusias vaikščiojant vertikaliai ir dirbant darbe.

I. Žmogaus ir žinduolių skeletų struktūros panašumai:

1. Skeletai susideda iš identiškų skyrių: kaukolės, liemens (krūtinės ir stuburo), viršutinių ir apatinių galūnių, galūnių diržų.

2. Šios sekcijos suformuotos ta pačia kaulų jungčių seka.

Pavyzdžiui:

krūtinė - šonkauliai, krūtinkaulis, krūtinės stuburas;

viršutinė galūnė:

1) petys (žastikaulis);

2) dilbis (alkūnkaulis ir stipinkaulis);

3) plaštaka (riešas, plaštakos ir pirštakauliai);

viršutinių galūnių diržas - pečių ašmenys, raktikauliai;

apatinė galūnė:

1) šlaunis (šlaunikaulis);

2) blauzdikaulis (blauzdikaulis ir šeivikaulis);

3) pėda (tarsus, padikaulis, pirštakauliai);

apatinių galūnių juosta – dubens kaulai.

II. Žmonių ir gyvūnų skeletų struktūros skirtumai:

1. Smegenų kaukolės dalis yra didesnė nei veido dalis. Taip yra dėl smegenų vystymosi dėl darbo veiklos.

2. Apatinis žandikaulio kaulas turi smakro išsikišimą, kuris yra susijęs su kalbos raida.

3. Stuburas turi keturis lygius išlinkimus: kaklo, krūtinės, juosmens, kryžkaulio, kurie sugeria smūgius vaikštant, bėgant, šokinėjant.

4. Dėl vertikalios kūno padėties žmogaus krūtinė išsiplėtusi į šonus.

5. Dubuo yra dubens formos ir yra atrama vidaus organams.

6. Išlenkta pėda sugeria smūgius vaikštant, bėgant, šokinėjant.

7. Visi plaštakos kaulai ir jų jungtis su riešu yra labai judrūs, nykštys priešingi likusiems. Ranka yra darbo organas. Nykščio vystymasis ir jo priešprieša visoms kitoms, kurių dėka ranka gali atlikti įvairias ir itin subtilias darbo operacijas. Tai susiję su darbo veikla.

Taigi skeletų struktūros panašumai siejami su bendra kilme, o skirtumai – su stačia laikysena, darbingumu ir kalbos raida.

2. Kaip organizmai sąveikauja tarpusavyje aplinkoje? Pateikite organizmų sambūvio formų pavyzdžių.

Galimi šie kai kurių organizmų poveikio kitiems tipai:

Teigiama – vienas organizmas gauna naudos kito sąskaita.

Neigiamas – organizmas nukenčia dėl kažko kito.

Neutralus – kitas niekaip neveikia organizmo.

Organizmų sambūvio būdai

Mutualizmas- abipusiai naudingi ryšiai tarp organizmų. Mutualizmas gali būti „kietas“ arba „minkštas“. Pirmuoju atveju bendradarbiavimas yra gyvybiškai svarbus abiem partneriams, antruoju – santykiai yra daugiau ar mažiau neprivalomi.

Dėlė, kuri gyvena ant omaro pilvo ir naikina tik negyvus ir

pūvantys kiaušiniai, kuriuos omaras nešiojasi prisirišęs prie pilvo;

Žuvys klounai gyvena šalia jūros anemonų; jei jiems gresia pavojus, žuvys pasislėps

jūros anemonų čiuptuvai, o žuvys klounai išvaro kitas mėgstamas žuvis

jūros anemonų puota.

Kommensalizmas- santykiai tarp asmenų ar skirtingų tipų grupių, egzistuojantys be konfliktų ir be savitarpio pagalbos. Komensalizmo parinktys:

· kommensalas apsiriboja kitos rūšies organizmo maisto vartojimu (krabo atsiskyrėlio kiauto vingiuose gyvena žieduotasis krabas, mintantis krabo atsiskyrėlio maisto likučiais);

· komensalas prisitvirtina prie kitos rūšies organizmo, kuris tampa „šeimininku“ (pavyzdžiui, su siurbtuko peleku prilipusi žuvis prisitvirtina prie ryklių ir kitų stambių žuvų odos, juda jų pagalba);

· kommensalas nusėda šeimininko vidaus organuose (pavyzdžiui, kai kurios žvyneliai gyvena žinduolių žarnyne).

Amensalizmas- tarprūšinio ryšio tipas, kai vienos rūšies, vadinamos amensaliu, augimas ir vystymasis slopinamas, o antroji, vadinama inhibitoriumi, tokie bandymai netaikomi.

Dominuojančių medžių įtaka samanų rūšims ir žolės sluoksniams: po laja

medžių, sumažėja apšvietimas, padidėja oro drėgmė.

Grobuoniškumas- trofiniai ryšiai tarp organizmų, kai vienas iš jų (plėšrūnas) puola kitą (grobį) ir minta jo kūno dalimis.Pavyzdžiui, liūtai minta buivolais; meškos gaudo žuvį.

Aukštesniuose augaluose vandenį iš dirvožemio sugeria šaknų sistema, kartu su ištirpusiomis medžiagomis nuneša į atskirus organus ir ląsteles ir pašalina transpiracija. Vandens apykaitoje aukštesniuosiuose augaluose fotosintezės metu sunaudojama apie 5 % vandens, likusi dalis skirta garavimui kompensuoti ir osmosiniam slėgiui palaikyti.

Vanduo, patekęs į augalus iš dirvožemio, beveik visiškai išgaruoja per lapų paviršių. Šis reiškinys vadinamas transpiracija. Transpiracija – unikalus reiškinys sausumos ekosistemose, vaidinantis svarbų vaidmenį ekosistemų energetinėje srityje. Augalų augimas labai priklauso nuo transpiracijos. Jei oro drėgnumas per didelis, pavyzdžiui, atogrąžų miške, kur santykinė oro drėgmė artėja prie 100 %, medžiai sustings. Šiuose miškuose didžiąją augalijos dalį sudaro epifitai, matyt, dėl to, kad trūksta „transpiracijos traukos“.

Augalų augimo (grynosios produkcijos) ir išsiliejusio vandens kiekio santykis vadinamas transpiracijos efektyvumu. Jis išreiškiamas gramais sausosios medžiagos 1000 g išsiliejusio vandens. Daugumos žemės ūkio kultūrų ir laukinių augalų rūšių transpiracijos efektyvumas yra lygus arba mažesnis nei 2. Sausrai atspariuose augaluose (sorgai, sorai) jis lygus 4. Dykumos augalijoje jis nėra daug didesnis, nes jų prisitaikymas išreiškiamas ne transpiracijos sumažėjimu, o gebėjimu nustoti augti, kai nėra vandens. Sausuoju metų laiku šie augalai numeta lapus arba, kaip ir kaktusai, dieną užsidaro stomatas.

Sauso klimato augalai prisitaiko dėl morfologinių pokyčių ir vegetatyvinių organų, ypač lapų, sumažėjimo.

Gyvūnų adaptacijos

Gyvūnai praranda drėgmę išgaruodami, taip pat išskirdami galutinius medžiagų apykaitos produktus. Vandens praradimą gyvūnams kompensuoja jo suvartojimas su maistu ir gėrimais. (n Pavyzdžiui, dauguma varliagyvių, kai kurie vabzdžiai ir erkės). Dauguma dykumos gyvūnų niekada negeria, savo poreikius patenkina iš vandens, tiekiamo su maistu. Kiti jį absorbuoja per kūną skysčio arba garų pavidalu.

Nepalankiomis sąlygomis gyvūnai dažnai patys reguliuoja savo elgesį, kad netrūktų drėgmės: persikelia į apsaugotas nuo išdžiūvimo vietas, yra naktiniai. Daugelis gyvūnų nepalieka užmirkusių buveinių. Kiti gyvūnai gauna vandens riebalų oksidacijos procese. Pavyzdžiui, kupranugarį, o vabzdžius – ryžius ir grūdinius straubliukus ir kitus.

Organizmų klasifikacija pagal aplinkos drėgmę

Hidatofitai yra vandens augalai.

Hidrofitai yra sausumos-vandens augalai.

Higrofitai yra sausumos augalai, gyvenantys didelės drėgmės sąlygomis.

Mezofitai yra augalai, augantys vidutinio drėgnumo sąlygomis.

Kserofitai yra augalai, augantys nepakankamai drėgmės. Jie savo ruožtu skirstomi į:

Sukulentai yra sultingi augalai (kaktusai).

Sklerofitai yra augalai su siaurais ir mažais lapais, susuktais į vamzdelius.

Krituliai, glaudžiai susiję su oro drėgme, jie yra kondensacijos ir vandens garų kristalizacijos aukštuose atmosferos sluoksniuose rezultatas. Gruntiniame oro sluoksnyje susidaro rasa ir rūkas, o esant žemai temperatūrai stebima drėgmės kristalizacija – iškrenta šaltis.

Viena pagrindinių bet kurio organizmo fiziologinių funkcijų – palaikyti pakankamą vandens kiekį organizme. Evoliucijos procese organizmai sukūrė įvairias adaptacijas vandeniui gauti ir ekonomiškai naudoti, taip pat išgyventi sausus laikotarpius. Vieni dykumos gyvūnai vandenį gauna iš maisto, kiti – oksiduodami laiku sukauptus riebalus (pavyzdžiui, kupranugariai, kurie biologinės oksidacijos būdu iš 100 g riebalų gali gauti 107 g medžiagų apykaitos vandens); tuo pačiu metu jie turi minimalų išorinio kūno sluoksnio pralaidumą vandeniui, vyrauja naktinis gyvenimo būdas ir tt Periodiškai išdžiūvus, jie paprastai patenka į ramybės būseną su minimaliu medžiagų apykaitos greičiu. Sausumos augalai vandenį daugiausia gauna iš dirvožemio. Mažas kritulių kiekis, greitas drenažas, intensyvus garavimas arba šių veiksnių derinys lemia išdžiūvimą, o drėgmės perteklius – užmirkimą ir dirvožemio užmirkimą.

Drėgmės balansas priklauso nuo kritulių kiekio ir vandens kiekio, išgaravusio iš augalų paviršių ir dirvožemio, taip pat per transpiraciją, skirtumo.

4. Maistinių medžiagų koncentracijos, druskingumo, pH, aplinkos dujų sudėties, srovių ir vėjo, gravitacijos, elektromagnetinių laukų įtaka organizmams.

Maistinių medžiagų cheminiai elementai, kurie nuolat patenka į organizmų sudėtį ir turi tam tikrą biologinę reikšmę. Visų pirma, tai yra deguonis (sudarantis 70% organizmų masės), anglis (18%), vandenilis (10%), kalcis, azotas, kalis, fosforas, magnis, siera, chloras, natris, geležis. Šie elementai yra visų gyvų organizmų dalis, sudaro jų didžiąją dalį ir atlieka svarbų vaidmenį gyvybės procesuose.

Daugelis elementų turi didelę reikšmę tik tam tikroms gyvų būtybių grupėms (pavyzdžiui, boras būtinas augalams, vanadis – ascidams ir kt.). Tam tikrų elementų kiekis organizmuose priklauso ne tik nuo jų rūšies savybių, bet ir nuo aplinkos, maisto sudėties (ypač augalams, nuo tam tikrų dirvožemio druskų koncentracijos ir tirpumo), organizmo aplinkos savybių ir kt. faktoriai. Elementai, kurie nuolat yra žinduolių organizmuose, pagal jų tyrimą ir reikšmę gali būti suskirstyti į 3 grupes: elementai, kurie yra biologiškai aktyvių junginių dalis (fermentai, hormonai, vitaminai, pigmentai), jie yra nepakeičiami; elementai, kurių fiziologinis ir biocheminis vaidmuo yra menkai suprantamas arba nežinomas.

Druskingumas

Vandens apykaita glaudžiai susijusi su druskų apykaita. Tai ypač svarbu vandens organizmams ( hidrobiontai).

Visiems vandens organizmams būdingi vandeniui laidūs kūno dangalai, todėl vandenyje ištirpusių druskų ir druskų, lemiančių osmosinį slėgį organizmo ląstelėse, koncentracijos skirtumas yra dabartinis. sukuria osmosą Jis nukreiptas į didesnį slėgį .

Jūrų ir gėlo vandens ekosistemose gyvenančių hidrobiontų prisitaikymas prie vandens aplinkoje ištirpusių druskų koncentracijos labai skiriasi.

Daugumoje jūrų organizmų tarpląstelinė druskų koncentracija yra artima jūros vandens koncentracijai.

Bet koks išorinės koncentracijos pokytis sukelia pasyvų osmosinės srovės pokytį.

Tarpląstelinis osmosinis slėgis kinta pagal druskų koncentracijos pokyčius vandens aplinkoje. Tokie organizmai vadinami poikilosmosinis.

Tai visi žemesni augalai (įskaitant melsvadumblius-cianobakterijas), dauguma jūrų bestuburių.

Šių organizmų druskų koncentracijos pokyčių tolerancijos diapazonas yra mažas; paprastai jie yra paplitę jūros ekosistemose, kuriose yra santykinai pastovus druskingumas.

Kitai vandens organizmų grupei priklauso vadinamieji homojoosmosinis.

Jie sugeba aktyviai reguliuoti osmosinį slėgį ir išlaikyti jį tam tikru lygiu, nepaisant druskų koncentracijos vandenyje pokyčių, todėl jie taip pat vadinami osmoreguliatoriai.

Tai aukštieji vėžiai, moliuskai ir vandens vabzdžiai. Osmosinis slėgis jų ląstelėse nepriklauso nuo citoplazmoje ištirpusių druskų cheminės prigimties. Jis nustatomas pagal bendrą ištirpusių dalelių (jonų) skaičių. Osmoreguliatoriuose aktyvus joninis reguliavimas užtikrina santykinį vidinės aplinkos pastovumą, taip pat galimybę selektyviai išskirti atskirus jonus iš vandens ir kaupti juos savo organizmo ląstelėse.

Gėlo vandens osmoreguliacijos užduotys yra priešingos nei jūros vandenyje.

U Gėlavandeniuose organizmuose tarpląstelinė druskų koncentracija visada didesnė nei aplinkoje.

Osmosinė srovė visada nukreipiama į ląsteles, o šios rūšys yra homoiosmotinis.

Svarbus vandens ir druskos homeostazės palaikymo mechanizmas yra aktyvus jonų pernešimas prieš koncentracijos gradientą.

Kai kuriems vandens gyvūnams šį procesą vykdo kūno paviršius, tačiau pagrindinė tokio aktyvaus transportavimo vieta yra ypatinga dariniai – žiaunos.

Kai kuriais atvejais dėl dengiančių darinių vanduo sunkiai prasiskverbia į odą, pavyzdžiui, žvynai, kriauklės, gleivės; tada aktyvus vandens pašalinimas iš organizmo vyksta specializuotų šalinimo organų pagalba.

Vandens ir druskos apykaita žuvyje yra sudėtingesnis procesas, kurį reikia apsvarstyti atskirai. Čia tik pažymime, kad tai vyksta pagal šią schemą:

Vanduo į organizmą osmosiniu būdu patenka per žiaunas ir virškinamojo trakto gleivinę, o perteklius pasišalina per inkstus. Inkstų filtravimo ir reabsorbcijos funkcija gali skirtis priklausomai nuo vandeninės aplinkos ir kūno skysčių osmosinio slėgio santykio. Dėl aktyvaus jonų pernešimo ir gebėjimo osmoreguliuoti daugelis gėlo vandens organizmų, įskaitant žuvis , prisitaikė prie gyvenimo sūriame ir net jūros vandenyje.

Sausumos organizmai vienokiu ar kitokiu laipsniu turi specializuotų struktūrinių ir funkcinių darinių, užtikrinančių vandens-druskų apykaitą. Yra žinoma daugybė variantų prietaisaiį aplinkos druskų sudėtį ir jos pokyčius žemės gyventojų tarpe. Šios adaptacijos tampa lemiamos tais atvejais, kai vanduo yra gyvybę ribojantis veiksnys. Pavyzdžiui, varliagyviai, Jie gyvena drėgnuose sausumos biotopuose dėl vandens-druskų apykaitos ypatumų, panašių į gėlavandenių gyvūnų. Matyt, tokio tipo prisitaikymas buvo išsaugotas evoliucijos metu, pereinant iš vandens buveinės į sausumos.

Augalams Sausose (sausose) zonose kserofitinėmis sąlygomis didelę reikšmę turi padidėjęs druskos kiekis dirvožemyje.

Įvairių augalų rūšių tolerancija druskai labai skiriasi. Jie gyvena druskinguose dirvožemiuose halofitai– augalai, kurie toleruoja didelę druskų koncentraciją.

Jie savo audiniuose kaupia iki 10% druskų, todėl didėja osmosinis slėgis ir skatinamas efektyvesnis drėgmės pasisavinimas iš druskingų dirvožemių.

Vieni augalai druskų perteklių šalina per specialius darinius lapo paviršiuje, kiti turi savybę surišti druskas su organinėmis medžiagomis.

Vidutinio pH reakcija

Organizmų paplitimas ir gausa labai priklauso nuo dirvožemio ar vandens aplinkos reakcijos.

Atmosferos oro tarša dėl iškastinio kuro (dažniausiai sieros dioksido) deginimo lemia sausų acidogeninių dalelių nusėdimą ir lietų, kuris iš esmės susideda iš silpnos sieros rūgšties. Iškritęs toks „rūgštus lietus“ sukelia įvairių aplinkos objektų rūgštėjimą. Dabar „rūgštaus lietaus“ problema tapo pasauline.

Parūgštinimo poveikis yra toks:

Sumažėjus pH žemiau 3, taip pat padidėjus virš 9, pažeidžiamos daugumos kraujagyslių augalų protoplazminės šaknys.

Dirvožemio pH pokyčiai sukelia mitybos sąlygų pablogėjimą : mažėja augalų maisto medžiagų prieinamumas.

Vandens ekosistemose dirvožemio ar dugno nuosėdose pH sumažėjimas iki 4,0 - 4,5 sukelia molio uolienų (aliumosilikatų) irimą, ko pasekoje dėl aliuminio (Al) jonų patekimo į vandenį aplinka tampa toksiška.

Geležis ir manganas, būtini normaliam augalų augimui ir vystymuisi, esant žemam pH lygiui tampa toksiški, nes virsta jonine forma.

Dirvožemio rūgštėjimo tolerancijos ribos skiriasi priklausomai nuo augalo, tačiau nedaugelis augalų gali augti ir daugintis, kai pH yra mažesnis nei 4,5.

Esant aukštoms pH vertėms, ty šarminant, taip pat susidaro nepalankios sąlygos augalų gyvenimui. Šarminiuose dirvožemiuose geležis, manganas ir fosfatai yra sunkiai tirpių junginių pavidalu ir yra sunkiai prieinami augalams.

Vandens ekosistemų rūgštėjimas daro didelį neigiamą poveikį biotai. Padidėjęs rūgštingumas neigiamai veikia trimis kryptimis:

osmoreguliacijos sutrikimai, fermentų veikla (jie turi pH optimalius), dujų mainai;

toksinis metalo jonų poveikis;

mitybos grandinių sutrikimai, mitybos pokyčiai ir maisto prieinamumas.

Gėlavandenėse ekosistemose aplinkos reakcijoje lemiamą vaidmenį atlieka kalcis, kuris kartu su anglies dioksidu lemia vandens telkinių karbonatinės sistemos būklę.

Kalcio jonų buvimas taip pat turi įtakos kitų komponentų, pvz., geležies, elgsenai.

Kalcio patekimas į vandenį yra susijęs su neorganine karbonatinių uolienų anglimi, iš kurios jis išplaunamas.

Buveinės dujų sudėtis

Daugelio rūšių organizmams, tiek bakterijoms, tiek aukštesniems gyvūnams ir augalams, deguonies ir anglies dioksido koncentracija, kurios sudaro atitinkamai 21% ir 0,03% tūrio atmosferos ore, yra ribojantys veiksniai.

Tuo pačiu metu sausumos ekosistemose vidinės oro aplinkos – atmosferos oro – sudėtis yra gana pastovi. .

Vandens ekosistemose vandenyje ištirpusių dujų kiekis ir sudėtis labai skiriasi.

DEGUONIS

Vandens telkiniuose – ežeruose ir rezervuaruose, kuriuose gausu organinių medžiagų – deguonis tampa oksidacijos procesus ribojančiu veiksniu, todėl tampa itin svarbiu.

Vandenyje deguonies yra žymiai mažiau nei atmosferos ore, o jo kiekio svyravimai yra susiję su dideliais temperatūros svyravimais ir ištirpusiomis druskomis.

Deguonies tirpumas vandenyje didėja mažėjant temperatūrai ir mažėja didėjant druskingumui .

Bendras deguonies kiekis vandenyje yra iš dviejų šaltinių:

iš atmosferos oro (difuzijos būdu)

iš augalų (kaip fotosintezės produktas).

Fizinis difuzijos iš oro procesas yra lėtas ir priklauso nuo vėjo ir vandens judėjimo.

Deguonies tiekimą fotosintezės metu lemia difuzijos proceso intensyvumas, kuris visų pirma priklauso nuo apšvietimo ir vandens temperatūros.

Dėl šių priežasčių vandenyje ištirpusio deguonies kiekis per dieną, skirtingais metų laikais labai skiriasi, taip pat skiriasi ir skirtingomis fizinėmis, geografinėmis bei klimato sąlygomis.

ANGLIES DIOKSIDAS

Anglies dioksidas vandens ekosistemose nėra toks svarbus kaip deguonis.

Jo tirpumas vandenyje yra didelis.

Jis susidaro dėl gyvų organizmų kvėpavimo ir negyvų gyvūnų bei augalų liekanų irimo.

Vandenyje susidaręs anglies dioksidas reaguoja su kalkakmeniais, sudarydamas karbonatus ir bikarbonatus.

Vandenynų karbonatų sistema yra pagrindinis anglies dioksido rezervuaras biosferoje ir buferis, palaikantis vandenilio jonų koncentraciją artimu neutraliam lygiui.

Apskritai visoms gyvoms būtybėms deguonis ir anglies dioksidas neabejotinai yra ribojantys egzistavimo veiksniai. Šių evoliucijos metu susiformavusių veiksnių verčių diapazonai yra gana siauri.

Kvėpavimui reikalinga deguonies koncentracija yra gana pastovi ir fiksuota evoliucijos metu.

Homeostazę užtikrina organizmų vidinės aplinkos parametrų pastovumas; deguonies ir anglies dioksido kiekis įvairiuose audiniuose ir organuose palaikomas gana pastovus.

Kūno skysčių karbonatinė sistema yra geras buferis, užtikrinantis homeostazę.

srovė, vėjas

vandens srovės:

Globalus (jūrinis) ir lokalus.

Pasaulinis:

Dalyvauti organizmų plitime.

Nustatyti daugelio planetos regionų klimato sąlygas (Golfo srovė)

Vietinis:

Jie veikia terpės (vandens) dujų sudėtį (didėja deguonies koncentracija).

Padidėjęs debitas rezervuaruose padidina bendruomenės produktyvumą. Stovintis vanduo sukuria stresines sąlygas, o tekantis – papildomą energijos šaltinį, didinantį produktyvumą.

Jie prisideda prie morfologinių adaptacijų komplekso, atsispiriančio srautui (?), atsiradimo.

Oro srovės (vėjai):

Vėjas yra ribojantis veiksnys, ribojantis daugelio gyvūnų (vabzdžių) plitimą.

Vaidina svarbų vaidmenį vabzdžių migracijoje. Kylančios oro srovės mažus vabzdžius pagauna 1–2 km, o paskui vėjas juos neša dideliais atstumais.

Kuo stipresnis vėjas, tuo labiau migracijos kryptis sutampa su vėjo kryptimi (Svalbarde skraido vanagai, amarai ir gėlių musės).

Vėjas įtakoja vabzdžių pasiskirstymą po biotopą (kirtys, pakraščiai, už krūmų, už medžių, vėjas silpnesnis).

Nustato daugumos skraidančių gyvūnų (vabzdžių, paukščių) skrydžio galimybę ir aktyvumą. Kraujasiurbių dviburnių atakų veikla.

Įtakoja medžiagų, kurias gyvūnai naudoja kaip seksualinio elgesio stimuliatorius (ypač vabzdžių feromonų), pasiskirstymui. Patelės kvapas ir kt.

Riboja augalų augimą (augalai yra žemaūgiai tundroje ar alpinėse pievose). Tačiau temperatūra taip pat turi įtakos.

Nustato paukščių migracinės ir trofinės elgsenos ypatybes (skraidantis skrydis, mažųjų paukščių migracija).

Gravitacija

Gravitacija veikia didelių gyvūnų formavimąsi ir fiziologiją (biomechanika). Vienas iš veiksnių, lemiančių gyvybės egzistavimą žemėje.

Gravitacija gali tarnauti kaip signalinis veiksnys vabzdžiams, kaip rodyklė į atviros erdvės kryptį. ( neigiamas geotropizmas). Siekimas stiebu aukštyn (prieš gravitacijos gradientą - tai šviesos, šilumos, laisvės troškimas (ypač skrendantiems). Eksperimentai su alkanais skėriais narvuose, kur maistas apačioje (maisto jie nusileido tik po kelių valandų) .

Teigiamas geotropizmas pastebėta dirvožemio gyvūnams (Giljarovo eksperimentai su vabzdžiais sausoje ir drėgnoje dirvoje narveliuose. Nors dirva buvo sausa, jie vis tiek nušliaužė žemyn ir ten mirė).

Geotropizmas gali keistis sezoniškai, priklausomai nuo gyvenimo sąlygų ir žiemojimo (subkortikinės klaidos nusileidžia, tada kyla).

ELEKTROMAGNETINIAI ŽEMĖS LAUKAI

1. Daugelis antžeminių vabalų naudoja žemės magnetinį lauką orientacijai ir judėjimui naktį.

2. Daugelis žmonių orientuojasi ir juda kampu arba lygiagrečiai geomagnetinėms linijoms, orientuodamiesi jas naudodami (bitės, miltų kirminai, sliekai.

3. Įprastomis sąlygomis įsijungia vizualiniai ir kiti orientyrai, o jų nesant – magnetinės orientacijos mechanizmai.

5. Ribojančių veiksnių samprata. „J. Liebigo dėsnis“. Tolerancijos dėsnis. Bendrosios medžiagų apykaitos ir jos intensyvumo priklausomybė nuo kūno svorio. Alleno, Bergmano, Glogerio taisyklė. Išteklių klasifikacija. Ekologinė niša. Nišinės savybės.

Pavyzdžiui, Pasaulio vandenyne gyvybės vystymąsi daugiausia riboja azoto ir fosforo trūkumas. Todėl bet koks šių mineralinių elementų praturtinto dugno vandenų iškilimas į paviršių turi teigiamos įtakos gyvybės vystymuisi. Tai ypač ryšku atogrąžų ir subtropikų regionuose.

J. Liebigo minimumo dėsnis

Gyvas organizmas natūraliomis sąlygomis vienu metu yra veikiamas ne vieno, o daugelio aplinkos veiksnių. Be to, bet koks veiksnys yra reikalingas organizmui tam tikrais kiekiais / dozėmis. Liebigas nustatė, kad augalo vystymasis ar jo būklė priklauso ne nuo tų cheminių elementų, kurių dirvoje yra pakankamai, o nuo tų, kurių trūksta. Jeigu

Bet kurios, bent vienos iš maistinių medžiagų dirvožemyje yra mažiau, nei reikia šiems augalams, tada ji vystysis neįprastai, lėtai arba turės patologinių nukrypimų.

J. LIBICH minimumo dėsnis – samprata, pagal kurią organizmo egzistavimą ir ištvermę lemia silpniausia jo aplinkos poreikių grandinės grandis.

Pagal minimumo dėsnį, organizmų gyvybines galimybes riboja tie aplinkos veiksniai, kurių kiekis ir kokybė yra artimi organizmui ar ekosistemai reikalingam minimumui.

Shelfordo tolerancijos įstatymas– dėsnis, pagal kurį rūšies egzistavimą lemia ribojantys veiksniai, kurie yra ne tik minimalūs, bet ir maksimumai.

Tolerancijos dėsnis išplečia Liebigo minimumo dėsnį.

Formulė

„Organizmo klestėjimą ribojantis veiksnys gali būti minimalus arba maksimalus aplinkos poveikis, kurio diapazonas lemia organizmo ištvermės (tolerancijos) šiam veiksniui laipsnį.

Bet koks perteklius ar trūkumas riboja organizmų ir populiacijų augimą ir vystymąsi.

Tolerancijos dėsnį 1975 metais papildė Yu.Odum.

Organizmai gali turėti platų vieno faktoriaus tolerancijos diapazoną, o kito – siaurą.

Paprastai labiausiai paplitę organizmai, turintys platų tolerancijos spektrą visiems aplinkos veiksniams

Jei vienam aplinkos veiksniui sąlygos nėra optimalios rūšiai, tolerancijos diapazonas gali susiaurėti kitų aplinkos veiksnių atžvilgiu (pavyzdžiui, jei dirvožemyje yra mažai azoto, tada javams reikia daugiau vandens)

Atskirų veiksnių ir jų derinių tolerancijos diapazonai yra skirtingi.

Dauginimosi laikotarpis yra kritinis visiems organizmams, todėl būtent šiuo laikotarpiu padaugėja ribojančių veiksnių.

Bendrosios medžiagų apykaitos ir jos intensyvumo priklausomybė nuo kūno svorio

Alleno taisyklė – ekologijoje – tai dėsnis, pagal kurį šiltakraujų gyvūnų išsikišusios kūno dalys šaltame klimate yra trumpesnės nei šilto klimato, todėl aplinkai atiduoda mažiau šilumos. Aleno taisyklė iš dalies galioja aukštesnių augalų ūgliams.

Bergmano taisyklė- ekologijoje dėsnis, pagal kurį šiltakraujų gyvūnų, kuriems būdingas geografinis kintamumas, individų kūno dydis yra statistiškai didesnis populiacijose, gyvenančiose šaltesnėse rūšies arealo vietose.

Glogerio taisyklė – ekologijoje – dėsnis, pagal kurį geografinės gyvūnų rasės šiltuose ir drėgnuose regionuose yra labiau pigmentuotos nei šaltuose ir sausuose regionuose. Glogerio taisyklė turi didelę reikšmę gyvūnų taksonomijoje.

Ištekliai – kiekybiškai išreikšti jo gyvenimo veiklos komponentai. Viskas, ką organizmas suvartoja. Ištekliai gali būti organinio ir neorganinio pobūdžio (gyvieji ir negyvieji). Prieinamas ir neprieinamas. Skylė, įduba, patelė taip pat yra ištekliai. Tuo pačiu metu turima pasiūla visko, ką naudoja organizmas ir kas jį supa, kiekybine ir kokybine prasme nuolat kinta. Visa tai bus išteklius.

Ištekliai– medžiagos, iš kurių susideda kūnai, procesuose naudojama energija, vietos, kuriose vyksta jų gyvenimo tarpsniai. Yra išteklių maistas, yra energijos, erdvinės.

Išteklių klasifikacija (pagal Tilman, 1982):

1. Nepakeičiami ištekliai

Nei vienas negali pakeisti kito. Augimo tempą, kurį galima pasiekti aprūpinus 1 ištekliu, griežtai riboja 2 išteklių kiekis. Oligofagai.

(-1, +1, 0 – biomasės augimo greitis)

2. Keičiami ištekliai. Bet kurį iš jų galima visiškai pakeisti kitu. Polifagai. Esant bet kokiam augimo tempui, visada reikalingas bet kokių išteklių kiekis. Kai vienos mažėja, kitos reikia daugiau ir atvirkščiai.

3. Abipusiai papildantys (papildomi) Kai organizmas šiuos išteklius vartoja kartu, jų reikia mažiau nei vartojant atskirai (kad būtų pasiektas toks pat augimo tempas).

4. Antagonistinis. Vartojant bendrai, augimo tempas yra mažesnis nei vartojant atskirai išteklius. Nuodingi augalai yra maistas žolėdžiams.

5.Slopinantis. Tai nepakeičiami ištekliai, tačiau esant didelėms koncentracijoms jie yra antagonistai