Биология

Влажность, как абиотический фактор

Вода – важнейший компонент живых существ.

Количество воды в организме определяет протекание биохимических процессов, поэтому влажность местообитания является важным абиотическим фактором среды.

В зависимости от влажности, связанной, например, с количеством осадков, видовой состав сообщества сильно меняется. Избыток влаги приводит к засолению или заболачиванию и появлению солончакового или болотного сообщества, а постоянная засуха ведет к опустыниванию.

Существуют и контрастные местообитания, где периоды засухи сменяются периодами обильного увлажнения (см. видео).

Классификация животных по отношению к воде

У растений и животных в процессе эволюции появились приспособления для жизни в условиях низкой и высокой влажности (рис. 1). 

Например, у растений-суккулентов развитая корневая система доставляет воду с очень больших глубин, также у них утолщена кутикула листа, листовая пластинка уменьшена или превращена в колючки или иголки, что препятствуют испарению. Рост суккулентов в период засухи прекращается.

Рис. 1. Природные сообщества живых организмов, формирующиеся при разных значениях влажности (Источник)

У животных тоже есть приспособления, позволяющие выдерживать недостаток влаги. Например, многие пустынные животные получают влагу из пищи и вообще не нуждаются в других источниках воды. Они обычно имеют жесткую кожу, препятствующую испарению, могут накапливать большие запасы воды, в том числе в виде жироподобных веществ, как те, что находятся в горбах у верблюдов.

Чтобы пережить засушливый период, некоторые животные впадают в спячку.

По отношению к воде живые организмы делятся на такие группы:

Ксерофильные (засухоустойчивые);

Гигрофильные (любящие избыток воды и живущие в воде);

Мезофильные (предпочитающие влажные местообитания).

Некоторые животные и растения существуют исключительно в водной среде.

Химический состав среды

Важным абиотическим фактором является химический состав среды обитания.

К нему относят: содержание кислорода, кислотность, доступность питательных веществ и биофильных элементов, а также токсичность.

Кислород участвует в процессе дыхания и других энергетических процессах (обеспечивает фосфорилирование).

По отношению к кислороду живые существа делят на три группы:

Аэробы – организмы, которым кислород необходим (большинство растений и животных).

Анаэробы – организмы, для которых кислород является ядом, выживающие только в отсутствие молекулярного кислорода в среде (многие бактерии и паразитические черви).

Факультативные анаэробы – организмы, способные жить в кислородной и бескислородной среде (бактерии и некоторые грибы, например, дрожжи).

Большое значение имеют такие факторы, как кислотность и обеспеченность среды обитания основными биофильными элементами. 

По наличию в воде и почве различных химических элементов выделяют биогеохимические провинции (Источник). Локальное распространение химических элементов (наличие их в среде обитания в избытке или в недостатке) влияет на состав сообществ живых организмов, а также на жизнь и здоровье человека (Источник).

Разные животные и растения нуждаются в разных микроэлементах. Иногда даже поверхностный взгляд на отдельное растение или растительное сообщество позволяет понять, каких химических элементов в почве мало или много. Подробнее об этом читайте здесь: (Источник)

Косвенные факторы

Такие факторы, как рельеф или интенсивность ветра, являются косвенными факторами, влияющими на активность базовых биологических процессов. Сильный ветер увеличивает испарение и уменьшает влажность, способствует охлаждению организмов. Кроме того, ветер переносит пыльцу и семена растений, уносит и приносит насекомых, гнет и ломает кроны деревьев (см. видео).

Рельеф как абиотический фактор влияет на температуру и влажность среды, а также обуславливает миграцию растворенных в воде химических соединений. Обычно участки холма, расположенные выше по склону, беднее растительностью и суше, чем участки, расположенные ниже по склону. Рельеф влияет на освещенность, продуваемость и проходимость местности для животных, ограничивает распространение растений и т. д.

Таким образом, абиотические факторы являются одним из определяющих условий формирования экосистемы. К ним относятся температура, освещённость, наличие питательных веществ и биофильных элементов, а также рельеф.

Животные, которые не пьют воду

Многие животные не пьют воду, а получают ее из пищи (растительной или животной). Некоторые существа не пьют воду даже в очень засушливых регионах. Не пьют воду пустынные грызуны и ящерицы, а также большинство хищных птиц (см. видео).

Растения-маркеры

Некоторые растения растут в очень характерных условиях. Одни нуждаются в избытке соли в почве, другие – в повышенном содержании калия. Часто это имеет большое практическое значение. Например, агрономы ищут заросли крапивы, которая указывает на места скопления азота. По крапиве можно судить, куда с потоками воды вымываются вносимые в почву азотные удобрения.

 

Список литературы

1. А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Общая биология, 10–11 класс. – М.: Дрофа, 2005. По ссылке скачать учебник: (Источник)
2. Д.К. Беляев. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с. (Источник)
3. В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, Е.Т. Захарова. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень. – 5-е издание, стереотипное. – М.: Дрофа, 2010. – 388 с. (Источник) 
4. В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е издание, дополненное. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с. (Источник)

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Medical-enc.ru (Источник).
2. Bioword.narod.ru (Источник).
3. Sbio.info (Источник).
4. Bio.fizteh.ru (Источник).
5. Bioenc.ru (Источник).
6. Biologiya-uroki.ru (Источник).

 

Домашнее задание

1. Какие экологические факторы, действующие на живых существ, вам известны? Какие классификации факторов существуют?
2. Для чего живым организмам нужна вода?
3. Как животные и растения приспосабливаются к дефициту воды?
4. Какие группы живых организмов выделяют по их отношению к содержанию кислорода в окружающей среде?
5. Можно ли по внешнему виду комнатного растения определить, является ли оно ксерофилом или мезофилом?
6. Как рельеф влияет на живые организмы? Как связаны влажность и скорость ветра?
7. Обсудите с друзьями, как можно использовать знания о влиянии абиотических факторов на живые организмы на практике.