Біялогія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 277с.
Мінск 2006
У млекакормячых Паўночнага паўшар’я назіраецца тэндэнцыя да змяншэння адносных памераў выступаючых частак цела (вушных ракавін, дзюбаў, хвастоў і канечнасцей), вялікая паверхня якіх выгадная толькі ва ўмовах спякотнага клімату паўднёвых шырот
АРГАНІЗМ I АСЯРОДДЗЕ
142
Мал.83. Прыклад правіла Алена
(правіла Алена) Так, вялікія вушы з сеткай крывяносных сасудаў служаць амерыканскаму пустыннаму зайцу тэрмарэгулятарамі (мал. 83).*
Такім чынам, спалучэнне эфектыўных спосабаў хімічнай, фізічнай і паводзінскай тэрмарэгуляцыі дае магчымасць жывёлам падтрымліваць свой цеплавы баланс на фоне шырокіх ваганняў тэмпературы.
01. Якія існуюць адаптацыі ў раслін і жывёл да жыцця ва ўмовах спякотнага сухога клімату? халодных мясцін пражывання? 2. Якія механізмы тэрмарэгуляцыі характэрны для пайкілатэрмных і гамаятэрмных жывёл? 3. Растлумачце вынікі вопыту англічаніна Ч. Блэкдэна, які правёў 45 мін у сухой камеры пры тэмпературы +126 °C без шкоды для здароўя, у той час як кавалак мяса, што быў узяты ім з сабою ў камеру, зварыўся. 4*. Згодна з правілам Бергмана віды цеплакроўных жывёл паўночных шырот маюць большыя памеры цела, чым іх паўднёвыя суродзічы. Аднак ёсць прыклады, процілеглыя гэтаму правілу: самы буйны падвід белай курапаткі пражывае на поўдні ў лесастэпе, а самы дробны — у тундры. Чым, з вашага пункту гледжання, можна растлумачыць падобную з’яву?
33. Вільготнасць як экалагічны фактар
Роля вады у жыцці арганізмаў. Вада з’яўляецца неабходнай умовай існавання ўсіх жывых арганізмаў на Зямлі. Значэнне вады вызначаецца тым, што яна з’яўляецца асноўным асяроддзем клеткі, дзе ажыццяўляюцца ўсе біяхімічныя працэсы, якія ляжаць у аснове яе жыццядзейнасці. Вада для раслін і жывёл служыць універсальным растваральнікам: у раствораным выглядзе транспартуюцца пажыўныя рэчывы, гармоны, выводзяцца з арганіз
ма шкодныя прадукты абмену і да т. п. Дзякуючы унікальным уласцівасцям вады забяспечваецца падтрыманне цеплавога балансу арганізма пры значных перападах тэмпературы ў навакольным асяроддзі. Вільготнасць аказвае ўплыў на распаўсюджванне раслін і жывёл як у межах абмежаванай тэрыторыі, так і ў шырокім геаграфічным маштабе, вызначаючы іх занальнасць (змену лясоў стэпамі, стэпаў — паўпустынямі і пустынямі).
Вільготнасць як экалагічны фактар
Асаблівая роля вады ў жыцці наземных арганізмаў (асабліва раслін) заключаецца ў неабходнасці пастаяннага папаўнення яе страт зза выпарэння. Вось чаму эвалюцыя наземных раслін і жывёл ішла ў кірунку прыстасавання да актыўнага здабывання і захоўвання вільгаці. Нарэшце, для многіх відаў арганізмаў вада — непасрэднае асяроддзе пражывання.
Увільготненасць месцапражывання і, як вынік, водазабеспячэнне наземных арганізмаў залежыць, перш за ўсё, ад колькасці атмасферных ападкаў, іх размеркавання паводле пораў года, наяўнасці вадаёмаў, узроўню грунтавых вод і да т. п.
Забяспечанасць вільгаццю розных геаграфічных раёнаў зямнога шара далёка не аднолькавая. Так, у сухіх абласцях (пустынях, стэпах) расліны і жывёлы адчуваюць недахоп вільгаці
на працягу большай часткі вегетацыйнага сезона. Наадварот, у вільготных раёнах тропікаў і ў тундры недахопу ў вільгаці няма.
Экалагічныя групы раслін у дачыненні да вільгаці. Паводле суаднесенасці да месцапражыванняў з рознымі ўмовамі ўвільгатнення і паводле наяўнасці адпаведных прыстасаванняў адрозніваюцца тры асноўныя экалагічныя групы наземных раслін: гіграфіты, мезафіты, ксерафіты. Умовы водазабеспячэння істотна ўплываюць на іх знешні выгляд і ўнутраную арганізацыю.
Гіграфіты — расліны лішкава ўвільготненых месцапражыванняў з высокай вільготнасцю паветра і глебы. Для іх характэрна адсутнасць прыстасаванняў, якія абмяжоўваюць расход вады, і няздольнасць пераносіць нават невялікую яе страту. Найбольш тыповыя гіграфіты (мал. 84) — травя
Мал. 84. Расліныгіграфіты: 1 — чыстацел вялікі; 2 — кісліца звычайная', 3 — чаротлясны, 4 — рагоз шыракалісты; 5 — падвей шыракалісты; 6 — трыснёгзвычайны; 7 — шабельнік балотны
АРГАНІЗМ I АСЯРОДДЗЕ
144
Мал. 85. Аэрэнхіма (рыхлая тканка з сістэмай міжклетнікаў) на папярочных зрэзах вегетатыўных органаў прыбярэжных раслін: 1 — ліст; 2 — сцябло; 3 — корань
ністыя расліны вільготных трапічных лясоў, прыбярэжныя віды (трыснёг, чарот, рагоз), расліны сырых лясоў (чыстацел вялікі, кісліца звычайная), сырых і вільготных лугоў, балот (шабельнік балотны, асака, падвей), некаторыя культурныя расліны (напрыклад, рыс).
Характэрныя рысы гіграфітаў — тонкія ліставыя пласцінкі з невялікай колькасцю шырока адкрытых вусцейкаў, рыхлая будова тканак ліста з буйнымі міжклетнікамі, а таксама развіццё ў многіх відаў паветраноснай парэнхімы — аэрэнхімы (мал. 85). Водаправодзячая сістэма (ксілема) развіта слаба, карані тонкія, слаба разгалінаваныя, часта без каранёвых валаскоў. Да фізіялагічных адаптацый гіграфітаў трэба аднесці нязначную водаўтрымальную здольнасць клетак і, як вынік, высокую інтэнсіўнасць транспірацыі, якая мала адрозніваецца ад фізічнага выпарэння. Лішкавая
вільгаць робіць цяжкім газаабмен, і, значыць, фотасінтэз, дыханне і ўсмоктвальную дзейнасць каранёў, таму выдаленне лішкаў вільгаці ўяўляе сабой барацьбу раслін за доступ паветра.
Ксерафіты ■—■ расліны сухіх мясцін пражывання, здольныя пераносіць працяглую засуху ў актыўным стане. Гэта расліны пустынь, сухіх стэпаў, саваннаў, сухіх субтропікаў, пясчаных дзюн і г. д.
Пастаянны ці часовы недахоп вільгаці ў глебе пераадольваецца ксерафітамі наступнымі спосабамі:
1) эфектыўным здабываннем (усмоктваннем) вады;
2) эканомным яе расходаваннем;
3) здольнасцю пераносіць вялікія страты вады.
Інтэнсіўнае здабыванне вады з глебы ажыццяўляецца ксерафітамі дзякуючы добра развітай каранёвай сістэме. Паводле агульнай масы іх каранёвыя сістэмы прыкладна ў 10, а часам і ў
Вільготнасць як экалагічны фактар
300—400 разоў перавышаюць масу надземных частак. Даўжыня каранёў можа дасягаць 10—15 м і болей, што дае магчымасць раслінам выкарыстоўваць вільгаць глыбокіх глебавых гарызонтаў (мал. 86).
Эканомнае расходаванне вілыаці ксерафітамі забяспечваецца тым, што лісце ў іх дробнае, цвёрдае, з тоўстай кутыкулай і шматслойным таўстасценным эпідэрмісам, з вялікай колькасцю механічных тканак. Таму нават пры вялікай страце вады лісце не губляе пругкасці.
Да фізіялагічных адаптацый належаць высокая водаўтрымальная здольнасць клетак і тканак дзякуючы значнай долі звязанай вады ў агульным водным запасе, захаванне актыўнасці ферментаў пры глыбокім абязводжванні.
Ксерафіты з найбольш ярка выяўленымі ксераформнымі прыкметамі будовы лісця, якія пералічаны вышэй, маюць своеасаблівы знешні выгляд, за што атрымалі назву склерафіты.
Да групы ксерафітаў адносяцца і сукуленты (мал. 87) — расліны з сакавітым мясістым лісцем ці сцёбламі, якія маюць моцна развітую ваданосную тканку. У адрозненне ад склерафітаў асноўны спосаб пераадольвання засухі ў сукулентаў — назапашванне вялікіх запасаў вады ў тканках (напрыклад, у буйных экзэмпляраў кактусаў — да 2—3 т вады) і вельмі эканомнае яе расходаванне. Гэта аказ
ваецца магчымым дзякуючы абароне эпідэрмісу раслін васковым налётам. У дадатак нешматлікія вусцейкі сукулентаў днём звычайна закрыты. У выніку ўзровень транспірацыі ў іх надзвычай нізкі: у пустынях некаторыя віды кактусаў выпараюць у суткі ўсяго толькі 1 —3 мг вады на 1 г сырой масы.
Мезафіты займаюць прамежкавае становішча паміж гіграфітамі і ксера
Мал. 86. Розныя тыпы каранёвых сістэм пустынных раслін: 1 — вярблюджая калючка\ 2 — злак
АРГАНІЗМ I АСЯРОДДЗЕ
146
Man. 87. Сукуленты
фітамі. Яны распаўсюджаны ва ўмерана ўвільготненых зонах, больш патрабавальныя да вільгаці, чым ксерафіты, і менш, чым гіграфіты. Да мезафітаў належаць расліны лугоў, травяністага покрыва лясоў, лісцевыя дрэвы і кустоўі з абласцей умеранага клімату, а таксама большасць культурных раслін і пустазелля. Для мезафітаў характэрна высокая экалагічная пластычнасць, што дае магчымасць ім жыць у біятопах з шырокім дыяпазонам зменлівасці воднага рэжыму.
Адаптацыі жывёл да воднага рэжыму. Наземных жывёл паводле адносін да воднага рэжыму таксама можна падраздзяліць на тры экалагічныя групы — гіграфілы, мезафілы і ксерафілы, але яны выяўлены менш выразна, чым у раслін, у сувязі з рухомасцю жывёл. Спосабы рэгуляцыі воднага балансу ў іх, наадварот, значна больш разнастайныя, чым у раслін. Іх можна раздзяліць на паводзінскія, марфалагічныя і фізіялагічныя.
Да ліку паводзінскіх прыстасаванняў належаць: пошукі вадаёмаў (антылопы, табуны коней качуюць ад аднаго вадапою да іншага), выбар мясцін пражывання (многія жывёлы пустынных зон канцэнтруюцца ў аазісах і рачных далінах) і часу сутачнай актыўнасці (напрыклад, слізнякі і садовыя смаўжы актыўныя ноччу і раніцай, калі яшчэ не высахла трава і высокая вільготнасць паветра), рыццё нор (у норах вільготнасць паветра набліжаецца да 100 %, што зніжае выпарэнне праз покрыва і эканоміць вільгаць у арганізме) і г. д.
Да марфалагічных спосабаў падтрымання воднага балансу належаць утварэнні, якія садзейнічаюць затрыманню вады ў целе: адсутнасць скурных залоз і арагавенне покрыва ў паўзуноў, хіцінізаваная кутыкула ў насякомых і інш.
Фізіялагічныя прыстасаванні да рэгуляцыі воднага абмену можна раздзяліць на тры групы:
Біялагічныя рытмы і фотаперыядызм
147
1)здольнасць шэрага відаў задавольвацца вільгаццю, якая паступае з ежай (многія насякомыя, дробныя пустынныя грызуны)',
2) здольнасць да эканоміі вільгаці ў стрававальным тракце за кошт усмоктвання вады сценкамі задняга аддзела кішэчніка (насякомыя, усе наземныя хордавыя), а таксама ўтварэнне высокаканцэнтраванай мачы (авечкі, тушканчыкі);
3)здольнасць да эфектыўнай тэрмарэгуляцыі шляхам потааддзялення і аддачы вады са слізістых абалонак ротавай поласці (сабакі, вярблюды, авечкі\
Разам з тым нават пайкілатэрмныя жывёлы не могуць пазбегнуць страт вады, звязаных з выпарэннем. Асноўны шлях захавання воднага балансу пры жыцці ў пустыні для іх — гэта пазбяганне ўздзеяння высокіх тэмператур.
01. Для чаго і ў ходзе якіх працэсаў расходуюць ваду расліны і жывёлы? 2. Якія прыстасаванні даюць магчымасць раслінам засяляць лішкава ўвільготненыя і засушлівыя месцапражыванні? 3. Якія буйныя жывёлы сустракаюцца ў пустынях? Якія ў іх прыстасаванні да жыцця ва ўмовах пустынь?
КНІГІ ОНЛАЙН
