Біялогія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 261с.
Мінск 2016
Тэмпература як экалагічны фактар
25
Мал. 6. Жыццёвыя формы раслін халоднага клімату
Адаптацыі ў раслін халоднага клімату праяўляюцца ў выглядзе фарміравання карлікавых жыццёвых формаў (бярозы, вербы). Сустракаюцца таксама сцелістыя (кедравы сланік, ядловец туркестанскі) і падушкападобныя (высакагорныя і арктычныя расліныпадушкі) жыццёвыя формы (мал. 6). Такія расліны менш падвергнуты ўздзеянню ветру, лепш укрыты снегам зімой, паўней выкарыстоўваюць цяпло летам.
Адаптацыя жывёл да розных тэмпературных умоў. Разнастайнасць адаптацый жывёл да неспрыяльных тэмпературных умоў тлумачыцца рознымі спосабамі тэрмарэгуляцыі ў пайкілатэрмных і гамаятэрмных арганізмаў. Усе адаптацыі жывёл па механізме дзеяння раздзяляюць на біяхімічныя, фізіялагічныя, марфалагічныя і паводзінскія.
Біяхімічныя адаптацыі. У пайкілатэрмных жывёл пры пераахаладжэнні адбываецца назапашанне «біялагічных антыфрызаў» (рэчываў, якія паніжаюць пункт замярзання вады) у вадкасцях цела. Такімі рэчывамі ў рыб з’яўляюцца глікапратэіды, у насякомых — гліцэрын, высокія канцэнтрацыі глюкозы.
У арктычных і антарктычных рыб адзначаецца павышанае ўтрыманне ненасычаных тлушчавых кіслот у саставе тлушчаў, што зніжае тэмпературу іх зацвердзявання.
У гамаятэрмных арганізмаў барацьба з пераахаладжэннем адбываецца за кошт павышэння інтэнсіўнасці абмену рэчываў. У млекакормячых узмацняецца расшчапленне асобай тлушчавай тканкі (бурага тлушчу). Яна багата мітахондрыямі і пранізана шматлікімі крывяноснымі сасудамі.
Фізіялагічныя адаптацыі. У пайкілатэрмных арганізмаў рэгуляцыя цеплаабмену адбываецца дзякуючы асаблівасцям будовы крывяноснай сістэмы.
26
Раздзел 1
Вялікае значэнне для тэрмарэгуляцыі ў пайкілатэрмных жывёл мае наяўнасць артэрыявенозных «цеплаабменнікаў». Сасуды, якія выходзяць з мышцаў, цесна датыкаюцца да сасудаў, што ідуць ад скуры. Кроў скуры сагравае кроў мышцаў, і ў глыбіню цела яна паступае цёп
лай. Аддаўшы сваё цяпло, ахалоджаная мышачная кроў зноў накіроўваецца да паверхні цела. Пры
павелічэнні тэмпературы навакольнага асяроддзя ў яшчарак, напрыклад, павялічваецца хуткасць цячэння крыві па сасудах.
Пры высокіх тэмпературах як у пайкілатэрмных, так і ў гамаятэрмных арганізмаў цеплааддача ўзмацняецца за кошт выпарэння вільгаці з паверхні цела (потаадцзяленне). Вільгаць можа выпарвацца праз слізістыя абалонкі ротавай поласці і верхнія дыхальныя шляхі (цеплавая задышка і інш.).
У выпадку ўздзеяння нізкіх тэмператур у жывёл могуць узнікнуць мышачныя дрыжыкі. Жывёлы могуць таксама ўпадаць у спячку.
У млекакормячых з кароткай і рэдкай поўсцю важную ролю ў тэрмарэгуляцыі адыгрываюць сасудзістыя рэакцыі. Расшырэнне або звужванне дробных паверхневых сасудаў скуры ўзмацняе або зніжае цеплааддачу.
Марфалагічныя адаптацыі. Змяншэнню страт цяпла ў арганізмаў садзейнічае цеплаізаляцыйнае покрыва. У паўзуноў ёсць рагавое покрыва, у птушак — пёравае, у млекакормячых — валасяное. Захаванню цяпла садзейнічае падскурны тлушч, асабліва выражаны ў насельнікаў халоднага клімату (ластаногія і кітападобныя).
Паводзінскія адаптацыі. У пайкілатэрмных жывёл існуе два тыпы паводзінскіх адаптацый. Гэта актыўны выбар месцаў з найбольш спрыяльным тэмпературным рэжымам і змена пастаў.
У першым выпадку насякомыя, паўзуны і земнаводныя актыўна адшукваюць асветленыя сонцам месцы. Атрымаўшы неабходную колькасць цяпла, жывёлы перамяшчаюцца ў цень або хаваюцца ў норах і падтрымліваюць тэмпературу за кошт мышачных скарачэнняў. У водных жывёл перамяшчэнне адбываецца паміж мелкаводнымі, добра праграваемымі зонамі і больш глыбакаводнымі халаднаватымі ўчасткамі.
Змена пастаў дазваляе змяніць паверхню цела, праграваемую сонечнымі прамянямі. Напрыклад, марскія ігуаны на Галапагоскіх астравах раніцай ці ў пахмурнае надвор’е прымаюць «распасцёртыя» паставы, усім целам прыціскаючыся да субстрату. Гэта забяспечвае максімальную паверхню абагрэву сонцам. Пры перагрэве яны прымаюць «прыўзнятую» паставу. Іх грудзі і пярэдняя частка цела падняты над субстратам. Гэта памяншае паверхню абагрэву, і цела абдуваецца ветрам.
Для гамаятэрмных жывёл таксама характэрны адаптыўныя паводзіны. Яны праяўляюцца ў выглядзе выбару месцаў для аховы ад халадоў або гарачыні, сезонных міграцый. Жывёлы могуць зарывацца ў снег, утвараць шчыльныя згуртаванні асобін для зніжэння энергазатрат на тэрмарэгуляцыю і г. д.
Вільготнасць як зкалагічны фактар
27
о
Тэмпература можа аказваць лімітуючае дзеянне на арганізмы ў выніку дэнатурацыі бялкоў. Гэта прыводзіць да страты актыўнасці ферментаў і неабарачальнага змянення калоідных уласцівасцей цытаплазмы. У залежнасці ад спосабу тэрмарэгуляцыі арганізмы раздзяляюць на пайкілатэрмныя і гамаятэрмныя. У адносінах да розных тэмпературных умоў асяроддзя ў арганізмаў выпрацаваліся біяхімічныя, фізіялагічныя, марфалагічныя, а ў жывёл яшчэ і паводзінскія адаптацыі.
1. У чым праяўляецца лімітуючае дзеянне тэмпературы на арганізмы? 2. Прывядзіце прыклады марфалагічных адаптацый раслін розных экалагічных груп да тэмпературы. 3. Ахарактарызуйце тэмпературныя адаптацыі пайкілатэрмных і гамаятэрмных жывёл. 4. Адкажыце, якія з пералічаных жывёл з’яўляюцца пайкілатэрмнымі: жаба, заяц, кіт, акула, змяя, кракадзіл, конь, трытон. 5. Устанавіце адпаведнасць паміж тыпамі і прыкладамі адаптацый раслін да розных тэмпературных умоў асяроддзя. Тыпы адаптацый: 1. Біяхімічныя. 2. Фізіялагічныя. Прыклады адаптацый: а) назапашанне вугляводаў у цытаплазме клетак холадаўстойлівых раслін; б) наяўнасць кароткага цыкла развіцця ў раслін пустынь і стэпаў; в) пераход у стан анабіёзу; г) узмоцненая транспірацыя за кошт павелічэння ліку вусцейкаў; д) павелічэнне ўтрымання арганічных кіслот, солей, слізі ў цытаплазме клетак. 6. Чаму гамаятэрмныя жывёлы могуць жыць у розных кліматычных зонах? Прывядзіце аргументаваныя доказы.
§ 7. Вільготнасць як зкалагічны фактар
Вільготнасць як абіятычны фактар асяроддзя. У наземных умовах вільготнасць часцей за іншыя экалагічныя фактары лімітуе рост і развіццё арганізмаў. Тлумачыцца гэта тым, што вада адыгрывае вялікую ролю ў іх жыцці. Яна з’яўляецца ўніверсальным растваральнікам, асяроддзем ддя біяхімічных рэакцый у клетцы. Малекулы вады могуць непасрэдна ўдзельнічаць у рэакцыях як субстрат (гідроліз, фотасінтэз). З’яўляючыся асноўным структурным кампанентам клетак, вада абумоўлівае іх тургар. У некаторых жывёл (круглыя і кольчатыя чэрві) яна служыць гідрастатычным шкілетам. Валодаючы высокім паверхневым нацяжэннем, вада выконвае транспартную функцыю (перамяшчэнне рэчываў) у арганізме. Дзякуючы высокай удзельнай цеплаёмістасці, цеплаправоднасці і цеплыні параўтварэння вада забяспечвае падтрыманне цеплавога балансу ў арганізме і папярэджвае яго перагрэў. Яна служыць асяроддзем пражывання для водных арганізмаў.
3 курса геаграфіі вы ўжо ведаеце, як моцна адрозніваецца ўвільготненасць наземных месцапражыванняў у розных геаграфічных зонах. Яна залежыць ад га
28
Раздзел 1
давой колькасці ападкаў. Mae значэнне размеркаванне іх па порах года, запас глебавай вільгаці і грунтавых вод.
Недастатковая або залішняя ўвільготненасць асяроддзя — галоўная экалагічная праблема наземных насельнікаў. Ступень увільготненасці асяроддзя ўплывае на знешні выгляд і ўнутраную будову арганізмаў. У сувязі з гэтьім вылучаюць розныя экалагічныя групы раслін і жывёл.
Экалагічныя групы раслін у адносінах да вільгаці і іх адаптацыі. У наземным асяроддзі забяспечанасць месцапражыванняў вадой і яе даступнасць вельмі нестабільныя. Выпрацоўка адаптацый да дэфіцыту вільгаці — галоўны напрамак эвалюцыі раслін пры асваенні сушы. У адносінах да вільгаці прынята дзяліць усе наземныя расліны на тры экалагічныя групы: гідрафіты, ксерафіты, мезафіты. Гэтыя групы адрозніваюцца паміж сабой спецыфічнымі прыстасаваннямі да воднага рэжыму асяроддзя.
Гіграфіты (ад грэч. hygros — вільготны, phyton — расліна) — расліны, якія жывуць на моцна ўвільготненых глебах і пры высокай вільготнасці паветра. Прадстаўнікамі гіграфітаў з’яўляюцца: падвей, рыс, трыснёг, лотаць балотная, многія асокі (мал. 7), папірус і інш. Яны сустракаюцца ва ўсіх кліматычных зонах.
Гіграфіты маюць прыстасаванні для інтэнсіўнай транспірацыі. У іх тонкія ліставыя пласцінкі з пастаянна адкрытымі вусцейкамі. У некаторых раслін ёсць спецыфічныя вадзяныя вусцейкі. Праз іх вада выдзяляецца ў капельнавадкім стане.
У гіграфітаў слаба развіты механічная тканка, кутыкула і эпідэрміс. У мезафіле лістоў ёсць буйныя міжклетнікі. У некаторых відаў у каранях і сцёблах магчыма наяўнасць аэрэнхімы (ад грэч. аёг — паветра, enchyma — тканка) — тканкі, якая назапашвае паветра (балотныя гіграфіты). Слаба развіта каранёвая сістэма (карані тонкія, часта без каранёвых валаскоў). Гіг
Мал. 7. Пграфіты
Вільготнасць як экалагічны фактар
29
рафіты не здольны перанесці нават невялікі недахоп вільгаці ў глебе і хутка вянуць.
Ксерафіты (ад грэч. xerox — сухі, phyton — расліна) — расліны, якія прыстасаваліся да жыцця ў засушлівых месцах (стэпы, пустыні, паўпустыні, саванны, высакагор’і). Яны здольны доўга вытрымліваць недастатковае ўвільгатненне.
У ксерафітаў прыстасаванасць да сухіх месцапражыванняў звязана з абмежаваннем затрат вады на транспірацыю. У адных прадстаўнікоў яна суправаджаецца актыўным здабываннем вады пры яе недахопе ў глебе. А ў другіх — здольнасцю назапашваць ваду ў тканках і органах на час засухі. У залежнасці ад тыпу адаптацый вылучаюць дзве формы ксерафітаў — сукуленты і склерафіты.
Сукуленты (ад лац. succulentus — сакавіты) — шматгадовыя расліны, здольныя назапашваць ваду ў сваіх тканках і органах, а затым эканомна яе расходаваць. У залежнасці ад таго, у якіх органах назапашваецца вада, адрозніваюць тры тыпы сукулентаў: ліставыя, сцябловыя (мал. 8) і каранёвыя.
——і Ліставыя сукуленты назапашваюць ваду ў мясістых лістах. 3 курса геаграфіі вы ведаеце, L1J што ліставыя сукуленты сустракаюцца ў засушлівых абласцях Цэнтральнай Амерыкі (агава), Афрыкі (алоэ). У нашых шыротах іх можна сустрэць на сухіх пясчаных глебах (расходнік, скочкі). Сцябловыя сукулешпы маюць моцна развітыя тканкі для назапашвання вады ў кары і асяродках сцёблаў. Яны шырока прадстаўлены ў амерыканскіх пустынях (кактусы) і засушлівых абласцях Афрыкі (малачаі). Каранёвыя сукуленты назапашваюць ваду ў тканках падземных частак раслін. Невысокае дрэва сейба драбналістая, якое расце ў Мексіцы, мае на каранях уздуцці дыяметрам да 30 см, у якіх назапашваецца вада.
КНІГІ ОНЛАЙН
