 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
16
Наземно-воздушная среда. Эта среда относится к наиболее сложной как по свойствам,
так и по разнообразию в пространстве. Для нее характерна низкая плотность воздуха,
большие колебания температуры (годовые амплитуды до 100°С), высокая подвижность
атмосферы. Лимитирующими факторами чаще всего являются недостаток или избыток тепла
и влаги. В отдельных случаях, например под пологом леса, недостаток света.
Большие колебания температуры во времени и ее значительная изменчивость в
пространстве, а также хорошая обеспеченность кислородом явились побудительными
мотивами для появления организмов с постоянной температурой тела (гомойотермных).
Гомойотермия позволила обитателям суши существенно расширить место обитания (ареалы
видов), но это неизбежно связано с повышенными энергетическими тратами.
Для организмов наземно-воздушной среды типичны три механизма адаптации к
температурному фактору: физический, химический, поведенческий. Физический
осуществляется регулированием теплоотдачи. Факторами ее являются кожные покровы,
жировые отложения, испарение воды (потовыделение у животных, транспирация у
растений). Этот путь характерен для пойкилотермных и гомойотермных организмов.
Химические адаптации базируются на поддержании определенной температуры тела. Это
требует интенсивного обмена веществ. Такие адаптации свойственны гомойотермным и
лишь частично пойкилотермным организмам. Поведенческий путь осуществляется
посредством выбора организмами предпочтительных положений (открытые солнцу или за-
тененные места, разного вида укрытия и т. п.). Он свойственен обеим группам организмов,
но пойкилотермным в большей степени. Растения приспосабливаются к температурному
фактору в основном через физические механизмы (покровы, испарение воды) и лишь
частично - поведенчески (повороты пластинок листьев относительно солнечных лучей,
использование тепла земли и утепляющей роли снежного покрова).
Адаптации к температуре осуществляются также через размеры и форму тела
организмов. Для уменьшения теплоотдачи выгоднее крупные размеры (чем крупнее тело,
тем меньше его поверхность на единицу массы, а следовательно, и теплоотдача, и
наоборот). По этой причине одни и те же виды, обитающие в более холодных условиях (на
севере), как правило, крупнее тех, которые обитают в более теплом климате. Эта
закономерность называется правилом Бергмана. Регулирование температуры
осуществляется также через выступающие части тела (ушные раковины, конечности, органы
обоняния). В холодных районах они, как правило, меньше по размерам, чем в более теплых
(правило Аллена).
О зависимости теплоотдачи от размеров тела можно судить по количеству кислорода,
расходуемого при дыхании на единицу массы различными организмами. Оно тем больше,
чем меньше размеры животных. Так, на 1 кг массы потребление кислорода (смУчас) со-
ставило: лошадь - 220, кролик - 480, крыса -1800, мышь - 4100.
Регулирование водного баланса организмами. У животных различают три механизма:
морфологический
- через форму тела, покровы; физиологический
- посредством
высвобождения воды из жиров, белков и углеводов (метаболическая вода), через испарение и
органы выделения; поведенческий
- выбор предпочтительного расположения в
пространстве.
Растения избегают обезвоживания либо посредством запасания воды в теле и защиты ее
от испарения (суккуленты), либо через увеличение доли подземных органов (корневых
систем) в общем объеме тела. Уменьшению испарения способствуют также различного рода
покровы (волоски, плотная кутикула, восковой налет и др.). При избытке воды механизмы ее
экономии слабо выражены. Наоборот, некоторые растения способны выделять избыточную
воду через листья, в капельно-жидком виде («плач растений»).
Воздействия человека на наземно-воздушную среду и ее обитателей многообразны. Они
рассматриваются во второй части работы.
Почвенная среда. Эта среда имеет свойства, сближающие ее с водной и наземно-
воздушной средами.