Абиотические факторы среды

Абиотические факторы среды

Все живое на Земле связано со средой обитания, которая включает разнообразные географические области и населяющие их сообщества живых организмов. По характеру действия связи организма со средой могут быть абиотическими (сюда относятся факторы неживой природы — физические и химические условия среды) и биотическими (факторы живой природы — межвидовые и внутривидовые взаимоотношения).
Жизнедеятельность организмов невозможна без постоянного притока энергии из-вне. Ее источником является Солнце. Вращение Земли вокруг своей оси приводит к не-равномерному распределению энергии Солнца, его теплового излучения. В связи с этим атмосфера над сушей и океаном нагревается неодинаково, а различия в температуре мест-ности и давлении вызывают перемещения воздушных масс, изменение влажности возду-ха, что влияет на ход химических реакций, физических превращений и прямо или косвен-но — на все биологические явления (характер расселения жизни, биоритмы и т. п.). Регу-лирующее влияние на плотность жизни оказывает комплекс факторов: свет, температура, вода, минеральные питательные вещества и др. Эволюция жизни осуществлялась в на-правлении эффективного приспособления к этим факторам: ‘колебаниям влажности, ос-вещения, температуры, ветра, силы тяжести и др. Взаимосвязи организмов между собой и со средой обитания изучает наука экология. Рассмотрим значение, отдельных экологиче-ских факторов.
Свет — основной источник энергии на Земле. Природа света двойственна: с од-ной стороны он представляет собой поток элементарных физических частиц — корпус-кул, или фотонов, не имеющих заряда, с другой — обладает волновыми свойствами. Чем меньше длина волны фотона, тем выше его энергия, и наоборот. Энергия фотонов служит источником обеспечения энергетических потребностей растений при фотосинтезе, поэто-му зеленое растение не может существовать без света.
Свет (освещенность) представляет собой мощный стимул активности организмов — фо-топериодизма в жизни растений (рост, цветение, опадание листвы) и животных (линька, накопление жира, миграции и размножение птиц и млекопитающих, наступление стадии покоя — диапаузы, поведенческие реакции и др.). Продолжительность светового дня за-висит от географической широты. С этим связано существование растений длинного дня, цветение которых наступает при продолжительности светлого периода суток 12 ч и более (картофель, рожь, овес, пшеница и др.), и растений короткого дня с фотопериодом 12 ч и менее (большинство тропических цветковых растений, соя, просо, конопля, кукуруза и многие другие растения умеренной зоны). Но есть растения, цветение которых не зависит от длины дня (томаты, одуванчик и др.). Ритмы освещенности вызывают у животных раз-личную активность в дневное и ночное время суток или в сумерки, а также сезонные яв-ления: весной — подготовку к размножению, осенью — к зимней спячке, линьку.
Коротковолновая радиация Солнца (290 нм) представляет собой ультрафиолето-вые лучи (УФ). Большая часть их поглощается слоем озона в верхних участках атмосфе-ры; на Землю проникают УФ-лучи с меньшей энергией (300—400 нм), которые губитель-ны для многих микроорганизмов и их спор; в организме человека и животных эти лучи активируют синтез витамина Д из холестерина и образование пигментов кожи и глаза. Средневолновая радиация (600—700 нм) представляет собой оранжевую часть спектра и поглощается растением при фотосинтезе.
Как проявление приспособительных реакций на смену дня и ночи у животных и человека наблюдается суточная ритмичность интенсивности обмена веществ, частоты дыхания, сердечных сокращений и уровня кровяного давления, температуры тела, кле-точных делений и т.д. У человека выявлено более ста физиологических процессов био-ритмологического характера, благодаря которым у здоровых людей наблюдается согласо-ванность различных функций. Исследование биоритмов имеет большое значение для раз-работки мер, облегчающих адаптацию человека к новым условиям при дальних переле-тах, переселении людей в районы Сибири, Дальнего Востока, Севера, Антарктиды.
Считают, что нарушение регуляторных механизмов по поддержанию внутренней среды организма (гомеостаза) — последствие урбанизации и индустриализации: чем дольше ор-ганизм изолирован от внешних климатических факторов и находится в комфортных усло-виях микроклимата помещения, тем заметнее снижаются его приспособительные реакции к перемене погодных факторов, нарушается способность к терморе