Вода фактор живой природы

16. Вода как экологический фактор. Физические и химические свойства воды и их значение в жизне­деятельности растений и животных.

Молекула воды H2О построена в виде треугольника: угол между двумя связками кислород водород 104 градуса. Но поскольку оба водородных атома расположены по одну сторону от кислорода, электрические заряды в ней рассредоточиваются. Молекула воды полярная, что является причиной особого взаимодействия между разными её молекулами. Атомы водорода в молекуле H2О, имея частичный положительный заряд, взаимодействуют с электронами атомов кислорода соседних молекул. Такая химическая связь называется водородной. Она объединяет молекулы H2О в своеобразные полимеры пространственного строения; плоскость в которой расположены водородные связи, перпендикулярны плоскости атомов той же молекулы H2О. Взаимодействием между молекулами воды и объясняются в первую очередь незакономерно высокие температуры её плавления и кипения. Нужно подвести дополнительную энергию, чтобы расшатать, а затем разрушить водородные связи. И энергия эта очень значительна. Вот почему так велика теплоёмкость воды. Вода это единственное вещество в природе, которое в земных условиях существует во всех трёх агрегатных состояниях:

Роль воды: 1. Водная среда объединяет все части организма, начиная от молекул в клетках и кончая тканями и органами, в единое целое. 2. Вода — важнейший растворитель и важнейшая среда для биохимических реакций. 3. Она входит в состав молекул белков, определяя их конформацию. Удаление воды из белков высаливанием или с помощью спир­та приводит к их коагуляции и выпадению в осадок. 4. Вода — метаболит и непосредственный компонент биохи­мических процессов. Так, при фотосинтезе вода является доно­ром электронов. При дыхании принимает участие в окислительных процессах. 5. Вода — главный компонент в транспортной системе выс­ших растений — в сосудах ксилемы и в ситовидных трубках флоэмы, при перемещении веществ. 6. Вода — терморегулирующий фактор. Она защищает тка­ни от резких колебаний температуры. 7. Благодаря явлениям осмоса и тургора вода обеспечивает упругое состояние клеток и тканей растительных организмов.

Свойства воды: 1. Плотность. Все вещества увеличивают объем при нагре­вании, уменьшая при этом плотность. 2. Точки кипения и замерзания (плавления). При давлении 0,1013 МПа (1 атм) точки замерзания и кипения воды находятся при 0°С и 100°С. 3. Теплоемкость. Величина теплоемкости воды в 5-30 раз выше, чем у других веществ. Удельная теплоемкость воды при 16 С условно принята за единицу служа эталоном для других веществ. 4. Поверхностное натяжение и прилипание. На поверхности воды из-за нескомпенсированности сцепления (когезии) ее молекул создается поверхностное натяжение. Вода обладает также свойством адгезии (прилипания), которое обнаруживается при ее подъеме против гравитационных сил. 6. Вода как растворитель.

Вода – основа протоплазмы клеток, тканей, растительных и животных соков. Только при наличии воды в организме протекают процессы фотосинтеза, терморегуляции, обменных процессов. Источниками влаги для растений служат запасы ее в почве и атмосфере (осадки, туманы, конденсаты), для наземных животных – вода в водоемах, водяные пары в атмосфере и сочная пища. В жизни растений вода играет весьма существенную роль. Она входит в состав живой плазмы растения. В виде водных растворов внутри растения передвигаются различные вещества, как воспринимаемые (тоже в растворенном состоянии) из окружающей среды, так и создаваемые растением в процессе его жизнедеятельности. Теряя воду при испарении, растение поддерживает восходящий водный ток и умеряет нагревание, защищаясь от перегрева. Но и находящаяся вне растения вода небезразлична для него. Количество атмосферных осадков и их распределение во времени, а также способность почвы удерживать попавшую в нее воду в толще, доступной для корней, характеризуют условия водоснабжения растения. Облака в той или иной степени рассеивают, ослабляют свет, умеряют температуру и ее колебания. Туман рассеивает и поглощает свет и может быть также источником водоснабжения растений.

Источник

Экологические факторы окружающей среды — схема, виды, примеры и адаптация организмов

Экологические факторы — совокупность всех признаков среды (температура, влажность, свет, давление воздуха, свойства почвы, состав воздуха, рельеф, живые организмы и др.), оказывающих воздействие на организм или экологическую систему в целом. Не все факторы одинаковые по своему значению, влияние некоторых из них является незначительным.

Классификация экологических факторов

Все известные экологические признаки среды в зависимости от их происхождения и характера влияния делят на три основные группы:

К абиотическим относятся факторы неорганической и неживой природы, к биотическим — воздействие живой природы (в том числе и человека), к антропогенным — влияние человека на природу как умышленное, так и неосознанное или неконтролируемое. Это разделение является условным, поскольку каждый фактор существует и проявляет себя как результат общего воздействия среды.

Давайте рассмотрим каждый вид экологических факторов среды более подробно.

Абиотические факторы (влияние неживой природы)

Неживая природа оказывает косвенное или прямое воздействие на всех живых существ. Значительные изменения условий окружающей среды (температура, свет, влажность, свойства почв, состав воздуха и т. п.) могут стать для живого организма критическими и даже привести к его гибели. К абиотическим факторам среды относятся:

• Климатические — осадки, температура, свет, атмосферное давление и другие;
• Орографические — особенности рельефа, высота над уровнем моря;
• Эдафические — состав почв, ее физические свойства, плодородие, кислотность (pH), минерализация и другие;
• Химические — газовый состав атмосферы и воды, содержание солей в воде, почвенный состав и другие химические свойства среды;
• Гидрографические — плотность воды, ее проточность, скорость течения, световой режим и другие;
• Пирогенные — воздействие пожаров, возникших по естественным причинам.

Биотические факторы (влияние живой природы)

Живые организмы находятся в постоянном взаимодействии друг с другом, выстраивая различные типы внутривидовых и межвидовых отношений. В зависимости от того, к какому царству относиться живой организм, классификация биотических факторов осуществляется следующим образом:

• Фитогенные — факторы влияния растений;
• Зоогенные — факторы воздействие животных;
• Микогенные — факторы влияние грибов;
• Микробиогенные — факторы воздействие микроорганизмов.

Антропогенные факторы (влияние человека)

Антропогенные факторы — изменения в природе, которые происходят в результате деятельности человека. Осваивая природу и адаптируя ее к своим потребностям, люди воздействуют на флору и фауну преобразовывая среду обитания. Влияние может быть косвенное, прямое или условное.

• Косвенное антропогенное воздействие— опосредствованное вмешательство человека в живую природу путем трансформации среды обитания (например, климатические изменения, нарушение физического или химического состава атмосферы, воды, почв и т.п.).
• Прямое антропогенное воздействие— проявляется непосредственным влиянием людей на основные компоненты экологической системы (вырубка лесов, охота на животных, сбор растений или грибов и т.п.).
• Условное антропогенное воздействие— влияния факторов живой и неживой природы, которые были нарушены в результате человеческой деятельности.

Адаптация живых организмов к окружающей среде

Чтобы выжить и размножаться, все живые существа должны приспосабливаться к условиям, предоставляемым им средой обитания. Окружающая среда организма включает в себя все, что на него воздействует, а также все, на что воздействует сам организм. Соответствие между живым организмом и окружающей средой в биологии называют адаптацией.

Растения и животные адаптировались к окружающей среде генетически и посредством физиологической, поведенческой или эволюционной гибкости, включая как инстинктивное поведение, так и обучение. Адаптация имеет много измерений в том смысле, что большинство организмов должны одновременно приспосабливаться к многочисленным различным факторам окружающей среды. Адаптация включает в себя совладание не только с физической абиотической средой (свет, темнота, температура, вода, ветер), но и со сложной биотической средой (другие организмы, такие как конкуренты, паразиты, хищники и т.п.). Противоречивые требования этих различных компонентов экосистемы часто требуют, чтобы организм находил компромисс в своих адаптациях для каждого из них.

Соответствие любому заданному измерению требует определенного количества энергии, которая затем больше не будет доступна для остальных адаптаций. Присутствие хищников, например, может потребовать от животного осторожности, что, в свою очередь, снизит его эффективность кормления и, следовательно, его конкурентоспособность.

Организмы могут сравнительно легко приспособиться к хорошо предсказуемой среде и справляться с ней, даже если она регулярно меняется, при условии, что изменения не слишком экстремальные. Адаптация к непредсказуемой среде обычно труднее; адаптация к чрезвычайно неустойчивой среде может даже оказаться невозможной. Многие организмы развили в стадии покоя, которые позволяют им пережить неблагоприятные периоды, как предсказуемые, так и непредсказуемые. Креветки в пустынях и однолетние растения повсюду являются хорошими примерами. Яйца морских креветок годами сохраняются в соленой корке сухих пустынных озер. Когда редкий пустынный дождь заполняет одно из этих озер, из яиц вылупляются креветки, быстро вырастают и откладывают много новых яиц. Некоторые семена растений, которым уже много десятилетий, все еще жизнеспособны и способны прорасти.

Небольшие изменения в физической среде иногда могут улучшить адаптации организма к окружающей среде, но большие изменения почти всегда негативны. Изменения в экосистеме, снижающие общую адаптацию, в совокупности называются «деградацией окружающей среды». Такие изменения вызывают направленный отбор, приводящий к приспособлению к новой среде, или адаптации. Изменения в биотической среде (например, охотничья эффективность хищника) обычно направлены и, как правило, снижают уровень адаптации.

Источник

§ 20. Среда обитания. Экологические факторы. Экосистемы

Cреда обитания организмов — всё, что окружает живые организмы.

2. На какие группы подразделяют факторы среды? Приведите примеры.

Факторы среды подразделяют на факторы неживой и живой природы. К факторам неживой природы относятся свет, температура, вода, воздух и др. Факторы живой природы — это любые взаимодействия живых организмов. Так, одни организмы могут служить кормом для других или, наоборот, поедая и уменьшая запасы пищи, вызывать сокращение численности других видов.

В отдельную группу факторов выделены все виды человеческой деятельности, оказывающие влияние на живые организмы.

3. Что такое экосистема?

Экосистема — сообщество живых организмов, проживающих на определенной территории (биоценоз), вместе с их средой обитания.

4. Почему жизнь живых организмов зависит от неживой природы? Ответ поясните.

Потому что все живые организмы живут в среде, сформированной неживой природой. Неживая природа — это земля, горы, вода. Они взаимодействует друг с другом и с живой природой, обогащая ее необходимыми для жизни элементами, дают место обитания живым организмам.

5. Аквариум рассматривается в качестве модели экосистемы. Как вы думаете, обязательно ли в аквариуме нужны растения или достаточно воды и рыбок? Почему рядом с аквариумом ставят электрическую лампу?

В аквариуме нужны растения. Они обогащают воду кислородом и немного очищают ее.

Электрическая лампа ставится не рядом с аквариумом, а над ним. Это подсветка для растений (без света процесс фотосинтеза не протекает и растения погибают).

6. Назовите условия существования любой экосистемы.

Приток энергии и круговорот веществ.

7. Используя рисунок 92, объясните, как происходит круговорот веществ в экосистеме.

Растения на свету образуют органические вещества, т. е. являются производителями.

Травоядные животные поедают растения и используют вещества, накопленные растениями, для построения своего тела и получения энергии. Таким образом, значительная часть органических веществ растений переходит в тела растительноядных организмов и расходуется ими на построение новых клеток и на получение энергии. Растительноядных животных поедают хищники и т. д. Растительноядные животные и хищники — это потребители.

В конечных звеньях пищевой цепи органические вещества отмерших организмов, их частей (листья, ветки, корни растений или выделения живых организмов) служат пищей для грибов, многих протистов и бактерий. Грибы, протисты и бактерии составляют группу разрушителей. Они превращают органические вещества в неорганические. Так пополняется запас неорганических веществ в почве и воде. Затем неорганические вещества снова используются растениями.

Присоединяйтесь к Telegram-группе @superresheba_6, делитесь своими решениями и пользуйтесь материалами, которые присылают другие участники группы!

Источник