Dari pelajaran ini Anda akan belajar tentang klasifikasi faktor lingkungan dan mengenal faktor abiotik: suhu dan cahaya. Cari tahu adaptasi apa saja yang timbul pada tumbuhan dan hewan karena kebutuhan untuk bertahan hidup pada suhu rendah atau tinggi, kenali kelompok hewan ekologi seperti psikrofil, termofil, dan mesofil. Selain itu, Anda akan belajar tentang pentingnya panjang gelombang cahaya dalam kehidupan tumbuhan, pengaruh durasi dan intensitas radiasi terhadap distribusi dan siklus hidup organisme hidup. Cari tahu bagaimana lagi sinar matahari dapat mempengaruhi kehidupan kita.

Hari ini kita akan membahas tentang faktor abiotik yang mempengaruhi organisme hidup di ekosistem (Diagram 1).

Skema 1. Faktor lingkungan

Faktor abiotik- faktor alam mati.

Misalnya suhu, kelembaban dan pencahayaan.

Faktor biotik Ini adalah faktor alam yang hidup.

Misalnya aktivitas predator atau kerja bakteri pengikat nitrogen.

Faktor biotik dan abiotik sangat erat hubungannya. Misalnya, pertumbuhan bentuk kayu berkontribusi terhadap penurunan iluminasi (lihat video).

Faktor antropogenik- fenomena dan proses yang ditentukan oleh aktivitas manusia.

Faktor abiotik yang paling penting meliputi: suhu, kelembaban, cahaya, dan komposisi kimia lingkungan.

Suhu menentukan laju reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup.

Makhluk hidup yang mampu mempertahankan suhu tubuhnya tetap disebut berdarah panas. Organisme lain yang suhunya bergantung pada suhu lingkungan disebut berdarah dingin. Yang pertama dan yang kedua hanya bisa ada dalam batas suhu tertentu (Gbr. 1).

Beras. 1. Hewan berdarah panas (anjing) dan hewan berdarah dingin (katak).

Individu dan komunitas yang berada di daerah bersuhu rendah disebut psikofil(mereka suka dingin) (lihat video).

Ini termasuk komunitas tundra, puncak gunung dan es, biocenosis Arktik dan Antartika. Psikrofil dapat hidup pada suhu di bawah nol derajat dan jarang hidup pada suhu di atas +10 o C.

Makhluk hidup yang hidup pada suhu tinggi disebut termofil(mereka menyukai kehangatan). Mereka ditemukan di hutan khatulistiwa dan tropis, tidak tahan terhadap suhu dingin di bawah +10 o C, dan dapat hidup pada suhu +40 o C ke atas (lihat video). Termofil ekstrem hidup pada suhu di atas +100 o C.

Individu dan komunitas yang lebih menyukai suhu rata-rata (dari +10 hingga +30 o C) disebut mesofil. Anda dan saya serta banyak makhluk lain di Bumi adalah mesofil.

Hewan telah mengembangkan adaptasi untuk melawan hipotermia dan panas berlebih. Misalnya, dengan dimulainya musim dingin, tumbuhan dan hewan dengan suhu tubuh tidak stabil memasuki keadaan istirahat ( mati suri).

Tingkat metabolisme dalam keadaan mati suri menurun. Dalam persiapan menghadapi musim dingin, banyak lemak dan karbohidrat disimpan di jaringan hewan ini, jumlah air dalam sel berkurang, dan gula serta gliserol menumpuk di sitoplasma sel, yang mencegah pembekuan. Ketahanan beku organisme musim dingin meningkat.

Sebaliknya, di musim panas, mekanisme fisiologis diaktifkan yang melindungi tubuh dari panas berlebih. Pada tumbuhan, penguapan dari permukaan dan transpirasi air melalui stomata meningkat, sedangkan permukaan daun mendingin. Pada hewan, intensitas penguapan melalui kelenjar keringat meningkat.

Faktor penting berikutnya bagi organisme hidup adalah penerangan. Makhluk hidup dipengaruhi oleh panjang gelombang cahaya yang diterima, durasi radiasi, dan intensitas radiasi.

Tumbuhan membutuhkan penerangan karena fase cahaya proses fotosintesis bergantung padanya.

Pada hewan, iluminasi menentukan kemampuan melihat (dalam terang atau gelap), pemanasan permukaan tubuh, dan sejumlah reaksi biokimia dan fisiologis penting yang terkait dengan siklus harian.

Perubahan periode terang dan gelap dalam sehari - periodisme- menentukan aktivitas sehari-hari hewan dan tumbuhan (lihat video).

Tergantung pada waktu aktivitas, hewan dengan malam, siang hari Dan senja jalan hidup.

Di samping itu tunjangan harian, ada siklus yang lebih besar, misalnya musiman atau tahunan.

Sinar matahari yang mengenai bumi dapat dibagi menjadi tiga fraksi:

Cahaya tampak- Penting untuk gaya hidup sehari-hari, mengatur proses biokimia dan fisiologis.

Cahaya inframerah- menentukan pemanasan permukaan organisme.

Sinar ultraviolet- menentukan proses yang bergantung pada radiasi, membunuh mikroorganisme, merusak sistem enzim.

Seperti yang Anda lihat di atas, makhluk hidup dapat dibagi menjadi beberapa kelompok sehubungan dengan cahaya. Pembagian ini lebih jelas terlihat pada tumbuhan (lihat video). Ada tiga kelompok spesies dalam kaitannya dengan iluminasi:

DENGAN menyukai angintanaman tumbuh di ruang terbuka, dalam kondisi sinar matahari langsung berlebih.

Tanaman yang menyukai naungan lebih menyukai habitat yang teduh.

Toleran terhadap naungantanaman Mereka tinggal di tempat yang cukup terang dan remang-remang.

Anggota badan burung, seperti yang Anda tahu, kurang terlindungi dari hawa dingin. Organisme berdarah panas lainnya tidak mampu melakukan hal ini, karena mendinginkan darah di kaki membahayakan organ dalam yang menerima darah dingin di kaki. Namun burung telah beradaptasi, di satu sisi, untuk tidak memanaskan anggota tubuh mereka, dan di sisi lain, untuk menjaga suhu darah yang mencuci organ dalam mereka.

Pada kaki burung, arteri dan vena bersentuhan langsung, akibatnya darah menjadi hangat, menghangatkan arteri, mendinginkan darah vena yang menuju ke jantung. Karena suhu darah di kaki dan tubuh berbeda puluhan derajat, tidak ada energi tambahan yang terbuang untuk ini (lihat video).

Hidup dalam air mendidih

Diketahui bahwa pada suhu di atas +60 o C protein mengalami denaturasi dan organisme mati. Proses pasteurisasi industri didasarkan pada fenomena ini. Namun baru-baru ini, komunitas unik makhluk hidup ditemukan hidup di selokan geyser bawah air pada suhu di atas +100 o C (Gbr. 2).

Ternyata proteinnya mempertahankan struktur kuaternernya, yaitu tidak mengalami denaturasi pada suhu tinggi. Urutan unik dari protein non-denaturasi tersebut dikembangkan selama berabad-abad evolusi di sumber air panas.

Beras. 2. Komunitas organisme termofilik bawah air

Ganggang multi-warna

Perbedaan warna alga disebabkan oleh kemampuan beradaptasinya dalam menggunakan cahaya dari berbagai bagian spektrum cahaya selama fotosintesis.

Komponen spektral menembus kolom air hingga kedalaman yang berbeda; sinar merah hanya menembus lapisan atas, sedangkan sinar biru menembus lebih dalam. Agar klorofil berfungsi, diperlukan radiasi dari bagian spektrum merah dan biru (Gbr. 3).

Oleh karena itu, alga hijau biasanya hanya ditemukan di kedalaman beberapa meter.

Kehadiran pigmen yang melakukan fotosintesis dalam cahaya kuning-hijau memungkinkan alga coklat hidup di kedalaman hingga 200 m.

Pigmen alga merah menggunakan cahaya hijau dan biru, itulah sebabnya alga merah menghuni kedalaman hingga 270 m.

Beras. 3. Sebaran alga di kolom air karena adanya pigmen fotosintesis yang berbeda. Alga hijau hidup di permukaan hingga kedalaman 10 m, alga coklat hidup di kedalaman hingga 200 m, dan alga merah hidup di kedalaman 270 m atau lebih.

Dengan demikian, Anda menjadi akrab dengan faktor lingkungan abiotik - suhu dan cahaya, serta pentingnya faktor tersebut dalam kehidupan makhluk hidup.

Bibliografi

A A. Kamensky, E.A. Kriksunov, V.V. Pemelihara lebah. Biologi umum, kelas 10-11. - M.: Bustard, 2005. Download buku ajar dari link: ()
D.K. Belyaev. Biologi kelas 10-11. Biologi umum. Tingkat dasar. - Edisi ke-11, stereotip. - M.: Pendidikan, 2012. - 304 hal. ()
V.B. Zakharov, S.G. Mamontov, N.I. Sonin, E.T. Zakharova. Biologi kelas 11. Biologi umum. Tingkat profil. - Edisi ke-5, stereotip. - M.: Bustard, 2010. - 388 hal. ()
Bagaimana komposisi pigmen fotosintetik pada alga berhubungan dengan distribusinya?
Apakah kehidupan mungkin terjadi di air mendidih? Perangkat apa yang dibutuhkan untuk ini?
Diskusikan dengan teman bagaimana Anda dapat menerapkan pengetahuan tentang pengaruh faktor abiotik pada organisme hidup dalam praktik.

tes

1. Cahaya sebagai faktor lingkungan. Peran cahaya dalam kehidupan organisme

Cahaya merupakan salah satu bentuk energi. Menurut hukum pertama termodinamika, atau hukum kekekalan energi, energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Menurut hukum ini, organisme adalah sistem termodinamika yang terus-menerus bertukar energi dan materi dengan lingkungan. Organisme di permukaan bumi terkena aliran energi, terutama energi matahari, serta radiasi termal gelombang panjang dari benda-benda kosmik. Kedua faktor ini menentukan kondisi iklim lingkungan (suhu, laju penguapan air, pergerakan udara dan air). Sinar matahari dengan energi 2 kal jatuh ke biosfer dari luar angkasa. sebesar 1 cm 2 dalam 1 menit. Inilah yang disebut konstanta matahari. Cahaya ini, yang melewati atmosfer, melemah dan tidak lebih dari 67% energinya dapat mencapai permukaan bumi pada siang hari yang cerah, yaitu pada siang hari. 1,34 kal. per cm 2 dalam 1 menit. Melewati tutupan awan, air dan tumbuh-tumbuhan, sinar matahari semakin melemah, dan distribusi energi di berbagai bagian spektrum berubah secara signifikan.

Tingkat pelemahan sinar matahari dan radiasi kosmik bergantung pada panjang gelombang (frekuensi) cahaya. Radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang kurang dari 0,3 mikron hampir tidak melewati lapisan ozon (pada ketinggian sekitar 25 km). Radiasi semacam itu berbahaya bagi organisme hidup, khususnya protoplasma.

Di alam yang hidup, cahaya adalah satu-satunya sumber energi, semua tumbuhan kecuali bakteri? berfotosintesis, yaitu mensintesis zat organik dari zat anorganik (yaitu dari air, garam mineral dan CO 2 - menggunakan energi radiasi dalam proses asimilasi). Semua organisme bergantung pada nutrisi pada organisme fotosintetik terestrial, mis. tanaman yang mengandung klorofil.

Cahaya sebagai faktor lingkungan dibagi menjadi ultraviolet dengan panjang gelombang 0,40 - 0,75 mikron dan inframerah dengan panjang gelombang lebih besar dari besaran tersebut.

Tindakan faktor-faktor ini bergantung pada sifat organisme. Setiap jenis organisme disesuaikan dengan panjang gelombang cahaya tertentu. Beberapa jenis organisme telah beradaptasi dengan radiasi ultraviolet, sementara yang lain telah beradaptasi dengan radiasi infra merah.

Beberapa organisme mampu membedakan panjang gelombang. Mereka memiliki sistem persepsi cahaya dan penglihatan warna khusus, yang sangat penting dalam kehidupan mereka. Banyak serangga sensitif terhadap radiasi gelombang pendek, yang tidak dapat dirasakan manusia. Ngengat merasakan sinar ultraviolet dengan baik. Lebah dan burung secara akurat menentukan lokasinya dan menavigasi area tersebut bahkan di malam hari.

Organisme juga bereaksi kuat terhadap intensitas cahaya. Berdasarkan ciri-cirinya, tumbuhan dibagi menjadi tiga kelompok ekologi:

1. Mencintai cahaya, menyukai matahari atau heliophytes - yang hanya dapat berkembang secara normal di bawah sinar matahari.

2. Tumbuhan yang menyukai naungan atau disebut sciophyta adalah tumbuhan yang berada di lapisan bawah hutan dan tumbuhan laut dalam, misalnya bunga lili lembah dan lain-lain.

Ketika intensitas cahaya berkurang, fotosintesis juga melambat. Semua organisme hidup memiliki ambang batas kepekaan terhadap intensitas cahaya, serta faktor lingkungan lainnya. Organisme yang berbeda memiliki ambang batas sensitivitas yang berbeda terhadap faktor lingkungan. Misalnya, cahaya yang kuat menghambat perkembangan lalat Drosophila, bahkan menyebabkan kematiannya. Kecoa dan serangga lainnya tidak menyukai cahaya. Pada sebagian besar tumbuhan fotosintesis, pada intensitas cahaya rendah, sintesis protein terhambat, dan pada hewan, proses biosintesis terhambat.

3. Heliofit yang tahan naungan atau fakultatif. Tanaman yang tumbuh baik di tempat teduh maupun terang. Pada hewan, sifat-sifat organisme ini disebut menyukai cahaya (fotofil), menyukai naungan (fotofobia), euryfobia - stenofobia.

Koneksi biotik organisme dalam biocenosis. Masalah presipitasi asam

Faktor lingkungan adalah suatu kondisi atau unsur lingkungan tertentu yang mempunyai pengaruh tertentu terhadap tubuh. Faktor lingkungan dibagi menjadi abiotik, biotik dan antropogenik...

Air dan kesehatan: berbagai aspek

Air adalah “produk makanan” terbesar dalam hal konsumsi dalam makanan manusia. Air adalah zat universal, yang tanpanya kehidupan tidak mungkin terjadi. Air merupakan komponen yang sangat diperlukan bagi semua makhluk hidup. Tumbuhan mengandung hingga 90% air...

Perlindungan lingkungan

Pentingnya tumbuh-tumbuhan bagi alam dan kehidupan manusia sangat besar. Tumbuhan hijau, melalui fotosintesis dan ekskresi, menyediakan kehidupan di Bumi. Fotosintesis adalah proses biokimia yang kompleks...

Masalah lingkungan hidup yang mendasar

Sumber daya alam merupakan komponen alam yang dimanfaatkan manusia dalam proses kegiatan ekonominya. Sumber daya alam memegang peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia...

Perlindungan satwa liar

Keanekaragaman hewan sangat penting, pertama-tama, untuk proses utama - siklus biotik zat dan energi. Satu spesies tidak mampu menguraikan bahan organik tanaman menjadi produk akhir dalam biogeocenosis apa pun...

Adaptasi tanaman terhadap rezim air

tumbuhan terestrial air ekologis Tubuh tumbuhan terdiri dari 50-90% air. Sitoplasma sangat kaya akan air (85-90%), dan banyak terdapat di organel sel. Air sangat penting dalam kehidupan tumbuhan...

Masalah ekologi dan lingkungan hidup

Setiap orang harus menjaga lingkungan yang sehat, senantiasa melindungi flora dan fauna, udara, air dan tanah dari dampak buruk kegiatan ekonomi...

Rusaknya lapisan ozon. Metode pertarungan

Ion udara bisa positif atau negatif. Proses pembentukan muatan pada suatu molekul disebut ionisasi, dan molekul yang bermuatan disebut ion atau ion udara. Jika molekul terionisasi mengendap pada partikel atau setitik debu...

Relief sebagai faktor lingkungan

Untuk bentang alam yang lebih kecil dari pegunungan - perbukitan yang dibedah - perubahan lanskap dan, khususnya, tutupan vegetasi dengan ketinggian sangat lemah. Di kawasan hutan, campuran kayu ek dan abu pada tegakan pohon terbatas pada daerah dataran tinggi...

Peran oksigen, cahaya dan suara dalam kehidupan ikan

aktivitas vital suara cahaya oksigen ikan Dalam kehidupan organisme hidup, peran paling penting dimainkan oleh radiasi ultraviolet dalam kisaran 295-380 nm, bagian spektrum tampak dan radiasi inframerah dekat dengan panjang gelombang hingga 1100 nm . Proses...

Suhu adalah faktor lingkungan yang paling penting. Suhu memiliki dampak yang sangat besar pada banyak aspek kehidupan organisme dalam distribusi geografisnya...

Cahaya, suhu dan kelembaban sebagai faktor lingkungan

Awalnya, semua organisme bersifat akuatik. Setelah menaklukkan daratan, mereka tidak kehilangan ketergantungan pada air. Air merupakan bagian integral dari semua organisme hidup. Kelembaban adalah jumlah uap air di udara. Tanpa kelembaban atau air tidak ada kehidupan...

Faktor sosial dan lingkungan sebagai landasan pembentukan pendekatan pengembangan kota modern

ecocity ecocity Akhir-akhir ini, permasalahan sosial, ekonomi dan lingkungan hidup semakin memburuk di kota-kota modern. Selama 40 tahun terakhir, beban ekonomi pada kompleks alam telah meningkat tajam...

Manusia dan biosfer

Ilmu khusus, bioritmologi, mempelajari ritme aktivitas dan kepasifan yang terjadi dalam tubuh kita. Menurut ilmu pengetahuan ini, sebagian besar proses yang terjadi di dalam tubuh disinkronkan dengan periodik matahari-bulan-terestrial...

Pembangunan ekonomi dan faktor lingkungan

Setiap pembangunan ekonomi didasarkan pada tiga faktor pertumbuhan ekonomi: sumber daya tenaga kerja, alat produksi yang diciptakan secara artifisial (modal atau modal buatan), sumber daya alam...

Suhu sebagai faktor lingkungan

Suhu adalah faktor lingkungan yang paling penting. Suhu mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap banyak aspek kehidupan organisme, geografi persebarannya, reproduksi dan sifat biologis organisme lainnya, yang terutama bergantung pada suhu. Rentang, mis. Batas suhu yang memungkinkan adanya kehidupan berkisar antara -200°C hingga +100°C, dan bakteri terkadang ditemukan ada di sumber air panas pada suhu 250°C. Pada kenyataannya, sebagian besar organisme dapat bertahan hidup pada kisaran suhu yang lebih sempit.

Beberapa jenis mikroorganisme, terutama bakteri dan alga, mampu hidup dan berkembang biak di sumber air panas yang suhunya mendekati titik didih. Batas atas suhu bakteri sumber air panas adalah sekitar 90°C. Variabilitas suhu sangat penting dari sudut pandang lingkungan.

Setiap spesies hanya dapat hidup dalam kisaran suhu tertentu, yang disebut suhu mematikan maksimum dan minimum. Di luar suhu ekstrem yang kritis ini, dingin atau panas, kematian organisme terjadi. Di antara keduanya terdapat suhu optimal di mana aktivitas vital semua organisme, makhluk hidup secara keseluruhan, aktif.

Berdasarkan toleransi organisme terhadap kondisi suhu, mereka dibagi menjadi eurythermic dan stenotermik, yaitu. mampu mentolerir fluktuasi suhu dalam batas luas atau sempit. Misalnya, lumut dan banyak bakteri dapat hidup pada suhu yang berbeda, atau anggrek dan tanaman tropis lainnya yang menyukai panas bersifat stenotermik.

Beberapa hewan mampu mempertahankan suhu tubuh yang konstan, berapa pun suhu lingkungannya. Organisme seperti ini disebut homeotermik. Pada hewan lain, suhu tubuh bervariasi tergantung pada suhu lingkungan. Mereka disebut poikilotermik. Tergantung pada metode adaptasi organisme terhadap kondisi suhu, mereka dibagi menjadi dua kelompok ekologi: kriofil - organisme yang beradaptasi terhadap dingin, hingga suhu rendah; termofil - atau menyukai panas.

Kelembaban sebagai faktor lingkungan

Kelembaban merupakan parameter yang mencirikan kandungan uap air di udara. Kelembaban absolut adalah jumlah uap air di udara dan bergantung pada suhu dan tekanan. Jumlah ini disebut kelembaban relatif (yaitu rasio jumlah uap air di udara dengan jumlah uap jenuh pada kondisi suhu dan tekanan tertentu.)

Di alam, ada ritme kelembapan harian. Kelembapan berfluktuasi secara vertikal dan horizontal. Faktor ini, bersama dengan cahaya dan suhu, berperan besar dalam mengatur aktivitas organisme dan penyebarannya. Kelembapan juga mengubah pengaruh suhu.

Faktor lingkungan yang penting adalah pengeringan udara. Khususnya bagi organisme darat, efek pengeringan udara sangatlah penting. Hewan beradaptasi dengan berpindah ke kawasan lindung dan menjalani gaya hidup aktif di malam hari.

Tumbuhan menyerap air dari dalam tanah dan hampir seluruhnya (97-99%) menguap melalui daun. Proses ini disebut transpirasi. Penguapan mendinginkan daun. Berkat penguapan, ion diangkut melalui tanah ke akar, ion diangkut antar sel, dll.

Kelembapan dalam jumlah tertentu mutlak diperlukan bagi organisme darat. Banyak dari mereka memerlukan kelembaban relatif 100% untuk berfungsi normal, dan sebaliknya, organisme dalam keadaan normal tidak dapat hidup lama di udara yang benar-benar kering, karena ia terus-menerus kehilangan air. Air merupakan bagian penting dari makhluk hidup. Oleh karena itu, hilangnya air dalam jumlah tertentu menyebabkan kematian.

Tumbuhan di daerah beriklim kering beradaptasi melalui perubahan morfologi dan pengecilan organ vegetatif terutama daun.

Hewan darat juga beradaptasi. Banyak dari mereka meminum air, ada pula yang menyerapnya melalui tubuh dalam bentuk cair atau uap. Misalnya kebanyakan amfibi, beberapa serangga dan tungau. Kebanyakan hewan gurun tidak pernah minum, mereka memenuhi kebutuhannya dengan air yang disuplai dengan makanan. Hewan lain memperoleh air melalui proses oksidasi lemak.

Air mutlak diperlukan bagi organisme hidup. Oleh karena itu, organisme menyebar ke seluruh habitatnya tergantung pada kebutuhannya: organisme akuatik hidup terus-menerus di air; hidrofit hanya dapat hidup di lingkungan yang sangat lembab.

Dilihat dari valensi ekologinya, hidrofit dan higrofit termasuk dalam kelompok stenogir. Kelembapan sangat mempengaruhi fungsi vital organisme, misalnya kelembaban relatif 70% sangat menguntungkan bagi pematangan lahan dan kesuburan belalang migrasi betina. Ketika berhasil diperbanyak, mereka menyebabkan kerusakan ekonomi yang sangat besar pada tanaman di banyak negara.

Untuk penilaian ekologi terhadap sebaran organisme, indikator kegersangan iklim digunakan. Kekeringan berfungsi sebagai faktor selektif untuk klasifikasi ekologi organisme.

Jadi, tergantung pada karakteristik kelembaban iklim setempat, spesies organisme dibagi ke dalam kelompok ekologi:

1. Hidatofit adalah tumbuhan air.

2. Hidrofit adalah tumbuhan darat-akuatik.

3. Higrofit adalah tumbuhan terestrial yang hidup pada kondisi kelembaban tinggi.

4. Mesofit adalah tumbuhan yang tumbuh pada kelembaban rata-rata

5. Tumbuhan Xerofit adalah tumbuhan yang tumbuh pada kondisi kelembaban yang tidak mencukupi. Mereka, pada gilirannya, dibagi menjadi: sukulen - tanaman sukulen (kaktus); sclerophytes adalah tumbuhan dengan daun sempit dan kecil, dan berbentuk tabung. Mereka juga dibagi menjadi euxerophytes dan stypaxerophytes. Euxerophyta adalah tumbuhan stepa. Stypaxerophytes adalah sekelompok rumput rumput berdaun sempit (rumput bulu, fescue, tonkonogo, dll). Pada gilirannya, mesofit juga dibagi menjadi mesohygrophytes, mesoxerophytes, dll.

Meskipun kalah pentingnya dengan suhu, kelembapan tetap merupakan salah satu faktor lingkungan utama. Untuk sebagian besar sejarah satwa liar, dunia organik diwakili secara eksklusif oleh organisme akuatik. Bagian integral dari sebagian besar makhluk hidup adalah air, dan hampir semuanya memerlukan lingkungan akuatik untuk berkembang biak atau memadukan gamet. Hewan darat dipaksa untuk menciptakan lingkungan perairan buatan di dalam tubuh mereka untuk pembuahan, dan ini menyebabkan lingkungan perairan buatan menjadi internal.

Kelembaban adalah jumlah uap air di udara. Hal ini dapat dinyatakan dalam gram per meter kubik.

Perkenalan

1. Cahaya sebagai faktor lingkungan. Peran cahaya dalam kehidupan organisme

2. Suhu sebagai faktor lingkungan

3. Kelembaban sebagai faktor lingkungan

4. Faktor edafis

5. Lingkungan hidup yang berbeda

Kesimpulan

Daftar literatur bekas

Perkenalan

Ada berbagai macam kondisi kehidupan di Bumi, yang menyediakan beragam relung ekologi dan “populasi” mereka. Namun, terlepas dari keragaman ini, terdapat empat lingkungan hidup yang berbeda secara kualitatif yang memiliki serangkaian faktor lingkungan tertentu, dan oleh karena itu memerlukan serangkaian faktor lingkungan tertentu. adaptasi. Berikut adalah lingkungan hidup: darat-udara (darat); air; tanah; organisme lain.

Setiap spesies disesuaikan dengan kondisi lingkungan spesifiknya—relung ekologis.

Setiap spesies beradaptasi dengan lingkungan spesifiknya, terhadap makanan tertentu, predator, suhu, salinitas air, dan elemen lain dari dunia luar, yang tanpanya spesies tersebut tidak dapat hidup.

Keberadaan organisme memerlukan faktor-faktor yang kompleks. Kebutuhan tubuh terhadapnya berbeda-beda, namun masing-masing membatasi keberadaannya sampai batas tertentu.

Ketiadaan (kekurangan) beberapa faktor lingkungan dapat dikompensasi oleh faktor-faktor lain yang sejenis (serupa). Organisme bukanlah “budak” kondisi lingkungan - sampai batas tertentu, mereka sendiri beradaptasi dan mengubah kondisi lingkungan sedemikian rupa untuk mengurangi kekurangan faktor-faktor tertentu.

Ketiadaan faktor fisiologis yang diperlukan (cahaya, air, karbon dioksida, nutrisi) di lingkungan tidak dapat dikompensasi (diganti) oleh faktor lain.

1. Cahaya sebagai faktor lingkungan. Peran cahaya dalam kehidupan organisme

Di alam yang hidup, cahaya adalah satu-satunya sumber energi; semua tumbuhan, kecuali bakteri, berfotosintesis, mis. mensintesis zat organik dari zat anorganik (yaitu dari air, garam mineral dan CO 2 - menggunakan energi radiasi dalam proses asimilasi). Semua organisme bergantung pada nutrisi pada organisme fotosintetik terestrial, mis. tanaman yang mengandung klorofil.

Cahaya sebagai faktor lingkungan dibagi menjadi ultraviolet dengan panjang gelombang 0,40 - 0,75 mikron dan inframerah dengan panjang gelombang lebih besar dari besaran tersebut.

Organisme juga bereaksi kuat terhadap intensitas cahaya. Berdasarkan ciri-cirinya, tumbuhan dibagi menjadi tiga kelompok ekologi:

1. Mencintai cahaya, menyukai matahari atau heliophytes - yang hanya dapat berkembang secara normal di bawah sinar matahari.

2. Tumbuhan yang menyukai naungan atau disebut sciophyta adalah tumbuhan yang berada di lapisan bawah hutan dan tumbuhan laut dalam, misalnya bunga lili lembah dan lain-lain.

2. Suhu sebagai faktor lingkungan

3. Kelembaban sebagai faktor lingkungan

Tumbuhan di daerah beriklim kering beradaptasi melalui perubahan morfologi dan pengecilan organ vegetatif terutama daun.

Untuk penilaian ekologi terhadap sebaran organisme, indikator kegersangan iklim digunakan. Kekeringan berfungsi sebagai faktor selektif untuk klasifikasi ekologi organisme.

Jadi, tergantung pada karakteristik kelembaban iklim setempat, spesies organisme dibagi ke dalam kelompok ekologi:

1. Hidatofit adalah tumbuhan air.

2. Hidrofit adalah tumbuhan darat-akuatik.

3. Hygrophytes - tumbuhan terestrial yang hidup pada kondisi kelembaban tinggi.

4. Mesofit adalah tumbuhan yang tumbuh pada kelembaban rata-rata

Kelembaban adalah jumlah uap air di udara. Hal ini dapat dinyatakan dalam gram per meter kubik.

4. Faktor edafis

Faktor edafik mencakup keseluruhan sifat fisik dan kimia tanah yang dapat memberikan dampak lingkungan terhadap organisme hidup. Mereka memainkan peran penting dalam kehidupan organisme yang berkerabat dekat dengan tanah. Tumbuhan sangat bergantung pada faktor edafik.

Sifat-sifat utama tanah yang mempengaruhi kehidupan organisme antara lain struktur fisiknya, yaitu. kemiringan, kedalaman dan granulometri, komposisi kimia tanah itu sendiri dan zat-zat yang beredar di dalamnya - gas (perlu diketahui kondisi aerasinya), air, zat organik dan mineral dalam bentuk ion.

Ciri utama tanah, yang sangat penting bagi tumbuhan dan hewan penggali, adalah ukuran partikelnya.

Kondisi tanah terestrial ditentukan oleh faktor iklim. Bahkan pada kedalaman yang tidak signifikan, kegelapan total menguasai tanah, dan sifat ini merupakan ciri khas habitat spesies yang menghindari cahaya. Saat seseorang masuk lebih dalam ke dalam tanah, fluktuasi suhu menjadi semakin tidak signifikan: perubahan harian dengan cepat memudar, dan mulai dari kedalaman tertentu, perbedaan musim menjadi lebih halus. Perbedaan suhu harian sudah hilang pada kedalaman 50 cm, saat menyelam ke dalam tanah, kandungan oksigen di dalamnya berkurang, dan CO 2 meningkat. Pada kedalaman yang cukup dalam, kondisinya mendekati kondisi anaerobik, di mana beberapa bakteri anaerob hidup. Cacing tanah sudah lebih menyukai lingkungan dengan kandungan CO2 yang lebih tinggi dibandingkan di atmosfer.

Kelembaban tanah merupakan suatu sifat yang sangat penting, terutama bagi tanaman yang tumbuh di atasnya. Hal ini bergantung pada banyak faktor: pola curah hujan, kedalaman lapisan, serta sifat fisik dan kimia tanah, yang partikel-partikelnya bergantung pada ukurannya, kandungan bahan organik, dll. Flora pada tanah kering dan basah tidaklah sama dan tanaman yang sama tidak dapat ditanam pada tanah tersebut. Fauna tanah juga sangat sensitif terhadap kelembaban tanah dan, biasanya, tidak tahan terhadap kekeringan yang terlalu parah. Contoh yang terkenal adalah cacing tanah dan rayap. Yang terakhir kadang-kadang terpaksa memasok air ke koloni mereka dengan membuat galeri bawah tanah yang sangat dalam. Namun kandungan air yang terlalu banyak di dalam tanah akan membunuh larva serangga dalam jumlah besar.

Mineral yang diperlukan untuk nutrisi tanaman ditemukan di dalam tanah dalam bentuk ion yang terlarut dalam air. Setidaknya lebih dari 60 unsur kimia dapat ditemukan di tanah. CO 2 dan nitrogen terkandung dalam jumlah besar; kandungan bahan lain, seperti nikel atau kobalt, sangat kecil. Beberapa ion beracun bagi tanaman, sementara yang lain, sebaliknya, sangat penting. Konsentrasi ion hidrogen dalam tanah - pH - rata-rata mendekati nilai netral. Flora di tanah seperti itu sangat kaya akan spesies. Tanah berkapur dan asin memiliki pH basa sekitar 8-9; di rawa gambut sphagnum, pH asam bisa turun hingga 4.

Beberapa ion sangat penting bagi lingkungan. Mereka dapat menyebabkan musnahnya banyak spesies dan, sebaliknya, berkontribusi pada perkembangan bentuk-bentuk yang sangat unik. Tanah yang terletak di atas batu kapur sangat kaya akan ion Ca+2; vegetasi tertentu yang disebut calcephyte berkembang di sana (edelweiss di pegunungan; banyak jenis anggrek). Berbeda dengan vegetasi ini, terdapat vegetasi calciphobia. Ini termasuk kastanye, pakis pakis, dan sebagian besar tanaman heather. Vegetasi seperti itu kadang-kadang disebut vegetasi batu api, karena tanah yang miskin kalsium mengandung lebih banyak silikon. Faktanya, tumbuhan ini tidak secara langsung menyukai silikon, tetapi hanya menghindari kalsium. Beberapa hewan memiliki kebutuhan organik akan kalsium. Diketahui bahwa ayam berhenti bertelur dalam cangkang keras jika kandang ayam terletak di daerah yang tanahnya miskin kalsium. Zona batu kapur banyak dihuni oleh gastropoda bercangkang (siput), yang banyak terwakili di sini dalam hal spesies, tetapi mereka hampir hilang seluruhnya di kumpulan granit.

Pada tanah yang kaya akan ion 0 3, flora spesifik yang disebut nitrofilik juga berkembang. Residu organik yang sering ditemukan mengandung nitrogen diurai oleh bakteri, pertama menjadi garam amonium, kemudian menjadi nitrat dan, akhirnya, menjadi nitrat. Tumbuhan jenis ini misalnya berupa semak belukar yang lebat di pegunungan dekat padang rumput ternak.

Tanah juga mengandung bahan organik yang dihasilkan oleh pembusukan tumbuhan dan hewan yang mati. Kandungan zat tersebut semakin berkurang seiring bertambahnya kedalaman. Di hutan, misalnya, sumber penting pasokannya adalah serasah daun-daun yang berguguran, dan serasah pohon yang berganti daun lebih kaya dalam hal ini dibandingkan tumbuhan jenis konifera. Ia memakan organisme perusak – tumbuhan saprofit dan hewan saprofag. Saprofit terutama diwakili oleh bakteri dan jamur, tetapi di antara mereka juga dapat ditemukan tumbuhan tingkat tinggi yang kehilangan klorofil sebagai adaptasi sekunder. Misalnya saja anggrek.

5. Lingkungan hidup yang berbeda

Menurut sebagian besar penulis yang mempelajari asal usul kehidupan di Bumi, lingkungan utama evolusi bagi kehidupan adalah lingkungan akuatik. Kami menemukan beberapa konfirmasi tidak langsung mengenai posisi ini. Pertama-tama, sebagian besar organisme tidak mampu hidup aktif tanpa air masuk ke dalam tubuh atau, setidaknya, tanpa mempertahankan kandungan cairan tertentu di dalam tubuh.

Mungkin ciri pembeda utama lingkungan perairan adalah konservatisme relatifnya. Misalnya, amplitudo fluktuasi suhu musiman atau harian di lingkungan perairan jauh lebih kecil dibandingkan di lingkungan darat-udara. Topografi dasar, perbedaan kondisi pada kedalaman yang berbeda, keberadaan terumbu karang, dll. menciptakan berbagai kondisi di lingkungan perairan.

Ciri-ciri lingkungan perairan berasal dari sifat fisik dan kimia air. Oleh karena itu, kepadatan dan viskositas air yang tinggi sangat penting bagi lingkungan. Berat jenis air sebanding dengan berat jenis organisme hidup. Massa jenis air kira-kira 1000 kali lebih tinggi daripada massa jenis udara. Oleh karena itu, organisme akuatik (terutama yang bergerak aktif) menghadapi kekuatan resistensi hidrodinamik yang besar. Oleh karena itu, evolusi banyak kelompok hewan air mengarah ke pembentukan bentuk tubuh dan jenis gerakan yang mengurangi hambatan, yang mengarah pada penurunan biaya energi untuk berenang. Dengan demikian, bentuk tubuh yang ramping ditemukan pada perwakilan berbagai kelompok organisme yang hidup di air - lumba-lumba (mamalia), ikan bertulang dan bertulang rawan.

Kepadatan air yang tinggi juga menjadi alasan getaran mekanis merambat dengan baik di lingkungan perairan. Hal ini penting dalam evolusi organ sensorik, orientasi spasial, dan komunikasi antar penghuni perairan. Kecepatan suara di lingkungan perairan, empat kali lebih besar daripada di udara, menentukan frekuensi sinyal ekolokasi yang lebih tinggi.

Karena kepadatan lingkungan perairan yang tinggi, penghuninya kehilangan koneksi wajib dengan substrat, yang merupakan karakteristik bentuk terestrial dan berhubungan dengan gaya gravitasi. Oleh karena itu, terdapat sekelompok organisme akuatik (baik tumbuhan maupun hewan) yang hidup tanpa adanya hubungan wajib dengan dasar atau substrat lain, “mengambang” di kolom air.

Lingkungan darat-udara dicirikan oleh beragamnya kondisi kehidupan, relung ekologi, dan organisme yang menghuninya.

Ciri-ciri utama lingkungan darat-udara adalah amplitudo perubahan faktor lingkungan yang besar, heterogenitas lingkungan, aksi gaya gravitasi, dan kepadatan udara yang rendah. Kompleks faktor fisik-geografis dan iklim yang menjadi ciri zona alami tertentu mengarah pada pembentukan evolusioner adaptasi morfofisiologis organisme terhadap kehidupan dalam kondisi tertentu, keanekaragaman bentuk kehidupan.

Udara atmosfer dicirikan oleh kelembapan yang rendah dan bervariasi. Keadaan ini sangat membatasi (membatasi) kemungkinan penguasaan lingkungan darat-udara, dan juga mengarahkan evolusi metabolisme air-garam dan struktur organ pernafasan.

Tanah merupakan hasil aktivitas makhluk hidup.

Ciri penting tanah juga adalah adanya sejumlah bahan organik. Ini terbentuk sebagai akibat dari kematian organisme dan merupakan bagian dari kotorannya (sekresi).

Kondisi habitat tanah menentukan sifat-sifat tanah seperti aerasi (yaitu, kejenuhan dengan udara), kelembaban (keberadaan kelembaban), kapasitas panas dan rezim termal (variasi suhu harian, musiman, tahunan). Rezim termal, dibandingkan dengan lingkungan darat-udara, lebih konservatif, terutama pada kedalaman yang sangat dalam. Secara umum tanah mempunyai kondisi kehidupan yang cukup stabil.

Perbedaan vertikal juga merupakan ciri sifat tanah lainnya, misalnya penetrasi cahaya secara alami bergantung pada kedalaman.

Organisme tanah dicirikan oleh organ dan jenis gerakan tertentu (penggalian anggota badan pada mamalia; kemampuan untuk mengubah ketebalan tubuh; adanya kapsul kepala khusus pada beberapa spesies); bentuk tubuh (bulat, vulkanik, berbentuk cacing); penutup yang tahan lama dan fleksibel; pengurangan mata dan hilangnya pigmen. Di antara penghuni tanah, saprophagy banyak dikembangkan - memakan bangkai hewan lain, sisa-sisa yang membusuk, dll.

Kesimpulan

Keluarnya salah satu faktor lingkungan di luar nilai minimum (ambang batas) atau maksimum (ekstrim) (zona toleransi karakteristik spesies) mengancam kematian organisme bahkan dengan kombinasi optimal dari faktor-faktor lain. Contohnya antara lain: munculnya atmosfer oksigen, zaman es, kekeringan, perubahan tekanan saat penyelam naik, dll.

Masing-masing faktor lingkungan mempengaruhi jenis organisme yang berbeda secara berbeda: optimal bagi beberapa organisme mungkin menjadi pesimum bagi organisme lain.

Organisme di permukaan bumi terkena aliran energi, terutama energi matahari, serta radiasi termal gelombang panjang dari benda-benda kosmik. Kedua faktor ini menentukan kondisi iklim lingkungan (suhu, laju penguapan air, pergerakan udara dan air).

Faktor lingkungan yang penting adalah pengeringan udara. Khususnya bagi organisme darat, efek pengeringan udara sangatlah penting.

Daftar literatur bekas

1. Dedyu I.I. Kamus ensiklopedis ekologi. - Chisinau: Rumah Penerbitan ITU, 1990. - 406 hal.

2.Novikov G.A. Dasar-dasar ekologi umum dan konservasi alam. - L.: Penerbitan Lenggr. Universitas, 1979. - 352 hal.

3. Radkevich V.A. Ekologi. - Minsk: Sekolah Tinggi, 1983. - 320 hal.

4. Reimers N.F. Ekologi: teori, hukum, aturan, prinsip dan hipotesis. -M.: Rusia Muda, 1994. - 367 hal.

5. Ricklefs R. Dasar-dasar Ekologi Umum. - M.: Mir, 1979. - 424 hal.

6. Stepanovskikh A.S. Ekologi. - Kurgan: GIPP "Zauralye", 1997. - 616 hal.

7. Khristoforova N.K. Dasar-dasar ekologi. - Vladivostok: Dalnauka, 1999. -517 hal.

Faktor lingkungan adalah kompleks kondisi lingkungan yang mempengaruhi organisme hidup. Membedakan faktor benda mati— abiotik (iklim, edafik, orografis, hidrografi, kimia, pirogenik), faktor satwa liar— faktor biotik (fitogenik dan zoogenik) dan antropogenik (dampak aktivitas manusia). Faktor pembatas meliputi segala faktor yang membatasi pertumbuhan dan perkembangan organisme. Adaptasi suatu organisme terhadap lingkungannya disebut adaptasi. Penampilan luar suatu organisme, yang mencerminkan kemampuan adaptasinya terhadap kondisi lingkungan, disebut bentuk kehidupan.

Konsep faktor lingkungan lingkungan, klasifikasinya

Komponen individu lingkungan yang mempengaruhi organisme hidup, yang diresponnya dengan reaksi adaptif (adaptasi), disebut faktor lingkungan, atau faktor lingkungan. Dengan kata lain, kompleksnya kondisi lingkungan yang mempengaruhi kehidupan organisme disebut faktor lingkungan lingkungan.

Semua faktor lingkungan dibagi menjadi beberapa kelompok:

1. mencakup komponen dan gejala alam mati yang secara langsung maupun tidak langsung mempengaruhi makhluk hidup. Di antara banyak faktor abiotik, peran utama dimainkan oleh:

iklim(radiasi matahari, kondisi cahaya dan cahaya, suhu, kelembaban, curah hujan, angin, tekanan atmosfer, dll.);
mendidik(struktur mekanik dan komposisi kimia tanah, kapasitas kelembaban, air, udara dan kondisi termal tanah, keasaman, kelembaban, komposisi gas, ketinggian air tanah, dll.);
orografis(relief, paparan lereng, kecuraman lereng, perbedaan ketinggian, ketinggian di atas permukaan laut);
hidrografi(transparansi air, fluiditas, aliran, suhu, keasaman, komposisi gas, kandungan mineral dan zat organik, dll);
bahan kimia(komposisi gas di atmosfer, komposisi garam air);
pirogenik(paparan api).

2. - totalitas hubungan antar organisme hidup, serta pengaruh timbal baliknya terhadap habitat. Pengaruh faktor biotik tidak hanya bersifat langsung, tetapi juga tidak langsung, dinyatakan dalam penyesuaian faktor abiotik (misalnya perubahan komposisi tanah, iklim mikro di bawah kanopi hutan, dll). Faktor biotik meliputi:

fitogenik(pengaruh tumbuhan terhadap satu sama lain dan terhadap lingkungan);
zoogenik(pengaruh hewan terhadap satu sama lain dan terhadap lingkungan).

3. mencerminkan kuatnya pengaruh manusia (langsung) atau kegiatan manusia (tidak langsung) terhadap lingkungan hidup dan makhluk hidup. Faktor tersebut mencakup segala bentuk aktivitas manusia dan masyarakat manusia yang mengakibatkan perubahan alam sebagai habitat spesies lain dan berdampak langsung pada kehidupannya. Setiap organisme hidup dipengaruhi oleh alam mati, organisme spesies lain, termasuk manusia, dan pada gilirannya berdampak pada masing-masing komponen tersebut.

Pengaruh faktor antropogenik di alam dapat bersifat sadar, tidak disengaja, atau tidak disadari. Manusia, membajak tanah perawan dan tanah kosong, menciptakan lahan pertanian, membiakkan tanaman yang sangat produktif dan tahan penyakit, menyebarkan beberapa spesies dan menghancurkan spesies lainnya. Pengaruh-pengaruh ini (secara sadar) seringkali bersifat negatif, misalnya pemukiman kembali banyak hewan, tumbuhan, mikroorganisme secara sembarangan, pemusnahan sejumlah spesies oleh predator, pencemaran lingkungan, dll.

Faktor lingkungan biotik diwujudkan melalui hubungan organisme yang tergabung dalam komunitas yang sama. Di alam, banyak spesies yang saling berkaitan erat, dan hubungan mereka satu sama lain sebagai komponen lingkungan bisa menjadi sangat kompleks. Adapun hubungan antara masyarakat dengan lingkungan anorganik disekitarnya selalu bersifat dua arah, bersifat timbal balik. Jadi, sifat hutan bergantung pada jenis tanah yang bersangkutan, namun tanah itu sendiri sebagian besar terbentuk di bawah pengaruh hutan. Demikian pula suhu, kelembaban dan cahaya di hutan ditentukan oleh vegetasi, namun kondisi iklim yang ada pada gilirannya mempengaruhi komunitas organisme yang hidup di hutan.

Dampak faktor lingkungan terhadap tubuh

Dampak lingkungan dirasakan oleh organisme melalui faktor lingkungan yang disebut lingkungan. Perlu diperhatikan bahwa faktor lingkungan adalah hanya elemen lingkungan yang berubah, menyebabkan organisme, ketika berubah lagi, reaksi ekologis dan fisiologis adaptif yang secara turun temurun ditetapkan dalam proses evolusi. Mereka dibagi menjadi abiotik, biotik dan antropogenik (Gbr. 1).

Mereka menyebutkan keseluruhan rangkaian faktor lingkungan anorganik yang mempengaruhi kehidupan dan distribusi hewan dan tumbuhan. Diantaranya ada : fisika, kimia dan edafik.

Faktor fisik - mereka yang sumbernya adalah keadaan fisik atau fenomena (mekanik, gelombang, dll). Misalnya suhu.

Faktor kimia- yang berasal dari komposisi kimia lingkungan. Misalnya salinitas air, kandungan oksigen, dll.

Faktor edafik (atau tanah). adalah sekumpulan sifat kimia, fisik, dan mekanik tanah dan batuan yang mempengaruhi organisme di habitatnya dan sistem perakaran tumbuhan. Misalnya pengaruh unsur hara, kelembaban, struktur tanah, kandungan humus, dll. pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Beras. 1. Skema dampak habitat (lingkungan) terhadap tubuh

— faktor aktivitas manusia yang mempengaruhi lingkungan alam (hidrosfer, erosi tanah, perusakan hutan, dll).

Membatasi (membatasi) faktor lingkungan Inilah faktor-faktor yang membatasi perkembangan organisme karena kekurangan atau kelebihan unsur hara dibandingkan dengan kebutuhan (kandungan optimal).

Jadi, ketika menanam tanaman pada suhu yang berbeda, titik terjadinya pertumbuhan maksimum adalah optimal. Seluruh kisaran suhu dari minimum hingga maksimum yang masih memungkinkan terjadinya pertumbuhan disebut rentang stabilitas (daya tahan), atau toleransi. Poin-poin yang membatasinya, yaitu. suhu maksimum dan minimum yang sesuai untuk kehidupan adalah batas stabilitas. Antara zona optimal dan batas stabilitas, saat mendekati batas stabilitas, pabrik mengalami peningkatan stres, yaitu. yang sedang kita bicarakan tentang zona stres, atau zona penindasan, dalam kisaran stabilitas (Gbr. 2). Saat Anda bergerak lebih jauh ke bawah dan ke atas dari skala optimal, stres tidak hanya meningkat, tetapi ketika batas daya tahan tubuh tercapai, kematiannya pun terjadi.

Beras. 2. Ketergantungan tindakan suatu faktor lingkungan terhadap intensitasnya

Jadi, untuk setiap spesies tumbuhan atau hewan terdapat zona optimal, stres, dan batas stabilitas (atau daya tahan) dalam kaitannya dengan setiap faktor lingkungan. Ketika faktor tersebut mendekati batas daya tahan, organisme biasanya hanya dapat bertahan dalam waktu singkat. Dalam kisaran kondisi yang lebih sempit, keberadaan dan pertumbuhan individu dalam jangka panjang dimungkinkan. Dalam kisaran yang lebih sempit lagi, reproduksi terjadi, dan spesies dapat hidup tanpa batas waktu. Biasanya, di tengah kisaran resistensi terdapat kondisi yang paling menguntungkan bagi kehidupan, pertumbuhan, dan reproduksi. Kondisi ini disebut optimal, di mana individu dari spesies tertentu berada dalam kondisi paling fit, yaitu. meninggalkan keturunan terbanyak. Dalam prakteknya, sulit untuk mengidentifikasi kondisi seperti itu, sehingga kondisi optimal biasanya ditentukan oleh tanda-tanda vital individu (laju pertumbuhan, tingkat kelangsungan hidup, dll).

Adaptasi terdiri dari adaptasi tubuh terhadap kondisi lingkungan.

Kemampuan beradaptasi merupakan salah satu sifat utama kehidupan secara umum, menjamin kemungkinan keberadaannya, kemampuan organisme untuk bertahan hidup dan berkembang biak. Adaptasi memanifestasikan dirinya pada tingkat yang berbeda - mulai dari biokimia sel dan perilaku organisme individu hingga struktur dan fungsi komunitas dan sistem ekologi. Semua adaptasi organisme untuk hidup dalam berbagai kondisi telah berkembang secara historis. Akibatnya, terbentuklah pengelompokan tumbuhan dan hewan yang spesifik untuk setiap zona geografis.

Adaptasi mungkin secara morfologi, ketika struktur suatu organisme berubah sampai spesies baru terbentuk, dan fisiologis, ketika terjadi perubahan pada fungsi tubuh. Berkaitan erat dengan adaptasi morfologi adalah pewarnaan adaptif hewan, kemampuan untuk mengubahnya tergantung pada cahaya (flounder, bunglon, dll).

Contoh adaptasi fisiologis yang dikenal luas adalah hibernasi hewan musim dingin, migrasi musiman burung.

Sangat penting bagi organisme adalah adaptasi perilaku. Misalnya, perilaku naluriah menentukan tindakan serangga dan vertebrata tingkat rendah: ikan, amfibi, reptil, burung, dll. Perilaku ini diprogram dan diturunkan secara genetik (perilaku bawaan). Ini termasuk: cara membangun sarang pada burung, kawin, membesarkan keturunan, dll.

Ada juga perintah yang diperoleh, yang diterima oleh seseorang sepanjang hidupnya. Pendidikan(atau sedang belajar) - cara utama untuk mentransmisikan perilaku yang diperoleh dari satu generasi ke generasi lainnya.

Kemampuan individu dalam mengelola kemampuan kognitifnya untuk bertahan terhadap perubahan yang tidak terduga di lingkungannya adalah intelijen. Peran pembelajaran dan kecerdasan dalam perilaku meningkat seiring dengan perbaikan sistem saraf—peningkatan korteks serebral. Bagi manusia, inilah mekanisme penentu evolusi. Kemampuan suatu spesies untuk beradaptasi terhadap sejumlah faktor lingkungan tertentu dilambangkan dengan konsep tersebut mistik ekologi spesies tersebut.

Efek gabungan dari faktor lingkungan pada tubuh

Faktor lingkungan biasanya bertindak tidak satu per satu, tetapi dalam cara yang kompleks. Pengaruh satu faktor bergantung pada kekuatan pengaruh faktor lain. Kombinasi berbagai faktor mempunyai dampak nyata terhadap kondisi kehidupan optimal suatu organisme (lihat Gambar 2). Tindakan suatu faktor tidak menggantikan tindakan faktor lainnya. Namun, dengan pengaruh lingkungan yang kompleks, seringkali kita dapat mengamati “efek substitusi”, yang memanifestasikan dirinya dalam kesamaan hasil pengaruh berbagai faktor. Jadi, cahaya tidak dapat digantikan oleh panas berlebih atau karbon dioksida yang melimpah, tetapi dengan mempengaruhi perubahan suhu, fotosintesis tanaman dapat dihentikan, misalnya.

Dalam pengaruh lingkungan yang kompleks, pengaruh berbagai faktor terhadap organisme tidak merata. Mereka dapat dibagi menjadi utama, menyertai dan sekunder. Faktor utamanya berbeda untuk organisme yang berbeda, meskipun mereka hidup di tempat yang sama. Peran faktor utama pada berbagai tahap kehidupan suatu organisme dapat dimainkan oleh satu atau beberapa elemen lingkungan. Misalnya, dalam kehidupan banyak tanaman budidaya, seperti serealia, faktor utama selama masa perkecambahan adalah suhu, selama masa tajuk dan pembungaan - kelembaban tanah, dan selama masa pemasakan - jumlah unsur hara dan kelembapan udara. Peran faktor utama dapat berubah pada waktu yang berbeda sepanjang tahun.

Faktor utamanya mungkin berbeda untuk spesies yang sama yang hidup dalam kondisi fisik dan geografis yang berbeda.

Konsep faktor utama tidak sama dengan konsep faktor utama. Suatu faktor yang kadarnya secara kualitatif atau kuantitatif (kekurangan atau kelebihan) ternyata mendekati batas daya tahan suatu organisme tertentu, disebut membatasi. Pengaruh faktor pembatas juga akan terlihat ketika faktor lingkungan lain menguntungkan atau bahkan optimal. Baik faktor lingkungan utama maupun sekunder dapat berperan sebagai faktor pembatas.

Konsep faktor pembatas diperkenalkan pada tahun 1840 oleh ahli kimia 10. Liebig. Mempelajari pengaruh kandungan berbagai unsur kimia dalam tanah terhadap pertumbuhan tanaman, ia merumuskan prinsip: “Zat yang terdapat dalam jumlah minimum mengontrol hasil dan menentukan ukuran serta stabilitas bahan tersebut dari waktu ke waktu.” Prinsip ini dikenal dengan hukum minimum Liebig.

Faktor pembatasnya tidak hanya berupa kekurangan, seperti dikemukakan Liebig, namun juga kelebihan faktor-faktor seperti panas, cahaya, dan air. Seperti disebutkan sebelumnya, organisme dicirikan oleh nilai minimum dan maksimum ekologis. Kisaran antara kedua nilai ini biasa disebut batas kestabilan atau toleransi.

Secara umum, kompleksitas pengaruh faktor lingkungan terhadap tubuh tercermin dalam hukum toleransi V. Shelford: tidak adanya atau ketidakmungkinan kemakmuran ditentukan oleh kekurangan atau, sebaliknya, kelebihan salah satu dari sejumlah faktor, yaitu tingkat yang mungkin mendekati batas yang dapat ditoleransi oleh organisme tertentu (1913). Kedua batas ini disebut batas toleransi.

Sejumlah penelitian telah dilakukan mengenai “ekologi toleransi”, berkat batas-batas keberadaan banyak tumbuhan dan hewan yang diketahui. Contohnya adalah pengaruh polutan udara terhadap tubuh manusia (Gbr. 3).

Beras. 3. Pengaruh pencemaran udara terhadap tubuh manusia. Maks - aktivitas vital maksimum; Tambahan - aktivitas vital yang diizinkan; Opt adalah konsentrasi zat berbahaya yang optimal (tidak mempengaruhi aktivitas vital); MPC adalah konsentrasi maksimum yang diperbolehkan suatu zat yang tidak mengubah aktivitas vital secara signifikan; Bertahun-tahun adalah konsentrasi yang mematikan

Konsentrasi faktor yang mempengaruhi (zat berbahaya) pada Gambar. 5.2 ditandai dengan simbol C. Pada nilai konsentrasi C = C tahun, seseorang akan meninggal, tetapi perubahan ireversibel pada tubuhnya akan terjadi pada nilai C = C MPC yang jauh lebih rendah. Akibatnya rentang toleransi dibatasi justru oleh nilai C MPC = C batas. Oleh karena itu, Cmax harus ditentukan secara eksperimental untuk setiap polutan atau senyawa kimia berbahaya dan Cmaxnya tidak boleh terlampaui di habitat (lingkungan hidup) tertentu.

Dalam melindungi lingkungan, hal ini penting batas atas daya tahan tubuh terhadap zat berbahaya.

Dengan demikian, konsentrasi sebenarnya dari polutan C aktual tidak boleh melebihi konsentrasi maksimum yang diizinkan (C fakta ≤ C nilai maksimum yang diizinkan = C lim).

Nilai dari konsep faktor pembatas (Clim) adalah memberikan titik awal bagi ahli ekologi ketika mempelajari situasi kompleks. Jika suatu organisme dicirikan oleh rentang toleransi yang luas terhadap suatu faktor yang relatif konstan, dan faktor tersebut terdapat di lingkungan dalam jumlah sedang, maka faktor tersebut kemungkinan besar tidak akan menjadi pembatas. Sebaliknya, jika diketahui bahwa suatu organisme tertentu memiliki kisaran toleransi yang sempit terhadap beberapa faktor variabel, maka faktor inilah yang perlu dikaji secara cermat, karena mungkin bersifat membatasi.

Faktor lingkungan: cahaya, perubahan suhu yang tiba-tiba, kelembapan. Faktor abiotik yang paling penting. Lampu. Hidup dalam air mendidih

1. Cahaya sebagai faktor lingkungan. Peran cahaya dalam kehidupan organisme

Suhu sebagai faktor lingkungan

Kelembaban sebagai faktor lingkungan

Konsep faktor lingkungan lingkungan, klasifikasinya

Dampak faktor lingkungan terhadap tubuh

Efek gabungan dari faktor lingkungan pada tubuh