Vlažnost kao ekološki faktor i hidroosmotske adaptacije organizama. Ekologija: Svetlost, temperatura i vlažnost kao faktori životne sredine, Test

Svetlost, temperatura i vlažnost kao faktori životne sredine

test

3. Vlažnost kao ekološki faktor

U početku su svi organizmi bili vodeni. Osvojivši zemlju, nisu izgubili ovisnost o vodi. Voda je sastavni dio svih živih organizama. Vlažnost je količina vodene pare u vazduhu. Bez vlage i vode nema života.

Vlažnost je parametar koji karakteriše sadržaj vodene pare u vazduhu. Apsolutna vlažnost je količina vodene pare u vazduhu i zavisi od temperature i pritiska. Ova količina se naziva relativna vlažnost (tj. odnos količine vodene pare u vazduhu i zasićene količine pare pod određenim uslovima temperature i pritiska).

U prirodi postoji dnevni ritam vlažnosti. Vlažnost varira i vertikalno i horizontalno. Ovaj faktor, uz svjetlost i temperaturu, igra važnu ulogu u regulaciji aktivnosti organizama i njihove distribucije. Vlažnost takođe menja efekat temperature.

Sušenje na vazduhu je važan faktor životne sredine. Posebno za kopnene organizme, efekat sušenja vazduha je od velike važnosti. Životinje se prilagođavaju preseljenjem u zaštićena područja i aktivne su noću.

Biljke upijaju vodu iz tla i gotovo u potpunosti (97-99%) isparavaju kroz lišće. Ovaj proces se naziva transpiracija. Isparavanje hladi listove. Zahvaljujući isparavanju, joni se transportuju kroz tlo do korena, transport jona između ćelija itd.

Određena količina vlage neophodna je za kopnene organizme. Mnogima od njih za normalan život potrebna je relativna vlažnost od 100%, i obrnuto, organizam u normalnom stanju ne može dugo živjeti na apsolutno suhom zraku, jer stalno gubi vodu. Voda je suštinski deo žive materije. Stoga gubitak vode u određenoj količini dovodi do smrti.

Biljke sušne klime prilagođavaju se morfološkim promjenama, redukciji vegetativnih organa, posebno listova.

Kopnene životinje se također prilagođavaju. Mnogi od njih piju vodu, drugi je usisavaju kroz integument tijela u tečnom ili parovitom stanju. Na primjer, većina vodozemaca, neki insekti i grinje. Većina pustinjskih životinja nikada ne pije, svoje potrebe zadovoljavaju na račun vode opskrbljene hranom. Druge životinje dobijaju vodu u procesu oksidacije masti.

Voda je neophodna za žive organizme. Stoga se organizmi šire po staništu ovisno o svojim potrebama: vodeni organizmi stalno žive u vodi; hidrofiti mogu živjeti samo u vrlo vlažnim sredinama.

Sa stanovišta ekološke valencije, hidrofiti i higrofiti spadaju u grupu stenogigera. Vlažnost vazduha u velikoj meri utiče na vitalne funkcije organizama, na primer, 70% relativne vlažnosti je bilo veoma povoljno za sazrevanje u polju i plodnost ženki skakavca migratornih. Uz povoljnu reprodukciju, nanose ogromne ekonomske štete usjevima mnogih zemalja.

Za ekološku procjenu rasprostranjenosti organizama koristi se indikator suhoće klime. Suvoća služi kao selektivni faktor za ekološku klasifikaciju organizama.

Dakle, ovisno o karakteristikama vlažnosti lokalne klime, vrste organizama se dijele u ekološke grupe:

1. Hidratofiti su vodene biljke.

2. Hidrofiti su kopneno-vodene biljke.

3. Higrofiti - kopnene biljke koje žive u uslovima visoke vlažnosti.

4. Mezofiti su biljke koje rastu sa prosječnom vlagom

5. Kserofiti su biljke koje rastu sa nedovoljno vlage. Oni se, pak, dijele na: sukulente - sukulentne biljke (kaktusi); sklerofiti su biljke sa uskim i malim listovima, savijenim u tubule. Također se dijele na eukserofite i stipakserofite. Eukserofiti su stepske biljke. Stipakserofiti su grupa uskolisnih travnatih trava (perjanica, vlasulja, tankonoga itd.). Zauzvrat, mezofiti se također dijele na mezohigrofite, mezokserofite itd.

Ustupajući u svojoj vrijednosti temperaturi, vlažnost je ipak jedan od glavnih faktora okoliša. Veći dio povijesti divljih životinja, organski svijet predstavljali su isključivo vodne norme organizama. Sastavni dio velike većine živih bića je voda, a za reprodukciju ili fuziju gameta, gotovo svim im je potrebna vodena sredina. Kopnene životinje su prisiljene stvoriti u svom tijelu umjetno vodeno okruženje za oplodnju, a to dovodi do činjenice da potonje postaje unutarnje.

Vlažnost je količina vodene pare u vazduhu. Može se izraziti u gramima po kubnom metru.

Biotičke veze organizama u biocenozama. Problem kiselih kiša

Faktor sredine je određeno stanje ili element životne sredine koji ima specifičan uticaj na organizam. Faktori životne sredine se dele na abiotičke, biotičke i antropogene...

Zagađenje životne sredine čvrstim industrijskim i kućnim otpadom

Otkriće pesticida – hemijskih sredstava za zaštitu biljaka i životinja od raznih štetočina i bolesti – jedno je od najvažnijih dostignuća moderne nauke. Danas se u svetu primenjuje 300 kg hemikalija na 1 hektar...

Opšti principi zemljišno-ekološkog monitoringa

Adaptacije biljaka na vodni režim

ekološka voda kopnena biljka Tijelo biljke je 50-90% vode. Citoplazma je posebno bogata vodom (85-90%), a ima je dosta u ćelijskim organelama. Voda je od najveće važnosti u životu biljaka...

Problemi zagađenja atmosfere i oštećenja ozona

Komadi konfuzije su vezani sa wikija raznih zbunjujućih govora u procesu ljudske aktivnosti. Iza skladišta agregata, kaša malih količina govora se ispušta u atmosferu na gasovite gasove (sumpor-dioksid SO2, ugljen-dioksid CO2, ozon O3...

Proračun glavnih parametara okruženja u proizvodnoj prostoriji i unutrašnjeg okruženja u opremi

Prilikom normalizacije parametara zračne sredine u prostorijama polaze od takozvanog raspona dozvoljenih parametara. Raspon dozvoljenih parametara određen je nižim dozvoljenim nivoom temperature ...

Uloga zelenih površina u gradu

S povećanjem vlažnosti zraka, prozirnost atmosfere se smanjuje, a kao rezultat, smanjuje se i količina zračeće sunčeve energije koja dopire do površine zemlje...

Svetlost je jedan oblik energije. Prema prvom zakonu termodinamike, ili zakonu održanja energije, energija se može mijenjati iz jednog oblika u drugi. Po ovom zakonu...

Svetlost, temperatura i vlažnost kao faktori životne sredine

Temperatura je najvažniji faktor životne sredine. Temperatura ima ogroman uticaj na mnoge aspekte života organizama u njihovoj geografiji rasprostranjenosti...

Socio-ekološki faktor kao osnova za formiranje pristupa razvoju modernog grada

ekograd ekograd U posljednje vrijeme u modernim gradovima naglo su se zaoštrili problemi socijalne, ekonomske i ekološke prirode. Tokom proteklih 40 godina, ekonomsko opterećenje prirodnih kompleksa naglo se povećalo...

Funkcije upravljanja okolišem

Faktori životne sredine koji utiču na zdravlje ljudi

Čovjek uvijek teži šumi, planini, morskoj obali, rijeci ili jezeru. Ovdje osjeća priliv snage, živahnosti. Nije ni čudo što kažu da je najbolje opustiti se u njedrima prirode. U najljepšim kutovima grade se sanatoriji, odmorišta...

Ekologija

U skladu sa članom 1. Federalnog zakona "O zaštiti životne sredine", kontrola životne sredine je sistem mera koje imaju za cilj sprečavanje, otkrivanje i suzbijanje kršenja propisa iz oblasti zaštite životne sredine...

Ekonomski razvoj i faktor životne sredine

U srcu svakog ekonomskog razvoja nalaze se tri faktora ekonomskog rasta: resursi rada, umjetno stvorena sredstva za proizvodnju (kapital ili umjetni kapital), prirodni resursi...

ekosistemi

Uslovi vlage u našoj zoni su prilično povoljni za postojanje organizama. Većina živih bića je 70-95% vode. Voda je potrebna za sve biohemijske i fiziološke procese...

kao abiotički faktor

Voda. U životu organizama voda je najvažniji faktor životne sredine. Bez vode nema života. Živi organizmi koji ne sadrže vodu nisu pronađeni na Zemlji. Glavni je dio protoplazme stanica, tkiva, biljnih i životinjskih sokova. Svi biohemijski procesi asimilacije i disimilacije, razmene gasova u organizmu se odvijaju u prisustvu vode. Voda s otopljenim tvarima u njoj određuje osmotski tlak ćelijskih i tkivnih tekućina, uključujući međućelijsku razmjenu. U periodu aktivnog života biljaka i životinja sadržaj vode u njihovim organizmima je po pravilu prilično visok (tabela 4.8).

Tabela 4.8

% prema tjelesnoj težini (prema B. S. Kubantsev, 1973)

Biljke

Životinje

Morske alge

korenje šargarepe

lišće trave

lišće drveća

krtole krompira

stabla drveća

školjke

Insekti

Lancelet

Vodozemci

sisari

U neaktivnom stanju tijela, količina vode može se značajno smanjiti, ali čak ni u periodu odmora ne nestaje u potpunosti. Na primjer, suhe mahovine i lišajevi sadrže vodu od 5-7% ukupne mase, a zračno suha zrna žitarica sadrže najmanje 12-14%.Kopenske organizme, zbog stalnog gubitka vode, potrebno je redovno dopunjavati. . Stoga su u procesu evolucije razvili adaptacije koje reguliraju razmjenu vode i osiguravaju ekonomičnu upotrebu vlage. Adaptacije su anatomske, morfološke, fiziološke i bihevioralne prirode. Potreba za različitim vrstama biljaka u vodi za periode razvoja nije ista. Takođe varira u zavisnosti od klime i tla. Dakle, usevi žitarica u periodu klijanja i sazrevanja semena zahtevaju manje vlage nego tokom najintenzivnijeg rasta. Osim vlažnih tropskih krajeva, gotovo svugdje biljke doživljavaju privremeni nedostatak vode, sušu. Pri visokim temperaturama ljeti često se manifestira atmosferska suša, a suša tla nastaje smanjenjem vlage u tlu koja je dostupna biljci. Nedostatak ili manjak vlage smanjuje rast biljaka, može uzrokovati njihov nizak rast, neplodnost zbog nerazvijenosti generativnih organa. Od najveće važnosti u svim manifestacijama vitalne aktivnosti je izmjena vode između tijela i vanjskog okruženja. Vlažnost je često faktor koji ograničava distribuciju i obilje organizama na Zemlji. Na primjer, stepske, a posebno šumske biljke zahtijevaju visok sadržaj pare u zraku, dok su se pustinjske biljke prilagodile niskoj vlažnosti.

Važnu ulogu kod životinja igra propusnost integumenta i mehanizmi koji reguliraju izmjenu vode. Ovdje je prikladno okarakterisati osnovni pokazatelji vlažnosti. Vlažnost je parametar koji karakteriše sadržaj vodene pare (gasovita voda) u vazduhu. Razlikovati apsolutnu i relativnu vlažnost. Apsolutna vlažnost - količina gasovite vode sadržana u vazduhu, izražena u vidu mase vode po jedinici mase vazduha (na primer, u gramima po 1 kg ili po 1 m 3 vazduha). Relativna vlažnost- je odnos količine pare prisutne u vazduhu i zasićene količine pare pod datim uslovima temperature i pritiska. Ovaj omjer se utvrđuje formulom:

gdje je r relativna vlažnost;

P i PS - apsolutna i zasićena (maksimalna) vlažnost na datoj temperaturi.

Relativna vlažnost zraka obično se mjeri poređenjem temperature na dva termometra - mokrom i suhom. Ovaj uređaj se zove psihrometar. Dakle, ako oba termometra pokazuju istu temperaturu, onda je relativna vlažnost zraka 100%.Ako "mokri" termometar pokazuje nižu temperaturu od "suvog" (obično se to dešava), tada će relativna vlažnost zraka biti manja od 100% Tačna vrijednost se dobija iz posebnih referentnih tabela. Higrograf je također koristan za mjerenje relativne vlažnosti. Uređaj koristi svojstvo ljudske dlake da se smanjuje ili produžuje u zavisnosti od relativne vlažnosti, što vam omogućava kontinuirano snimanje očitanja.

Relativna vlažnost se često meri u studijama životne sredine. važno za organizme deficit zasićenja zrak vodenom parom ili razlika između maksimalne i apsolutne vlažnosti na određenoj temperaturi. Nedostatak zasićenja zraka može se označiti slovom i odrediti formulom:

d = PS - P. (4.5)

Ovaj pokazatelj najjasnije karakterizira isparivu moć zraka i igra posebnu ulogu za ekološka istraživanja. Zbog činjenice da se evaporatorna snaga zraka povećava s povećanjem temperature, na različitim temperaturama deficit zasićenja nije isti pri istoj vlažnosti. Sa njegovim povećanjem, vazduh postaje suvlji i u njemu se intenzivnije dešavaju isparavanje i transpiracija. Kako se deficit zasićenja smanjuje, relativna vlažnost vazduha raste. Temperatura okoline najznačajnije utiče na prirodu djelovanja vlage.

Značajke su važne u životu organizama sezonska distribucija vlage tokom godine. Da li padavine padaju zimi ili ljeti? Kolika je njena dnevna fluktuacija? Dakle, u sjevernim krajevima naše planete obilne padavine koje padaju tokom hladne sezone uglavnom su nedostupne biljkama, a istovremeno se čak i male padavine ljeti pokazuju vitalnim. Važno je uzeti u obzir prirodu padavina - kiša sa kišom, jaka kiša, snijeg, njihovo trajanje. Na primjer, kiša ljeti dobro vlaži tlo, efikasnija je za biljke od pljuska koji nosi kolosalne tokove vode. Za vrijeme kišne oluje tlo nema vremena da apsorbira vodu, brzo se drenira, uzimajući sa sobom plodni dio, slabo ukorijenjene biljke, što često dovodi do smrti malih životinja, posebno insekata. Međutim, dugotrajne kiše mogu imati negativan uticaj na život životinja, kao što su insektojedi tokom hranjenja pilića.

Zimske padavine koje padaju u obliku snijega u hladnim i umjerenim klimatskim uvjetima stvaraju snježni pokrivač koji povoljno utiče na temperaturni režim tla i time povećava opstanak biljaka i životinja. Nasuprot tome, zimske padavine u obliku kiše nepovoljno utiču na biljke, njihov opstanak i povećavaju smrtnost insekata.

Stepen zasićenosti zraka i tla vodenom parom je od velikog značaja. Često postoje slučajevi uginuća životinja i biljaka tokom suše, što je uzrokovano prekomjernom suhoćom zraka ili suhim vjetrom. Prije svega, to utiče na život organizama koji žive na vlažnim mjestima, po pravilu, zbog nedostatka mehanizama koji regulišu gubitak vode tokom transpiracije i isparavanja, dok su vanjske kože tijela vrlo neprobojne.

Vlažnost vazduha određuje periodičnost aktivnog života organizama, sezonsku dinamiku životnih ciklusa, utiče na trajanje razvoja, plodnost i njihovu smrtnost. Na primjer, biljne vrste kao što su proljetna veronika, pješčana zaboravnica, pustinjska cikla itd., koristeći proljetnu vlagu, imaju vremena da klijaju za vrlo kratko vrijeme (12-30 dana), razvijaju generativne izdanke, cvjetaju, formiraju voće i sjemenke. Ove jednogodišnje biljke se nazivaju ephemera(od grčkog ephemeros - prolazan, jednodnevni). Efemeri se, pak, dijele na proljeće i jesen. Gore navedene biljke pripadaju prolećnoj efemeri. Jasnu adaptaciju na sezonski ritam vlažnosti pokazuju i pojedine vrste višegodišnjih biljaka tzv. efemeroidi ili geoephemeroids. U nepovoljnim uslovima vlažnosti mogu odgoditi svoj razvoj dok ne postane optimalan ili, poput efemera, proći ceo svoj ciklus u izuzetno kratkom ranom prolećnom periodu. To uključuje tipične biljke južnih stepa - stepski zumbul, perad, tulipane itd.

Životinje takođe mogu biti efemeri. To su insekti, rakovi (štitarice koje se u proljeće pojavljuju u velikom broju u šumskim lokvama), pa čak i ribe koje žive u malim barama, lokvama, kao što su afrički notobranci i afiosemioni iz reda šaranskih zubaca.

U odnosu na vlažnost, postoje euryhygrobiont i stenohygrobiont organizmi. Euryhygrobiont organizmi su se prilagodili da žive uz različite fluktuacije vlažnosti. Za stenohigrobiontske organizme vlažnost mora biti strogo određena: visoka, srednja ili niska. Razvoj životinja nije ništa manje usko povezan s vlažnošću okoliša. Međutim, životinje, za razliku od biljaka, imaju sposobnost aktivnog traženja uslova sa optimalnom vlažnošću i imaju naprednije mehanizme za regulaciju metabolizma vode.

Vlažnost okoline utiče na sadržaj vode u tkivima životinje i stoga je direktno povezana sa njenim ponašanjem i preživljavanjem. Međutim, može imati indirektan učinak kroz hranu i druge faktore. Na primjer, za vrijeme suše s teškim izgaranjem vegetacije, broj fitofagnih životinja se smanjuje. Razvoj životinja u fazama zahteva strogo definisane uslove vlažnosti. S nedostatkom vlage u zraku ili hrani kod životinja, plodnost je naglo smanjena, i to prije svega kod oblika koji vole vlagu. Nedovoljna količina vode u hrani smanjuje brzinu rasta kod većine životinja, usporava njihov razvoj, smanjuje očekivani životni vijek i povećava mortalitet (Sl. 4.15).

Slika 4.15 Utjecaj vlage na glavni vital

Procesi kod životinja (prema N.P. Naumovu, 1963):

A-higrofili; B-kserofili;

1 - mortalitet, 2 - dugovečnost, 3 - plodnost, 4 - stopa razvoja

shodno tome, vodni režim, odnosno uzastopne promjene snabdijevanja, stanja i sadržaja vode u vanjskoj sredini(kiša, snijeg, magla, zasićenost vazdušnom parom, nivo podzemnih voda, vlažnost tla), ima značajan uticaj na vitalnu aktivnost živih organizama.

U odnosu na vodni režim, kopneni organizmi se dijele u tri glavne ekološke grupe: higrofilan(voli vlagu), kserofilna(suvoljubivi) i mezofilni(preferira umjerenu vlažnost). Primjeri higrofila među biljkama su močvarni neven, obična kiselica, puzavica, ljutika čistjak, itd.; među životinjama su mušice, jarepčići, komarci, vretenci, koplje itd. Sve one ne podnose značajan deficit vode, a ne podnose čak ni kratkotrajnu sušu.

Pravi kserofili su tamne bube, deve, gušteri. Ovdje su široko zastupljeni različiti mehanizmi regulacije metabolizma vode i adaptacije na zadržavanje vode u tijelu i stanicama, što je kod higrofila slabo izraženo.

Istovremeno, podjela organizama u tri grupe je donekle relativna, jer kod mnogih vrsta stupanj potrebe za vlagom nije konstantan u različitim uvjetima i nije isti u različitim fazama razvoja organizama. Tako se sadnice i mlade biljke mnogih vrsta drveća razvijaju prema mezofilnom tipu, dok odrasle biljke imaju jasne karakteristike kserofila.

Prema načinu regulacije vodnog režima, kopnene biljke se dijele u dvije grupe: poikilohidrid i homeohidrid. Poikilohidridne biljke su vrste koje nisu u stanju aktivno regulirati svoj vodni režim. Nemaju nikakve anatomske karakteristike koje bi doprinijele zaštiti od isparavanja. Većina nema stomate. Transpiracija je jednaka jednostavnom isparavanju. Sadržaj vode u ćelijama je u ravnoteži sa pritiskom pare u vazduhu ili je određen njegovom vlažnošću, zavisi od njegovih kolebanja. Poikilohidridne biljke uključuju gljive, kopnene alge, lišajeve, neke mahovine, a od viših biljaka, finolisne paprati tropskih šuma. Manju grupu čine cvjetnice sa pučima, predstavnici porodice Gesneriaceae, koji žive u pukotinama stijena na Balkanu iu Južnoj Africi. Ovo također uključuje srednjoazijski pustinjski šaš-Cagexphysodes. Listovi poikilohidridnih biljaka mogu se osušiti gotovo do zračno suhog stanja, a nakon vlaženja "ožive" i ponovo pozeleneti.

Homeohidridne biljke su u stanju, u određenim granicama, regulisati gubitak vode zatvaranjem stoma i savijanjem listova. Vodootporne supstance (suberin, kutin) talože se u ćelijskim membranama, površina listova je prekrivena kutikulom itd. Ovo omogućava homeohidridnim biljkama da održavaju relativno konstantan nivo sadržaja vode u ćelijama i pritiska vodene pare. u međućelijskim prostorima. Transpiracija u smislu veličine, dnevne i sezonske dinamike značajno se razlikuje od slobodnog isparavanja navlaženog fizičkog tijela (slika 4.16).

Slika 4.16 Šema dnevnog toka transpiracije na

različita dostupnost vode biljaka (iz T. K. Goryshina, 1979):

1 - Transpiracija bez ograničenja; 2 - Transpiracija sa podnevnim smanjenjem zbog suženja stomata; 3 - isto, sa potpunim zatvaranjem stomata; 4 - potpuno isključenje stomatalne transpiracije zbog dugotrajnog zatvaranja stomata (samo kutikularna transpiracija ostaci); 5 - smanjenje kutikularne transpiracije zbog promjene propusnosti membrane. Strelice prema dolje - zatvaranje stomata; strelice usmjerene prema gore - otvaranje stomata. Isprekidana linija je dnevni tok isparavanja sa slobodne vodene površine. Izležavanje-područje kutikularne transpiracije

Ova grupa čini većinu viših vaskularnih biljaka i čini vegetacijski pokrivač Zemlje. Inače, umjesto zelenih šuma i livada, čak i u umjerenim geografskim širinama, svježe zelenilo bi se našlo tek nakon kiša.

Uslovi razmjene vode u organizmima određuju se vlažnošću staništa. Ovisno o tome, razvijaju karakteristike prilagođavanja životu u uvjetima dovoljnog ili malog vodosnabdijevanja. To je najjasnije izraženo kod biljaka. U nedostatku mogućnosti slobodnog kretanja, bolje od ostalih pokazuju prilagodljivost životu u staništima sa velikom ili malom količinom vlage.

U zavisnosti od staništa među kopnenim biljkama, razlikuju se sljedeće ekološke grupe: higrofiti, mezofiti i kserofiti. Hygrophytes(od grčkog "hygros" - mokar i "phyton" - biljka) - biljke koje žive na vlažnim mjestima, ne podnose nedostatak vode i imaju nisku otpornost na sušu. Biljke ove grupe u pravilu imaju velike, tanke, nježne lisne ploče s malim brojem stomata, često smještenih s obje strane. Stomati su uglavnom širom otvoreni, stoga se transpiracija malo razlikuje od fizičkog isparavanja. Korijeni su obično debeli, blago razgranati. Korijenske dlačice su slabo zastupljene ili ih nema. Svi organi su prekriveni tankom jednoslojnom epidermom, praktički nema kutikule. Široko razvijena aerenhima(tkivo koje prenosi vazduh), obezbeđujući aeraciju biljnog tela. Higrofiti prvenstveno uključuju tropske biljke koje žive na visokoj temperaturi i vlažnosti. Često higrofiti žive u sjeni ispod šumskih krošnji (na primjer, paprati) ili na otvorenim prostorima, ali uvijek na tlima koja su preplavljena ili prekrivena vodom. U umjerenoj i hladnoj klimi tipični su higrofiti shady zeljaste šumske biljke. Raste na otvorenim površinama i vlažnim zemljištima svjetlo higrofiti. To su, kao što su neven (Caltapalustris), plakun-trava (Lythrumsalicaria), rosa (Drosera), mnoge žitarice i šaš vlažnih staništa, od kultivisanog bilja, pirinač uzgajan na poljima poplavljenim vodom pripada lakim higrofitima.

Općenito, s prilično velikom raznolikošću staništa, karakteristikama vodnog režima i anatomskim i morfološkim karakteristikama, sve higrofite ujedinjuje nedostatak adaptacija koje ograničavaju potrošnju vode i nemogućnost da se izdrži čak i blagi gubitak.

Na primjer, kod lakih higrofita, listovi tokom dana mogu izgubiti količinu vode na sat, što je 4-5 puta veće od težine lista. Poznato je kako brzo cvijeće sakupljeno uz obale akumulacija vene u rukama. Indikativno za higrofite i male vrijednosti subletalnog deficita vode. Za oxalis i minik, gubitak 15-20% vodosnabdijevanja je već nepovratan i dovodi do smrti.

mezofiti- Ovo su biljke umjereno vlažnih staništa. Imaju dobro razvijen korijenski sistem. Korijen ima brojne korijenske dlake. Listovi su različiti po veličini, ali su u pravilu veliki, mekani, ne debeli, ravni, sa umjereno razvijenim pokrovnim, provodljivim, mehaničkim, stupastim i spužvastim tkivom. Stomati se nalaze na donjoj strani lisnih ploča. Regulacija stomatalne transpiracije je dobro izražena. U mezofite spadaju mnoge livadske trave (crvena djetelina, timofeja trava, petlića), većina šumskih biljaka (đurđevak, zelenčuk itd.), značajan dio listopadnog drveća (breza, jasika, javor, lipa), mnogo polja (raž , krompir, kupus) i voćarske i jagodičaste (jabuke, ribizle, trešnje, maline) kulture i korovi.

Ista mezofilna vrsta, koja pada u različite uslove vodosnabdevanja, ispoljava određenu plastičnost, dobijajući više higromorfnih osobina u vlažnim uslovima, a više kseromorfnih karakteristika u suvim uslovima.

Mezofiti su povezani prijelazima s drugim ekološkim vrstama biljaka u odnosu na vodu, pa je često vrlo teško povući jasnu granicu između njih. Na primjer, među livadskim mezofitima razlikuju se vrste s povećanom ljubavlju prema vlagi, koje preferiraju trajno vlažna ili privremeno poplavljena područja (livadni lisičnjak, obična bekmanija, trska kanarinca itd.). Kombinuju se u prelaznu grupu higromezofita, zajedno sa nekim šumskim travama koje vole vlagu i preferiraju šumske gudure, raskvašene ili najvlažnije šume, kao što su slezena, čupava, paprat, neke šumske mahovine itd.

Na staništima sa periodičnim ili stalnim (ali malim) nedostatkom vlage, nalaze se mezofiti sa povećanom fiziološkom otpornošću na sušu, sa određenim kseromorfnim osobinama. Ova grupa je prelazna između mezofita i kserofita se zove kseromezofiti. To uključuje mnoge vrste biljaka sjevernih stepa, suhe borove šume, pješčana staništa - djetelina bijele glave, žuta slama itd., Od kultiviranih biljaka - lucerna, sorte pšenice otporne na sušu i neke druge. Xerophytes(od grčkog "xeros" - suh i "phyton" - biljka) su biljke suhih staništa koje mogu tolerisati značajan nedostatak vlage - tla i atmosfersku sušu. Kserofiti su najzastupljeniji i najraznovrsniji u područjima sa toplom i suvom klimom. To uključuje biljne vrste pustinja, suhe stepe, savane, trnovite šume, suhe suptrope itd.

Nepovoljan vodni režim biljaka u suhim staništima nastaje zbog ograničene zalihe vode kada je ona manjkava u tlu i povećanja potrošnje vlage za transpiraciju pri visokoj suhoći zraka i visokoj temperaturi. Dakle, da bi se prevazišao nedostatak vlage, mogu biti različiti načini: povećanje njene apsorpcije i smanjenje potrošnje, kao i sposobnost tolerisanja velikih gubitaka vode. U ovom slučaju razlikuju se dva glavna načina za prevladavanje suše: sposobnost odupiranja sušenju tkiva ili aktivna regulacija ravnoteže vode i sposobnost izdržavanja jakog sušenja.

Za kserofite su važne različite strukturne adaptacije na uslove nedostatka vlage. Na primjer, snažan razvoj korijena pomaže biljkama da povećaju upijanje vlage iz tla. Često je u zeljastim i žbunastim vrstama srednjoazijskih pustinja podzemna masa 9-10 puta veća od nadzemne mase. Korijenski sistemi kserofita često su ekstenzivnog tipa, tj. biljke imaju dugačko korijenje koje se širi u velikoj količini tla, ali je malo razgranato. Prodirući u velike dubine, takvo korijenje omogućava, na primjer, pustinjskim grmovima da koriste vlagu dubokih horizonata tla, a u nekim slučajevima i podzemne vode. Druge vrste, kao što su stepske trave, imaju intenzivan korijenski sistem. Pokrivaju malu količinu tla, ali zbog gustog grananja maksimalno iskorištavaju vlagu (sl. 4.17).

Kopneni organi kserofita odlikuju se osebujnim karakteristikama koje nose otisak teških uslova vodosnabdijevanja. Imaju visoko razvijen sistem vodosnabdijevanja, jasno vidljiv po gustini mreže vena u listovima koje dovode vodu do tkiva (slika 4.18).

Ova karakteristika olakšava kserofitima da popune rezerve vlage koje se koriste za transpiraciju. Strukturne prilagodbe zaštitne prirode kod kserofita, usmjerene na smanjenje potrošnje vode, mogu se svesti na sljedeće:

1. Opće smanjenje prozračne površine zbog malih uskih, jako reduciranih listova.

2. Smanjena površina listova tokom najtoplijih i najsušnijih perioda vegetacije.

3. Zaštita listova od velikih gubitaka vlage zbog transpiracije zbog razvoja moćnih integumentarnih tkiva - debelozidne ili višeslojne epiderme, često nosi razne izrasline i dlačice koje formiraju gustu "filcanu" pubescenciju površine lista.

4. Pojačan razvoj mehaničkog tkiva, sprečavajući opuštanje lisnih ploča u slučaju velikih gubitaka vode.

Sl.4.17.Različite vrste korijenskih sistema:

A-ekstenzivni (devin trn);

B-intenzivna (pšenica

Kserofiti sa najizraženijim kseromorfnim karakteristikama strukture lista gore navedenih imaju osebujan izgled (čička, stepski i pustinjski pelin, perjanica, saksaul itd.), po čemu su i dobili ime sklerofiti. Sklerofiti (od grčkog "scleros" - tvrd, tvrd) ne akumuliraju vlagu u sebi, već je isparavaju u velikim količinama, neprestano je dobijajući iz dubokih slojeva tla. Tijelo ovih biljaka je grubo, suho, ponekad drev, sa velikom količinom mehaničkog tkiva. Kada je dovod vode prekinut na duže vrijeme, može doći do opadanja lišća ili dijela izdanaka, što dovodi do smanjenja isparavanja. Mnogi kserofiti podnose sušnu sezonu u stanju prisilnog mirovanja.

Slika 4.18 Razlika u venaciji (A), veličini i broju stomata (B)

Kod kserofita i mezofita (od A.P. Shennikova, 1950):

1 - pustinjski kserofit -Psoraleadrupaceae;

2 -šumski mezofit-Paris quadrifolia

Druga grupa kserofita ima sposobnost da akumulira veliku količinu vode u svojim tkivima i naziva se "sukulenti" (od latinskog "succulentus" - sočan, debeo). Njihovo tkivo koje čuva vodu može se razviti u stabljikama ili listovima, pa se dijele na sukulente stabljike (kaktusi, mljevene) i sukulenti listova(aloja, agava, mlada). Tijelo sukulenata obično je prekriveno debelom, kutiniziranom epidermom i voštanom prevlakom. Na površini tijela gotovo da nema stomata. A ako ima, onda su male, nalaze se u jamama i većinu vremena su zatvorene. Otvoreno samo noću. Sve to uvelike smanjuje transpiraciju. Karakteristična karakteristika sukulenata je njihov visok kapacitet apsorpcije. Tokom kišne sezone, neke vrste upijaju veliku količinu vode. Sukulenti polako troše akumuliranu vlagu u budućnosti. Sukulenti rastu u vrućim, suhim klimama. Gdje barem povremeno pada kratkotrajna, ali obilna, obilna kiša.

Općenito, različiti oblici adaptacije na vodni režim kod biljaka i životinja, razvijeni u procesu evolucije, prikazani su u tabeli 4.9.

Tabela 4.9

Prilagođavanje sušnim uslovima u biljkama i životinjama

(prema N. Green et al., 1993.)

Adaptacija

Primjeri

Smanjenje gubitka vode

Listovi se pretvaraju u iglice ili bodlje

potopljeni stomati

Listovi smotani u cilindar

Debela voštana kutikula

Debela stabljika sa velikim odnosom zapremine i površine

pubescentni listovi

Opadanje lišća tokom suše

Stomati su otvoreni noću, a zatvoreni tokom dana

Efikasna fiksacija CO 2 noću sa ne potpuno otvorenim stomama

Izlučivanje dušika u obliku mokraćne kiseline

Izdužena Henleova petlja u bubregu

Tkanine su otporne na toplinu zbog smanjenog znojenja ili transpiracije

Životinje se kriju u rupama

Rupe za disanje prekrivene ventilima

Cactaceae , Euphorbiaceae (spurge), četinari Pinus , Ammophila Ammophila Listovi većine kserofita, insekti

Cactaceae, Euphorbiaceae ("sukulenti") Mnoge alpske biljke Fouguieriasplendens Crassulaceae(debela)

C-4 biljke, npr. Zeamays

Insekti, ptice i neki gmizavci

Pustinjski sisari, npr. kamila, pustinjski pacov

Mnogo pustinjskih biljaka, kamila

Mnogi mali pustinjski sisari, kao što je pustinjski pacov

mnogo insekata

Povećajte apsorpciju vode

Ekstenzivni plitki korijenski sistem i duboko prodorni korijeni

dugim korenima

Kopanje prolaza do vode

Neke vrste Cactaceae, npr. Opuntia i Euphorbiaceae

Mnoge alpske biljke, kao što je rumun (Leontopodium alpinum)

skladište vode

U mukoznim stanicama i u ćelijskim zidovima

U specijalizovanoj bešici

Kao mast (voda je proizvod oksidacije)

Cactaceae i Euphorbiaceae

pustinjska žaba

pustinjski pacov

Fiziološka otpornost na gubitak vode

Sa vidljivom dehidracijom, održivost ostaje

Gubitak značajnog dijela tjelesne težine i njegov brzi oporavak u prisustvu dostupne vode

Neke epifitske paprati i mahovine, mnoge briofite i lišajevi, žalfija šaš

physoides

Lumbricusterrestris (gubi do 70% mase), kamila (gubi do 30%)

Kraj stola 4.9

Adaptacija

Primjeri

"Izbjegavanje problema"

Preživite nepovoljan period u obliku sjemena

Preživite nepovoljan period u obliku lukovica i gomolja

Distribucija sjemena u očekivanju da će neko od njih pasti u povoljne uslove

Odgovori na izbjegavanje ponašanja

Ljetna hibernacija u ljigavoj čauri

Najvažniji fizički faktori koji određuju razvoj mikroorganizama su vlažnost, temperatura, energija zračenja, radio talasi, ultrazvuk, koncentracija supstanci rastvorenih u vodi i pritisak.

Karakterizacija vlažnosti kao abiotskog faktora životne sredine

Za razvoj mikroorganizama neophodna je slobodna voda, jer hranjive tvari prodiru u ćeliju samo u otopljenom stanju. Stanje vode kao rastvarača u proizvodu izražava se aktivnošću vode Aw - odnosom između pritisaka vodene pare rastvora (supstrata) P i čistog otapala (vode) P0 na istoj temperaturi. Dakle, Aw=P/P0. Aktivnost vode je brojčano jednaka ravnotežnoj relativnoj vlažnosti, izraženoj kao razlomak, koji je manji od jedan. Aktivnost destilovane vode jednaka je jedan i odgovara relativnoj vlažnosti od 100%. Aktivnost vode rastvora čiji je pritisak pare u ravnoteži sa relativnom vlažnošću vazduha od 97% iznosi 0,97.

Vitalna aktivnost mikroorganizama se odvija na Aw od 0,999 do 0,62. Za svaki mikroorganizam ove granice su precizno definisane, konstantne i zavise od temperature, pH medijuma, dostupnosti hranljivih materija itd. U zavisnosti od potrebe za vlagom, mikroorganizmi se dele u tri grupe: hidrofiti - vlagoljubivi, mezofiti - medij. voli vlagu, kserofiti - suvoljubivi.

Hidrofiti su najzahtjevniji prema prisutnosti vlage u okolišu. To uključuje sve bakterije i kvasce. Većina bakterija se ne razvija kada je Aw supstrata ispod 0,94 - 0,90; za kvasac, granična vrijednost je Aw0,88 - 0,05. Mnoge gljive su mezofiti, iako su neke od njih kserofiti i hidrofiti. Dakle, gljive iz roda Aspergillus rastu na Aw supstratu 0,75 - 0,62. Kserofiti se mogu razviti uz nedostatak vlage.

Različiti mikroorganizmi podnose promjenu Aw na različite načine. Neki mikroorganizmi (rodovi Acetobacter i Acetomonas, neki truli, a neki patogeni) su vrlo zahtjevni za vlagu, a kada se vrijednost Aw smanji (u toku sušenja), brzo uginu. Ostali mikroorganizmi (rodovi Lactobacterium, Mycobacterium, Salmonella, Staphylococcus i Micrococcus) mogu se dugo čuvati u osušenom stanju. Mnogi kvasci su otporni na sušenje, a posebno spore bakterija i mikroskopskih gljivica, koje zadržavaju sposobnost klijanja decenijama. Halofilne (sololjubne) bakterije su nezahtjevne za aktivnost vode.

U početku su svi organizmi bili vodeni. Osvojivši zemlju, nisu izgubili ovisnost o vodi. Voda je sastavni dio svih živih organizama. Vlažnost je količina vodene pare u vazduhu. Bez vlage i vode nema života.

Vlažnost je parametar koji karakteriše sadržaj vodene pare u vazduhu. Apsolutna vlažnost je količina vodene pare u vazduhu i zavisi od temperature i pritiska. Ova količina se naziva relativna vlažnost (tj. odnos količine vodene pare u vazduhu i zasićene količine pare pod određenim uslovima temperature i pritiska).

U prirodi postoji dnevni ritam vlažnosti. Vlažnost varira i vertikalno i horizontalno. Ovaj faktor, uz svjetlost i temperaturu, igra važnu ulogu u regulaciji aktivnosti organizama i njihove distribucije. Vlažnost takođe menja efekat temperature.

Sušenje na vazduhu je važan faktor životne sredine. Posebno za kopnene organizme, efekat sušenja vazduha je od velike važnosti. Životinje se prilagođavaju preseljenjem u zaštićena područja i aktivne su noću.

Biljke upijaju vodu iz tla i gotovo u potpunosti (97-99%) isparavaju kroz lišće. Ovaj proces se naziva transpiracija. Isparavanje hladi listove. Zahvaljujući isparavanju, joni se transportuju kroz tlo do korena, transport jona između ćelija itd.

Određena količina vlage neophodna je za kopnene organizme. Mnogima od njih za normalan život potrebna je relativna vlažnost od 100%, i obrnuto, organizam u normalnom stanju ne može dugo živjeti na apsolutno suhom zraku, jer stalno gubi vodu. Voda je suštinski deo žive materije. Stoga gubitak vode u određenoj količini dovodi do smrti.

Biljke sušne klime prilagođavaju se morfološkim promjenama, redukciji vegetativnih organa, posebno listova.

Kopnene životinje se također prilagođavaju. Mnogi od njih piju vodu, drugi je usisavaju kroz integument tijela u tečnom ili parovitom stanju. Na primjer, većina vodozemaca, neki insekti i grinje. Većina pustinjskih životinja nikada ne pije, svoje potrebe zadovoljavaju na račun vode opskrbljene hranom. Druge životinje dobijaju vodu u procesu oksidacije masti.

Voda je neophodna za žive organizme. Stoga se organizmi šire po staništu ovisno o svojim potrebama: vodeni organizmi stalno žive u vodi; hidrofiti mogu živjeti samo u vrlo vlažnim sredinama.

Sa stanovišta ekološke valencije, hidrofiti i higrofiti spadaju u grupu stenogigera. Vlažnost vazduha u velikoj meri utiče na vitalne funkcije organizama, na primer, 70% relativne vlažnosti je bilo veoma povoljno za sazrevanje u polju i plodnost ženki skakavca migratornih. Uz povoljnu reprodukciju, nanose ogromne ekonomske štete usjevima mnogih zemalja.

Za ekološku procjenu rasprostranjenosti organizama koristi se indikator suhoće klime. Suvoća služi kao selektivni faktor za ekološku klasifikaciju organizama.

Dakle, ovisno o karakteristikama vlažnosti lokalne klime, vrste organizama se dijele u ekološke grupe:

  • 1. Hidratofiti su vodene biljke.
  • 2. Hidrofiti su kopneno-vodene biljke.
  • 3. Higrofiti - kopnene biljke koje žive u uslovima visoke vlažnosti.
  • 4. Mezofiti su biljke koje rastu sa srednjom vlagom
  • 5. Kserofiti su biljke koje rastu sa nedovoljno vlage. Oni se, pak, dijele na: sukulente - sukulentne biljke (kaktusi); sklerofiti su biljke sa uskim i malim listovima, savijenim u tubule. Također se dijele na eukserofite i stipakserofite. Eukserofiti su stepske biljke. Stipakserofiti su grupa uskolisnih travnatih trava (perjanica, vlasulja, tankonoga itd.). Zauzvrat, mezofiti se također dijele na mezohigrofite, mezokserofite itd.

Ustupajući u svojoj vrijednosti temperaturi, vlažnost je ipak jedan od glavnih faktora okoliša. Veći dio povijesti divljih životinja, organski svijet predstavljali su isključivo vodne norme organizama. Sastavni dio velike većine živih bića je voda, a za reprodukciju ili fuziju gameta, gotovo svim im je potrebna vodena sredina. Kopnene životinje su prisiljene stvoriti u svom tijelu umjetno vodeno okruženje za oplodnju, a to dovodi do činjenice da potonje postaje unutarnje.

Vlažnost je količina vodene pare u vazduhu. Može se izraziti u gramima po kubnom metru.

Voda je najčešće hemijsko jedinjenje na površini Zemlje i istovremeno najneverovatnije. To je jedina supstanca koja se u prirodi javlja istovremeno u sva tri agregatna stanja - čvrstom, tečnom i gasovitom. Voda je univerzalni rastvarač.

Voda je veoma jako hemijsko jedinjenje. Ima najveću površinsku napetost od svih tekućina, što određuje njegovu visoku kapilarnost.

Gasovita voda – vodena para – lakša je od zraka, što omogućava stvaranje oblaka, transport vode u atmosferu i padavine. Veliki termalni puferski kapacitet geosfera je u velikoj mjeri posljedica takvih svojstava vode kao što su visoki specifični toplinski kapacitet, visoka latentna toplina fuzije i isparavanja. Svojstva

mnoge tvari otopljene u vodi, kao i molekularne biološke strukture, značajno zavise od konfiguracije hidratnih kompleksa vezane vode.

Voda je najvažniji faktor životne sredine za žive organizme i njihova stalna komponenta, što je prikazano u tabeli.

Sa ekološke tačke gledišta, voda je ograničavajući faktor kako u kopnenim tako i u vodenim staništima, ako je njena količina podložna naglim promjenama (plime i oseke), ili ako je tijelo osmozom gubi u jako slanoj vodi.

U zemno-vazdušnoj sredini ovaj abiotički faktor karakteriše količina padavina, vrednost vlažnosti, svojstva isušivanja vazduha i raspoloživa površina rezerve vode.

Broj padavina je određen fizičkim i geografskim uslovima i neujednačen je na zemaljskoj kugli. Ali za organizme, najvažniji ograničavajući faktor je raspodjela padavina po godišnjim dobima. U umjerenim geografskim širinama, čak i uz dovoljnu količinu godišnjih padavina, njihova neravnomjerna distribucija može dovesti do smrti biljaka od suše ili, obrnuto, preplavljivanja. Tropical

U zoni organizmi moraju preživjeti vlažne i sušne sezone, koje reguliraju njihovu sezonsku aktivnost na konstantnoj temperaturi gotovo cijele godine.

Biljke prilagođene pustinjskim uslovima sadrže inhibitor klijanja, koji se ispire samo pri određenoj količini padavina dovoljne za vegetaciju (npr. 10 mm), a tek onda klija. Počinje kratkotrajno "cvjetanje pustinje" (obično u proljeće).

Vlažnost vazduha - količina vodene pare sadržana u jedinici zapremine vazduha na datoj temperaturi. Međutim, češće se koristi koncept relativne vlažnosti, odnosno omjer apsolutne vlažnosti i količine vodene pare koja može zasititi dati prostor na datoj temperaturi.

Otuda i sposobnost vlage da mijenja efekte temperature: smanjenje vlažnosti ispod određene granice na datoj temperaturi dovodi do efekta isušivanja zraka, što ima najvažniji ekološki značaj za biljke.


Velika većina biljaka upija vodu iz tla kroz svoj korijenski sistem.

Suvo tlo otežava apsorpciju. Prilagođavanje biljaka takvim uvjetima je povećanje usisne sile i aktivne površine korijena. Veličina ove sile u korijenu umjerenog pojasa je od 2 do 4 ⋅ 106 Pa, a u biljkama sušnih područja - do 6 ⋅ 106 Pa.

Čim se odabere raspoloživa voda u datom volumenu, korijenje raste dalje dublje i bočno, a korijenski sistem može dostići, na primjer, kod žitarica, dužinu od 13 km na 1000 cm3 tla (bez korijenovih dlačica) ( Slika 5.9).

Voda se troši za fotosintezu, samo oko 0,5% apsorbira ćelije, a 97-99% ide na transpiraciju - isparavanje kroz listove. Uz dovoljno vode i hranljivih materija, rast biljke je proporcionalan transpiraciji, a njena efikasnost će biti najveća. Efikasnost transpiracije je omjer rasta (neto proizvodnje) i količine vode koja se transpirira. Mjeri se u gramima suhe tvari na 1000 g vode. Za većinu biljaka, čak i za one koje su otporne na sušu, ona je jednaka dva, odnosno za dobijanje svakog grama žive materije potroši se 500 g vode. Glavni oblik adaptacije nije smanjenje transpiracije, već prestanak rasta tokom perioda suše.

U zavisnosti od toga kako se biljke prilagođavaju vlažnosti, razlikuje se nekoliko ekoloških grupa: higrofiti - kopnene biljke koje žive u veoma vlažnim tlima i uslovima visoke vlažnosti (pirinač, papirus, paprat, rogoza, šaš, oksalis, brusnice, močvarne biljke); mezofiti - podnose blagu sušu (drvenaste biljke različitih klimatskih zona, zeljaste hrastove šume, većina kultiviranih biljaka itd.); kserofiti - pustinjske biljke, suhe

voda, savane, suhi subtropi, pješčane dine i suhe, jako zagrijane padine, sposobne akumulirati vlagu u mesnatim listovima i stabljikama - sukulentima (aloe, kaktusi, itd.), kao i sklerofiti - koji imaju veliku usisnu snagu korijena i sposobni za smanjenje transpiracije biljaka iz uskih sitnih listova (hladni pelin, runolist runolist, perjanica, vlasuljak, itd.).

Strukturne i fiziološke karakteristike higrofita su dizajnirane da stalno uklanjaju višak vlage. To se provodi intenzivnom transpiracijom, koja se malo razlikuje od fizičkog isparavanja. Višak vlage se također uklanja gutacijom - oslobađanjem vode kroz posebne ćelije za izlučivanje koje se nalaze duž ruba lista. Višak vlage otežava prozračivanje, a samim tim i disanje

i usisna aktivnost korijena, pa je uklanjanje viška vlage borba biljaka za pristup zraku.

Strukturne i fiziološke karakteristike kserofita usmjerene su na prevazilaženje trajnog ili privremenog nedostatka vlage u tlu ili zraku. Rešavanje ovog problema se sprovodi na tri načina: 1) efektivna ekstrakcija (apsorpcija) vode; 2) ekonomičnu upotrebu; 3) sposobnost tolerisanja velikih gubitaka vode.

Intenzivno izvlačenje vode iz tla kserofiti postižu zahvaljujući dobro razvijenom korijenskom sistemu. U pogledu ukupne mase, korijenski sistemi kserofita su otprilike 10, a ponekad i 300-400 puta viši od nadzemnih dijelova. Dužina korijena može doseći 10-15 m, au crnom saksaulu - 30-40 m, što omogućava biljkama da koriste vlagu dubokih horizonata tla, au nekim slučajevima - podzemne vode. Tu su i površinski, dobro razvijeni korijenski sistemi,

sposoban da apsorbuje oskudne padavine, navodnjavajući samo gornje horizonte tla.

Ekonomično korištenje vlage od strane kserofita osigurano je činjenicom da su njihovi listovi mali, uski, kruti, s debelom kutikulom, višeslojnom epidermom debelih stijenki i velikim brojem mehaničkih tkiva, pa čak i uz veliki gubitak vode, listovi ne gube elastičnost i turgor. Ćelije lista su male, gusto zbijene, zbog čega je unutrašnja površina koja isparava značajno smanjena.

Osim toga, kserofiti imaju povećan osmotski pritisak ćelijskog soka, zbog čega mogu apsorbirati vodu čak i pri visokim silama tla uklanjanja vode.

Fiziološke adaptacije uključuju i visok kapacitet zadržavanja vode u ćelijama i tkivima, zbog visokog viskoziteta i elastičnosti citoplazme, značajnog udjela vezane vode u ukupnim rezervama vode itd. To omogućava kserofitima da izdrže duboku dehidraciju tkiva ( do 75% ukupne rezerve vode) bez gubitka održivosti . Osim toga, jedna od biohemijskih osnova otpornosti biljaka na sušu je očuvanje aktivnosti enzima tokom duboke dehidracije.

Mezofiti zauzimaju srednju poziciju između higrofita i kserofita. Česte su u umjereno vlažnim zonama s umjereno toplim režimom i prilično dobrom opskrbom mineralnom ishranom. U mezofite spadaju biljke livada, zeljasti pokrivač šuma, listopadno drveće i grmlje iz područja umjerene vlažne klime, kao i većina kultiviranih biljaka i korova. Mezofite karakterizira visoka ekološka plastičnost, što im omogućava da se prilagode promjenjivim uvjetima okoline. Specifični načini regulacije razmjene vode omogućili su biljkama da zauzmu najraznovrsnije površine zemljišta u pogledu ekoloških uslova.

Raznolikost načina adaptacije stoga leži u osnovi rasprostranjenosti biljaka na Zemlji, gdje je nedostatak vlage jedan od glavnih problema ekološke adaptacije.

12. Adaptacije životinja na vodni režim.

U odnosu na vodu među životinjama, vi

dijele sljedeće ekološke grupe: higrofili (vololjubivi) (uši, repovi, kopneni planari, komarci, kopneni mekušci i vodozemci); kserofili (suholjubivi) (deve, pustinjski glodari, gmizavci), kao i srednja grupa - mezofili (mnogi insekti, ptice, sisari).

Načini regulacije ravnoteže vode kod životinja su raznovrsniji nego kod biljaka. Mogu se podijeliti na bihevioralne, morfološke i fiziološke.

Adaptacije ponašanja uključuju traženje vodenih tijela, odabir staništa, kopanje jazbina, itd. U jazbinama se vlažnost zraka približava 100%, što smanjuje isparavanje kroz pokrivače, čuva vlagu u tijelu.

Morfološke metode održavanja normalne ravnoteže vode uključuju formacije koje doprinose zadržavanju vode u tijelu: školjke kopnenih mekušaca, odsutnost kožnih žlijezda i keratinizacija integumenta gmizavaca, hitinska kutikula insekata itd.

Fiziološke adaptacije za regulaciju metabolizma vode mogu se podijeliti u tri grupe: 1) sposobnost niza vrsta da formiraju metaboličku vodu i da se zadovoljavaju vlagom iz hrane (mnogi insekti, mali pustinjski glodari); 2) sposobnost uštede vlage u probavnom traktu zbog apsorpcije vode zidovima crijeva, kao i stvaranje visoko koncentriranog urina

(ovce, jerboas); 3) u najekstremnijim slučajevima nedostatka vlage - prestanak termoregulacionog povratka vlage (moisture return), kao što se dešava kod kamila koje nemaju pristup vodi. U takvoj situaciji, znojenje je isključeno, a isparavanje iz respiratornog trakta je naglo smanjeno.