A differenza delle piante, gli animali lo sono eterotrofi. Questo è il nome dato agli organismi che non sono in grado di creare materia organica da quelli inorganici. Creano le sostanze organiche necessarie al loro organismo da sostanze organiche fornite con il cibo. A differenza degli animali, le piante formano sostanze organiche da sostanze inorganiche, utilizzando per questo l'energia luminosa. Ma nella vita degli animali leggero gioca anche un ruolo importante. Molti animali sono dotati di organi visivi che permettono loro di navigare nello spazio, distinguere gli individui della propria specie dagli altri, cercare cibo, migrare, ecc. Alcune specie animali sono attive durante il giorno ( Falconiformi, rondini, zebre), altri - di notte ( scarafaggi, gufi, ricci).

La maggior parte delle specie animali vive in condizioni che variano durante l'anno. In primavera la durata aumenta gradualmente ore diurne, e con l'avvicinarsi dell'autunno comincia a diminuire. Reagendo ai cambiamenti nella durata delle ore diurne, gli animali possono prepararsi in anticipo all'inizio dei cambiamenti nella natura. Si chiama la reazione degli organismi ai cambiamenti delle ore diurne fotoperiodismo.

Un altro fattore importante natura inanimata influenzare l'attività vitale degli organismi è temperatura. U animali a sangue freddo (invertebrati, pescare, anfibi, rettili) la temperatura corporea dipende dalla temperatura ambiente. Con le basse temperature entrano in uno stato di torpore.

Animali a sangue caldo (uccelli, mammiferi) sono in grado di mantenere la temperatura corporea, indipendentemente dai cambiamenti ambientali, ad un livello più o meno costante. Per fare questo hanno bisogno di spendere molte energie. Pertanto, in inverno affrontano il grave problema di trovare cibo.

Vengono chiamati gli animali che vivono in condizioni di bassa temperatura amante del freddo (pinguini, orso polare , pesci di acque profonde e così via.). Questi animali hanno peli o piume ben sviluppati, uno strato Grasso sottocutaneo eccetera.

Specie che vivono in condizioni Temperature elevate, chiamato termofilo (coralli madreporici, antilope, ippopotami, stile pappagallo e così via.) (Fig. 276, 4-6). Molte specie sono in grado di vivere in condizioni di cambiamenti periodici di temperatura. Sono chiamati resistente al freddo (lupi, volpi, felpa e così via.) .

Un altro fattore ambientale, che svolge un ruolo importante nella vita degli animali, lo è umidità . Il corpo di molti animali contiene il 50-60% di acqua e il corpo delle meduse ne contiene fino al 98%. L'acqua garantisce il trasporto di sostanze in tutto il corpo, partecipa alle loro trasformazioni chimiche, alla regolazione della temperatura corporea, alla rimozione dei prodotti finali del metabolismo, ecc. Tra gli animali ci sono amante dell'umidità, resistente alla siccità E amante del secco. A amante dell'umidità includere quelle specie di animali che possono vivere solo in condizioni di elevata umidità (ad esempio, woodlice, lombrichi , anfibi). A differenza di loro, specie amanti del secco (scarabeo sacro, vista sul deserto serpente E lucertole ecc.) sono in grado di trattenere efficacemente l'acqua nel loro corpo. Ciò dà loro l'opportunità di vivere in steppe aride e deserti. Molte specie animali sono classificate come resistente alla siccità: sono in grado di sopravvivere a determinati periodi di siccità (molte specie Zukov, rettili, mammiferi e così via.).

Per gli animali che vivono in ambiente acquatico, importante composizione salina dell'acqua. Alcuni tipi di protozoi, crostacei e pesci possono vivere solo in corpi d'acqua dolce, altri solo nei mari. Materiale dal sito

Gli animali non vivono lunghi periodi di tempo condizioni favorevoli. Gli animali vivono periodi di condizioni sfavorevoli in modi diversi. Ad esempio, in inverno alcune specie di animali vanno in letargo ( orso bruno, riccio, tasso, ecc.). Ciò consente loro di ridurre il dispendio energetico in condizioni di scarsità di cibo. Tra gli abitanti del deserto, il letargo può avvenire in estate, durante il periodo secco. Animali unicellulari condizioni sfavorevoli trasferito allo stadio di cisti. Molti invertebrati sopravvivono in condizioni sfavorevoli allo stadio delle uova (tra i crostacei - il pesce scudo, molti insetti).

Tra fattori inanimati La maggiore influenza sugli animali è esercitata da:

• leggero;
• temperatura;
• umidità;
• composizione salina dell'acqua.

In questa pagina è presente materiale sui seguenti argomenti:

• Fattori dell'habitat inanimato

• Quale fattore di natura inanimata influenza il pino

• Condizioni naturali sfavorevoli

• L'influenza di vari fattori per la Seconda Guerra Mondiale di natura biologica

• Come gli animali influenzano la natura inanimata

Domande su questo materiale:

Madre Natura ha una natura molto testarda. Cerca sempre di conquistarne qualcuno condizioni difficili, creato dalle forze instancabili del nostro pianeta, ed è in tale condizioni estreme L'ingegnosità del mondo naturale può essere vista in tutta la sua gloria. Nella stragrande maggioranza dei casi, la natura sembra più intelligente di qualsiasi scienziato e inventa modi di sopravvivenza che possono servire come fonte di ispirazione per il desiderio dell'uomo di superare qualsiasi condizione difficile. Di seguito sono riportati dieci esempi di sorprendenti adattamenti degli animali alle temperature estreme e ad altre condizioni avverse:

10. Pesci artici

I pesci sono organismi poichilotermici, o semplicemente animali a sangue freddo, il che significa che quanto più bassa è la temperatura del loro ambiente, tanto più difficile è per loro mantenere le loro funzioni metaboliche. Inoltre, man mano che la temperatura diminuisce, nelle cellule del corpo si formano cristalli di ghiaccio e quindi l'animale può subire danni irreparabili, che alla fine lo porteranno alla morte. Tuttavia, i pesci artici non possono permettersi il lusso di generare calore proprio come i corpi delle foche e altri mammiferi marini che vivono nello stesso acqua ghiacciata, sembrano prosperare e il modo in cui lo fanno ha lasciato perplessi gli scienziati per molto tempo.

Una spiegazione è stata trovata in l'anno scorso, quando fu scoperta una proteina antigelo che impedisce la formazione di cristalli di ghiaccio nel sangue. Tuttavia, il modo esatto in cui funziona questa proteina è stato scoperto solo tre anni fa in uno studio condotto dalla Volkswagen (sì, la casa automobilistica). La proteina impedisce la formazione di ghiaccio nelle molecole che la circondano e consente così alle cellule di continuare il loro ciclo vitale. Questo fenomeno è dovuto al fatto che la proteina rallenta le molecole d'acqua, che di solito si trovano in uno stato di continui movimenti simili a una danza. Ciò impedisce la formazione e la rottura dei legami necessari per formare il ghiaccio. Una proteina simile è stata trovata in diverse specie di coleotteri che vivono ad alta quota o in prossimità del circolo polare artico.

9. Congelarsi per sopravvivere


I pesci artici evitano il congelamento, ma altri animali si sono evoluti per congelarsi completamente per sopravvivere alla stagione fredda. Per quanto paradossale possa sembrare, diverse specie di rane e tartarughe congelano quasi completamente e trascorrono l'intero inverno in questo stato. La cosa curiosa è che si congelano fino al stato solido e se lanci una rana così congelata ma viva dalla finestra, si romperà all'istante, come se fosse stata colpita da un pezzo di ghiaccio. Le rane poi miracolosamente si scongelano e ritornano allo stato di vita durante la primavera. Questa straordinaria tecnica di sopravvivenza invernale è dovuta al fatto che l'urea e il glucosio (che deriva dalla conversione del glicogeno nel fegato che avviene prima del congelamento) limitano la quantità di ghiaccio e riducono il restringimento osmotico delle cellule che altrimenti porterebbe alla morte del fegato. l'animale. In altre parole, lo zucchero permette alla rana di sopravvivere. Tuttavia, la loro resistenza ha un limite: sebbene sembrino completamente solidi quando congelati, gli animali potrebbero non sopravvivere se più del 65% della loro acqua corporea congela.

8. Calore chimico


Siamo ancora nel mondo degli animali a sangue freddo. La maggior parte di noi ha imparato durante le lezioni di fisica che quanto più piccolo è un oggetto, tanto più difficile è trattenere il calore. Inoltre, sappiamo che gli animali a sangue freddo tendono ad essere piuttosto letargici e capaci solo di brevi sprazzi di energia. Tuttavia gli insetti, pur essendo creature poichilotermiche, sono molto attivi e ottengono la loro energia generando calore corporeo attraverso mezzi chimici e meccanici, solitamente attraverso movimenti muscolari rapidi e costanti. Possiamo tracciare un parallelo tra gli insetti e il riscaldamento di un motore diesel in inverno prima di avviarlo. Lo fanno non solo per generare l'energia necessaria per mantenere il volo, ma anche per proteggersi dal freddo in inverno, ad esempio le api si stringono e tremano per evitare il congelamento.

7. Incistamento


Protozoi, batteri e spore, così come alcuni nematodi, utilizzano l'incistamento (che è l'atto di entrare in uno stato di animazione sospesa e di essere separati dal mondo esterno da una solida parete cellulare) per sopravvivere in condizioni sfavorevoli per lunghi periodi di tempo. Periodi di tempo molto lunghi.

In effetti, l'incistamento è proprio il motivo per cui uno dei più risultati incredibili del mondo naturale: gli scienziati sono riusciti a riportare in vita batteri e spore vecchi di milioni di anni, il più antico dei quali aveva circa 250 milioni di anni (sì, era più antichi dei dinosauri). L'incistimento potrebbe essere l'unico modo in cui Park Giurassico potrebbe diventare realtà. D'altra parte, immagina cosa accadrebbe se gli scienziati rianimassero un virus contro il quale il corpo umano non ha difese...

6. Radiatori naturali


Mantenere le cose al fresco è una sfida nelle aree tropicali, soprattutto con animali più grandi o più energici. I radiatori naturali lo sono metodo efficace abbassamento della temperatura corporea: ad esempio, le orecchie degli elefanti e dei conigli sono piene di vasi sanguigni, e aiutano gli animali a rinfrescare il corpo dal caldo. I conigli artici hanno orecchie molto più piccole, proprio come i mammut lanosi, la natura ha reso le loro orecchie piccole per proteggerle dal freddo; Radiatori sono stati ritrovati anche nel mondo preistorico, in animali come il Dimetrodon, vissuto durante il periodo Permiano, o, secondo alcuni scienziati, nei dinosauri appartenenti alla famiglia Stegosaurus, le cui piastre erano saturate di vasi per facilitare lo scambio di calore.

5. Megatermia


Troppo grande taglia può essere uno svantaggio per le creature che vivono nelle zone tropicali, poiché hanno costantemente bisogno di abbassare la temperatura corporea. Tuttavia, nelle acque fredde, le grandi creature a sangue freddo possono prosperare ed essere piuttosto energiche. Un prerequisito per questo è la dimensione: la megatermia è la capacità di generare calore dalla massa corporea, un fenomeno riscontrato nei liuto tartarughe marine(maggior parte grandi tartarughe nel mondo), o in grandi squali come i grandi squalo bianco o squalo mako. Questo aumento della temperatura corporea consente a queste creature di essere piuttosto energiche nelle acque fredde: infatti, le tartarughe marine liuto sono i rettili più veloci sulla Terra, capaci di raggiungere velocità fino a 32 chilometri all'ora in una breve raffica.

4. Cambiamenti nelle proprietà del sangue


Per sopravvivere in condizioni estreme, alcuni animali hanno sviluppato diversi tipi di composizione del sangue: ad esempio, il capodoglio e l'oca asiatica dalla testa barra. Entrambe queste specie hanno la strana capacità di immagazzinare molto più ossigeno nelle cellule del sangue rispetto ad altri animali. Tuttavia, ne hanno bisogno per vari motivi: il capodoglio deve trattenere il respiro a lungo perché si tuffa a grandi profondità in cerca di cibo. L'oca dalla testa barra deve mantenere un volo vigoroso sopra la catena montuosa dell'Himalaya e alle altitudini a cui vola c'è pochissimo ossigeno nell'aria.

3. Adattamento respiratorio


Nelle regioni tropicali ed equatoriali, il cambiamento delle stagioni può portare al disastro per molti animali. La stagione delle piogge può significare frequenti inondazioni, in cui molti animali terrestri perdono la vita, mentre la stagione secca significa mancanza d'acqua, il che è naturalmente dannoso per tutti. Tra gli animali per i quali la natura ha fatto di tutto per garantire la loro sopravvivenza ci sono i pesci che respirano aria. Molti di noi hanno sentito parlare del dipnoo, un membro del superordine del dipnoo, che crea una sacca di muco per proteggersi dalla siccità, ma alcune specie di pesci gatto e anguille non solo respirano aria, ma sono anche in grado di viaggiare sulla terra tra corpi di pesci acqua. Questi pesci sono in grado di ottenere ossigeno dall'aria non attraverso i polmoni o le branchie, ma attraverso l'uso di aree speciali i loro intestini.

2. Vita all'inferno


Sin dalla loro scoperta, le sorgenti idrotermali hanno smentito molte delle teorie avanzate dagli scienziati sulla vita nelle profondità marine. vita marina. La temperatura dell'acqua che circonda queste prese d'aria supera il punto di ebollizione, ma la pura pressione dell'acqua a queste profondità impedisce la comparsa di bolle. Le sorgenti idrotermali rilasciano costantemente idrogeno solforato, che è altamente tossico per la maggior parte delle forme di vita. Tuttavia, queste sorgenti infernali sono spesso circondate da colonie di vario genere organismi naturali, la maggior parte dei quali apparentemente prosperano in un mondo tossico e senza sole. Queste creature sono riuscite a far fronte alla carenza luce del sole(che sappiamo essere una parte importante per la maggior parte delle forme di vita poiché innesca la sintesi della vitamina D) e temperature incredibilmente elevate. Dato che molte delle creature degli abissi che vivono attorno alle sorgenti sono piuttosto primitive da un punto di vista evolutivo, gli scienziati stanno attualmente cercando di capire se queste sorgenti fossero condizioni reali l’origine della vita, apparsa per la prima volta circa 3,5 miliardi di anni fa.

1. Colonizzazione coraggiosa


Vale la pena notare che questo elemento nel nostro elenco non ha ancora un'analisi approfondita spiegazione scientifica: Una specie di pappagallo endemico del Nicaragua, l'aratinga holoclora messicano, nidifica nel cratere del vulcano Masaya. La parte difficile da spiegare è che il cratere rilascia costantemente gas di anidride solforosa, che sono piuttosto mortali. Come questi pappagalli possano nidificare in un ambiente che può facilmente uccidere persone e altri animali in pochi minuti è ancora un mistero per gli scienziati, e questo dimostra che Madre Natura, nella sua determinazione a conquistare lo spazio, non ha paura di alcun ostacolo. Mentre la fauna che vive vicino alle sorgenti marine profonde ha avuto milioni di anni di evoluzione per adattarsi alla vita in tali condizioni, i pappagalli verdi del cratere Masaya hanno iniziato ad adottare questo stile di vita solo di recente in termini evolutivi. Studiando queste specie intrepide, gli esseri umani possono comprendere meglio come funziona la meraviglia dell'universo, l'evoluzione, proprio come Charles Darwin osservò i fringuelli delle Isole Galapagos durante il suo viaggio a bordo del Beagle.

Cambio di stagione dentro zona temperata comporta cambiamenti significativi nella vita della natura, associati principalmente ai cambiamenti di temperatura. Adattamenti di piante e animali associati al cambiamento condizioni esterne, Avere forme diverse e manifestazioni: ai mammiferi cresce uno spesso sottopelo, uccelli migratori cambiano habitat, altri uccelli si ricoprono di piumino, che è un cattivo conduttore di calore e protegge gli animali dall'ipotermia in inverno.

Prepararsi per l'inverno

In piena estate, la crescita di molte specie di piante si ferma, il numero di piante da fiore, termina l'allevamento degli uccelli. Inizia la maturazione dei frutti e dei semi; La preparazione per l'inverno diventa più evidente.

Le piante accumulano riserve nutrienti negli organi svernanti: radici, rizomi, bulbi, tuberi.

Negli insetti, il grasso si accumula in organi speciali: i corpi grassi. Il grasso si deposita anche nel tessuto sottocutaneo di molti mammiferi. In autunno gli uccelli e i mammiferi fanno la muta. Le foglie cadono dagli alberi e dai cespugli.

Stato di profondo riposo

Molte specie di organismi hanno acquisito la capacità di sopravvivere a condizioni sfavorevoli (temperature elevate o molto basse, diminuzione dell'umidità, mancanza di cibo, ecc.) in uno stato di profondo riposo. È caratterizzato da una diminuzione dei processi fisiologici, da uno scambio di gas più lento, dalla cessazione della nutrizione e dall'immobilità negli animali.

La temperatura che causa questa condizione è diversa per tipi diversi. In alcuni insetti, pesci e anfibi il riposo profondo avviene già quando la temperatura scende a +15°C, in altri a +10°C, in altri solo a temperature prossime a O°C.

U vari tipi Diversi organi vegetali vivono uno stato di dormienza invernale. Le piante bulbose hanno bulbi, le felci e molte altre hanno rizomi, i piselli odorosi hanno tuberi sotterranei, i cardi hanno rosette di foglie pressate al suolo e la maggior parte delle piante hanno semi.

Gli animali invertebrati possono svernare a vari stadi di sviluppo. Sì, ordinario zanzara della malaria- allo stadio di insetto adulto, la farfalla primaverile - allo stadio larvale, la farfalla cava - allo stadio di uovo e la farfalla cavolaia - allo stadio di pupa.

Durante l'autunno e l'inverno le piante e gli insetti si abituano maggiormente al freddo e aumenta la loro resistenza alle basse temperature. Questo si chiama indurimento.

Anabiosi di animali e piante

Gli organismi in uno stato di animazione sospesa sono particolarmente resistenti alle condizioni avverse. Nell'animazione sospesa, i processi vitali sono temporaneamente interrotti o talmente ridotti che non vi sono manifestazioni visibili della vita.

Nelle piante da fiore lo stato di animazione sospesa fa parte del normale ciclo vitale. I semi essiccati rimangono vitali per molti anni. In un certo numero di invertebrati (protozoi, crostacei inferiori, rotiferi), l'animazione sospesa si verifica quando le pozzanghere e le paludi in cui vivono si seccano.

Altri invertebrati entrano in animazione sospesa quando congelati. I protozoi e alcuni artropodi (dafnie, ciclopi, insetti) possono congelarsi nel ghiaccio.

In esperimenti appositamente progettati, i bruchi delle farfalle sono sopravvissuti al congelamento a una temperatura di -7,9°C nematodi-183°C. Spore di muschi e felci e semi di cereali, dopo l'essiccazione, sono state sottoposte ad una temperatura di -272°C e hanno mantenuto la germinazione.

È stato stabilito che il ritorno alla vita attiva da uno stato di animazione sospesa è possibile solo quando il fluido tissutale non forma cristalli, ma rimane in uno stato superraffreddato. Ciò è dovuto al fatto che nei tessuti si forma glicerolo, che impedisce il congelamento.

Fisiologia del letargo

La diminuzione del tasso metabolico riscontrata nei mammiferi si manifesta sotto forma di ibernazione. Le ragioni della sua insorgenza sono la diminuzione della temperatura, nonché la mancanza di cibo sia in inverno che in estate, quando la vegetazione nella steppa e nel deserto brucia per il caldo.

Criceti, scoiattoli, pipistrelli, ricci e alcuni tipi di scoiattoli di terra vanno in letargo. ibernazione Altre specie di scoiattoli di terra vanno in letargo durante l'estate, di solito durante la metà secca dell'estate. Durante il letargo, la termoregolazione attiva diminuisce, la temperatura corporea scende quasi alla temperatura ambiente e tutte le funzioni rallentano. Frequenza cardiaca pipistrelli, ad esempio, scende da 420 a 16 al minuto.

In alcuni mammiferi: orsi, tassi, cani procione, proteine: inizia il sonno invernale, durante il quale anche il metabolismo diminuisce in modo significativo, ma non si verifica alcun calo della temperatura corporea.

Dispositivi speciali

Completare ciclo vitale Alcune piante, insetti e numerosi altri organismi hanno bisogno di raffreddarsi e attraversare le fasi di dormienza invernale. In questo momento vengono eseguiti alcuni processi fisiologici che preparano il corpo a nuove attività di vita attiva.

Modi in cui gli organismi viventi sopravvivono a condizioni sfavorevoli (svernamento, ibernazione, animazione sospesa, migrazione, ecc.).

Svernamento- modi di vivere esperienze sfavorevoli periodo invernale(basse temperature, mancanza di cibo) animali delle zone temperate e fredde. Negli invertebrati esistono cicli di sviluppo in cui una delle fasi è resistente al freddo (esempio: uova di locusta, larve di scarabeo, pupe di farfalla). Negli animali a sangue caldo - ibernazione (ibernazione) - orso, riccio, tasso - rallentano durante questo processi biologici. Nelle piante, lo svernamento è accompagnato da una cessazione o da un forte rallentamento dei processi fisiologici. Il significato fisiologico è conservare l'energia in condizioni sfavorevoli. Il letargo estivo è associato a carenza stagionale di umidità (estivazione) - dipnoi.

Anabiosi- uno stato del corpo in cui i processi fisiologici si fermano temporaneamente o sono così rallentati che non ci sono manifestazioni visibili della vita, osservato con un forte deterioramento delle condizioni di vita – bassa temperatura, siccità. Quando si verificano condizioni favorevoli: ripristino livello normale attività vitale, le cisti sono le più resistenti. Nei poichilotermi - anfibi (rospi, rane, tritoni) - esposizione a lungo termine alte temperature per il risveglio. Diapausa - caso speciale anabiosi, negli insetti è presente la diapausa larvale (nel biancospino), pupale, immaginale (zanzara).

Sogno invernale- inibizione nella corteccia cerebrale e nelle aree sottocorticali, accompagnata da una diminuzione del metabolismo. Il sonno invernale consente agli animali di sopravvivere a un periodo sfavorevole

dell'anno. Il sonno invernale differisce dal letargo per la minore intensità del processo di inibizione di tutte le funzioni e la capacità di svegliarsi.

Emigrazioneè un trasferimento di massa di animali dai loro habitat abituali.

Nomadismo– spostamento a breve e breve termine di animali da un’area all’altra come adattamento alla sopravvivenza a condizioni di vita sfavorevoli. Ci sono stagionali, periodici e forme casuali migrazioni. Motivo: inverno, siccità, letargo, per gli ungulati erbivori - disponibilità di cibo. Inoltre, durante le migrazioni, non sempre gli animali ritornano ai luoghi originari;

Migrazione- movimenti regolari periodici o non periodici, orizzontali e verticali degli animali verso l'habitat individuale di un individuo (il loro gruppo) nel corso di una stagione, di un anno o di un numero di anni. Le sue caratteristiche: stagionalità rigorosa, presenza di un meccanismo per il controllo delle date del calendario, ristrutturazione multipla sistemi fisiologici organismo a causa dell'imminente aumento del consumo di energia, della necessità di orientamento nello spazio, gli individui in un certo stato fisiologico sono coinvolti nella migrazione, carattere di massa associato alla sincronizzazione dei tempi dello sviluppo dello stato migratorio in tutti gli individui. La migrazione stagionale è nota per molti taxa di animali, più ben studiati negli uccelli, così come per le migrazioni riproduttive dei pesci. Distinguere attivo, passivo, alimentazione, dispersione e altre forme di migrazione animale.

47. Struttura della popolazione: spaziale e demografica.

Principali indicatori della struttura della popolazione – numero, distribuzione degli organismi nello spazio e rapporto tra individui di diverse qualità. Ogni individuo ha una certa dimensione, sesso, caratteristiche distintive morfologia, caratteristiche comportamentali, loro limiti di sopportazione e adattabilità ai cambiamenti ambientali. La distribuzione di queste caratteristiche in una popolazione ne caratterizza anche la struttura. La struttura della popolazione non è stabile. Crescita e sviluppo di organismi, nascita di nuovi, morte da ragioni varie, cambiamenti nelle condizioni ambientali, aumento o diminuzione del numero di nemici: tutto ciò porta a cambiamenti in vari rapporti all'interno della popolazione.

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