Ekstremsport i dyreverdenen. Ekstremidrettsutøvere i dyreverdenen bruker oftest syv generelle kriterier for arten

Ekstremofiler er organismer som lever og trives i habitater der liv er umulig for de fleste andre organismer. Suffikset (-phil) på gresk betyr kjærlighet. Ekstremofiler "elsker" å leve under ekstreme forhold. De har evnen til å tåle forhold som høy stråling, høyt eller lavt trykk, høy eller lav pH, mangel på lys, ekstrem varme eller kulde og ekstrem tørke.

De fleste ekstremofile er mikroorganismer som, og. Større organismer som ormer, frosker og insekter kan også leve i ekstreme habitater. Det finnes forskjellige klasser av ekstremofile basert på hvilken type miljø de trives i. Her er noen av dem:

• Acidophilus er en organisme som trives i et surt miljø med pH-nivåer på 3 og under.
• Alkaliphile er en organisme som trives i alkaliske miljøer med pH-nivåer på 9 og over.
• Barophil er en organisme som lever i høytrykksmiljøer som dyphavshabitater.
• En halofil er en organisme som lever i habitater med ekstremt høye saltkonsentrasjoner.
• En hypertermofil er en organisme som trives i miljøer med ekstremt høye temperaturer (80° til 122°C).
• Psykrofil/kryofil - en organisme som lever under ekstremt kalde forhold og lave temperaturer (fra -20° til +10° C).
• Radioresistente organismer er organismer som trives i miljøer med høye nivåer av stråling, inkludert ultrafiolett og kjernefysisk stråling.
• En xerofil er en organisme som lever under ekstremt tørre forhold.

Tardigrader

Tardigrades, eller vannbjørner, tåler flere typer ekstreme forhold. De bor i varme kilder Antarktis is, så vel som i dype miljøer, på fjelltopper og til og med i. Tardigrades er ofte funnet i lav og moser. De lever av planteceller og små virvelløse dyr som nematoder og hjuldyr. Akvatiske bjørner formerer seg, selv om noen formerer seg gjennom partenogenese.

Tardigrades kan overleve under en rekke ekstreme forhold fordi de er i stand til midlertidig å stenge ned stoffskiftet når forholdene ikke er egnet for overlevelse. Denne prosessen kalles kryptobiose og lar vannlevende bjørner komme inn i en tilstand som lar dem overleve i forhold med ekstrem tørrhet, mangel på oksygen, ekstrem kulde, lavtrykk og høy toksisitet eller stråling. Tardigrades kan forbli i denne tilstanden i flere år og forlate den når miljøet blir beboelig.

Artemia ( Artemia salina)

Artemia er en art av små krepsdyr som kan leve under forhold med ekstremt høye saltkonsentrasjoner. Disse ekstremofile lever i saltsjøer, saltmyrer, hav og steinete kyster. Deres viktigste matkilde er grønne alger. Artemia har gjeller som hjelper dem å overleve i salte miljøer ved å absorbere og frigjøre ioner og produsere konsentrert urin. Som tardigrader, reproduserer saltlake seg seksuelt og aseksuelt (via partenogenese).

Helicobacter pylori bakterier ( Helicobacter pylori)

Helicobacter pylori- en bakterie som lever i det ekstremt sure miljøet i magen. Disse bakteriene skiller ut enzymet urease, som nøytraliserer saltsyre. Det er kjent at andre bakterier ikke er i stand til å motstå surheten i magen. Helicobacter pylori er spiralformede bakterier som kan grave seg inn i mageveggen og forårsake sår eller til og med magekreft hos mennesker. De fleste mennesker i verden har denne bakterien i magen, men de forårsaker vanligvis sjelden sykdom, ifølge Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

Cyanobakterier Gloeocapsa

Gloeocapsa- en slekt av cyanobakterier som vanligvis lever på våte bergarter av steinete kyster. Disse bakteriene inneholder klorofyll og er i stand til... Celler Gloeocapsa omgitt av gelatinøse membraner som kan være sterke eller fargeløse. Forskere har oppdaget at de er i stand til å overleve i verdensrommet i et og et halvt år. Prøver steiner inneholder Gloeocapsa, ble plassert utenfor den internasjonale romstasjon, og disse mikroorganismene var i stand til å motstå de ekstreme forholdene i rommet, som temperatursvingninger, vakuumeksponering og strålingseksponering.

I kokende vann ved en temperatur på 100°C dør alle former for levende organismer, inkludert bakterier og mikrober, som er kjent for sin utholdenhet og vitalitet - dette er et allment kjent og allment akseptert faktum. Men det viser seg å være feil!

På slutten av 1970-tallet, med ankomsten av de første dyphavsfartøyene, hydrotermiske ventiler, hvorfra det kontinuerlig strømmet strømmer av ekstremt varmt, sterkt mineralisert vann. Temperaturen på slike bekker når utrolige 200-400°C. Til å begynne med kunne ingen ha forestilt seg at liv kunne eksistere på flere tusen meters dyp fra overflaten, i evig mørke, og til og med ved en slik temperatur. Men hun fantes der. Dessuten ikke primitivt encellet liv, men hele uavhengige økosystemer bestående av tidligere ukjente kjent for vitenskapen arter.

En hydrotermisk ventil funnet i bunnen av Cayman-graven på omtrent 5000 meters dyp. Slike kilder kalles svarte røykere på grunn av utbruddet av svart, røyklignende vann.

Grunnlaget for økosystemer som bor i nærheten av hydrotermiske ventiler er kjemosyntetiske bakterier - mikroorganismer som får de nødvendige næringsstoffene ved å oksidere forskjellige kjemiske elementer; i et spesielt tilfelle ved oksidasjon av karbondioksid. Alle andre representanter for termiske økosystemer, inkludert filtermatende krabber, reker, forskjellige bløtdyr og til og med store marine ormer, er avhengige av disse bakteriene.

Denne svarte røykeren er helt innhyllet i hvite sjøanemoner. Forhold som betyr døden for andre marine organismer, er normen for disse skapningene. Hvitanemoner får næring ved å innta kjemosyntetiske bakterier.

Organismer som lever i svarte røykere"er helt avhengige av lokale forhold og er ikke i stand til å overleve i habitatet som er kjent for det store flertallet av livet i havet. Av denne grunn i lang tid Det var ikke mulig å heve en eneste skapning til overflaten i live, de døde alle da vanntemperaturen sank.

Pompeisk orm (lat. Alvinella pompejana) - denne innbyggeren av undervanns hydrotermiske økosystemer fikk et ganske symbolsk navn.

Hev først Levende skapning lyktes under vann Ubemannet luftfartøy ISIS drives av britiske havforskere. Forskere har funnet ut at temperaturer under 70°C er dødelige for disse fantastiske skapninger. Dette er ganske bemerkelsesverdig, siden en temperatur på 70°C er dødelig for 99% av organismene som lever på jorden.

Oppdagelsen av termiske økosystemer under vann var ekstremt viktig for vitenskapen. For det første har grensene som liv kan eksistere innenfor blitt utvidet. For det andre førte oppdagelsen forskerne til en ny versjon av livets opprinnelse på jorden, ifølge hvilken liv oppsto i hydrotermiske ventiler. Og for det tredje, denne oppdagelsen i Igjen fikk oss til å forstå at vi vet ubetydelig lite om verden rundt oss.

Noen organismer har en spesiell fordel som gjør at de tåler de mest ekstreme forhold der andre rett og slett ikke kan klare seg. Slike evner inkluderer motstand mot enormt trykk, ekstreme temperaturer og andre. Disse ti skapningene fra listen vår vil gi odds til alle som våger å kreve tittelen den mest motstandsdyktige organismen.

10. Himalaya hoppende edderkopp

Den asiatiske villgåsen er kjent for å fly i høyder på over 6,5 kilometer, mens den høyeste menneskelige bosetningen er på 5100 meter i de peruanske Andesfjellene. Høyhøyderekorden tilhører imidlertid ikke gjess i det hele tatt, men til Himalaya-hoppedderkoppen (Euophrys omnisuperstes). Denne edderkoppen lever i en høyde på over 6700 meter og lever hovedsakelig av små insekter som bæres dit av vindkast. Nøkkelfunksjonen til dette insektet er evnen til å overleve i nesten fullstendig fravær oksygen.

9. Kjempekenguruhopper


Vanligvis, når vi tenker på dyrene som kan overleve lengst uten vann, kommer kamelen umiddelbart til tankene. Men kameler kan overleve uten vann i ørkenen i bare 15 dager. I mellomtiden vil du bli overrasket over å høre at det er et dyr i verden som kan leve hele livet uten å drikke en dråpe vann. Den gigantiske kenguruhopperen er en nær slektning av bevere. Deres gjennomsnittlige levetid er vanligvis mellom 3 og 5 år. De får vanligvis fuktighet fra mat, spiser forskjellige frø. I tillegg svetter ikke disse gnagerne, og unngår dermed ytterligere vanntap. Disse dyrene lever vanligvis i Death Valley, og er for tiden truet.

8. Varmetolerante ormer


Siden varme i vann overføres mer effektivt til organismer, vil en vanntemperatur på 50 grader Celsius være mye farligere enn samme lufttemperatur. Av denne grunn trives hovedsakelig bakterier i varme kilder under vann, noe som ikke kan sies om flercellede livsformer. Imidlertid er det spesiell type ormer kalt paralvinella sulfincola, som med glede gjør seg hjemme i områder der vannet når temperaturer på 45-55 grader. Forskere utførte et eksperiment der en av veggene i akvariet ble oppvarmet, som et resultat viste det seg at ormene foretrakk å bo på dette bestemte stedet, og ignorerte kjøligere steder. Det antas at denne funksjonen ble utviklet av ormene slik at de kunne nyte bakteriene som finnes i overflod i varme kilder. For de hadde det ikke før naturlige fiender, bakterier var relativt enkle byttedyr.

7. Grønlandshai


Grønlandshaien er en av de største og minst studerte haiene på planeten. Til tross for at de svømmer ganske sakte (enhver amatørsvømmer kan overhale dem), blir de ekstremt sjelden sett. Dette skyldes det faktum at denne typen hai vanligvis lever på 1200 meters dyp. I tillegg er denne haien en av de mest motstandsdyktige mot kulde. Hun foretrekker vanligvis å oppholde seg i vann hvis temperatur varierer mellom 1 og 12 grader Celsius. Fordi disse haiene lever i kaldt vann, må de bevege seg ekstremt sakte for å minimere energiforbruket. De er vilkårlige i mat og spiser alt som kommer i veien. Det går rykter om at levetiden deres er rundt 200 år, men ingen har ennå kunne bekrefte eller avkrefte det.

6. Djevelens orm


I mange tiår trodde forskerne at bare encellede organismer var i stand til å overleve på store dyp. Etter deres mening, høytrykk, mangel på oksygen og ekstreme temperaturer sto i veien for flercellede skapninger. Men så ble det oppdaget mikroskopiske ormer på flere kilometers dyp. Oppkalt halicephalobus mephisto, etter en demon fra tysk folklore, ble den oppdaget i vannprøver 2,2 kilometer under overflaten av en hule i Sør-Afrika. De klarte å overleve ekstreme forhold miljø, som gjorde det mulig å anta at liv er mulig på Mars og på andre planeter i vår galakse.

5. Frosker

Noen arter av frosker er viden kjent for deres evne til å bokstavelig talt fryse helt. vinterperiode og våkne til liv med vårens ankomst. I Nord Amerika Det er funnet fem arter av slike frosker, den vanligste er den vanlige trefrosken. Siden trefrosker ikke er veldig sterke gravere, gjemmer de seg rett og slett under falne blader. De har et stoff som frostvæske i blodårene, og selv om hjertet stopper til slutt, er det midlertidig. Grunnlaget for deres overlevelsesteknikk er den enorme konsentrasjonen av glukose som kommer inn i blodet fra froskens lever. Det som er enda mer overraskende er det faktum at frosker er i stand til å demonstrere sin evne til å fryse ikke bare inn naturlige omgivelser, men også under laboratorieforhold, slik at forskere kan avsløre sine hemmeligheter.

(banner_ads_inline)

4. Dyphavsmikrober


Vi vet alle at det dypeste punktet i verden er Marianergraven. Dens dybde når nesten 11 kilometer, og trykket der overstiger atmosfæretrykket 1100 ganger. For flere år siden klarte forskere å oppdage gigantiske amøber der, som de klarte å fotografere ved hjelp av et kamera med høy oppløsning og beskyttet av en glasskule mot det enorme trykket som hersker i bunnen. Dessuten viste en nylig ekspedisjon sendt av James Cameron selv det i dypet Mariana Trench andre former for liv kan eksistere. Det ble tatt prøver av bunnsedimenter, som beviste at depresjonen bokstavelig talt vrimlet av mikrober. Dette faktum forbløffet forskere, fordi de ekstreme forholdene som råder der, så vel som det enorme presset, er langt fra et paradis.

3. Bdelloidea


Hjuldyr av arten Bdelloidea er utrolig små virvelløse hunndyr, vanligvis funnet i ferskvann. Siden oppdagelsen er det ikke funnet noen hanner av arten, og hjuldyrene formerer seg selv ukjønnet, noe som igjen ødelegger deres eget DNA. De gjenoppretter sitt opprinnelige DNA ved å spise andre typer mikroorganismer. Takket være denne evnen kan hjuldyr tåle ekstrem dehydrering, faktisk er de i stand til å motstå nivåer av stråling som vil drepe de fleste levende organismer på planeten vår. Forskere tror at deres evne til å reparere deres DNA oppsto som et resultat av deres behov for å overleve i ekstremt tørre miljøer.

2. Kakerlakk


Det er en myte om at kakerlakker vil være de eneste levende organismene som vil overleve en atomkrig. Faktisk kan disse insektene leve uten vann og mat i flere uker, og dessuten kan de leve i uker uten hode. Kakerlakker har eksistert i 300 millioner år, og overlevd selv dinosaurene. Discovery Channel gjennomførte en serie eksperimenter som skulle vise om kakerlakker ville overleve eller ikke under kraftig atomstråling. Som et resultat viste det seg at nesten halvparten av alle insekter var i stand til å overleve stråling på 1000 rad (slik stråling kan drepe en voksen sunn person på bare 10 minutters eksponering), overlevde dessuten 10 % av kakerlakkene eksponering for stråling på 10 000 rad, som er lik stråling kl. atomeksplosjon i Hiroshima. Dessverre overlevde ingen av disse små insektene stråledosen på 100 000 rad.

1. Tardigrader


Små vannlevende organismer kalt tardigrader har vist seg å være de hardeste organismene på planeten vår. Disse tilsynelatende søte dyrene er i stand til å overleve nesten alle ekstreme forhold, enten det er varme eller kulde, enormt trykk eller høy stråling. De er i stand til å overleve en stund selv i verdensrommet. Under ekstreme forhold og i en tilstand av ekstrem dehydrering, er disse skapningene i stand til å holde seg i live i flere tiår. De våkner til liv så snart du legger dem i en dam.

Temperaturen er den viktigste miljøfaktoren. Temperatur har en enorm innvirkning på mange aspekter av organismenes liv, deres geografi for distribusjon, reproduksjon og andre biologiske egenskaper til organismer, som hovedsakelig avhenger av temperatur. Rekkevidde, dvs. Temperaturgrensene som liv kan eksistere i varierer fra omtrent -200 °C til +100 °C, og det er noen ganger funnet bakterier i varme kilder ved temperaturer på 250 °C. I virkeligheten kan de fleste organismer overleve i et enda smalere temperaturområde.

Noen typer mikroorganismer, hovedsakelig bakterier og alger, er i stand til å leve og formere seg i varme kilder ved temperaturer nær kokepunktet. Den øvre temperaturgrensen for varmekildebakterier er ca. 90°C. Temperaturvariasjoner er svært viktig fra et miljøsynspunkt.

Enhver art er i stand til å leve bare innenfor et visst temperaturområde, de såkalte maksimums- og minimumsdødelige temperaturer. Utover disse kritiske temperaturekstremitetene, kulde eller varme, oppstår organismens død. Et sted mellom dem er det en optimal temperatur der den vitale aktiviteten til alle organismer, levende materie som helhet, er aktiv.

I henhold til toleransen til organismer til temperaturforhold de er delt inn i eurytermiske og stenotermiske, dvs. i stand til å tolerere temperatursvingninger innenfor vide eller trange grenser. For eksempel kan lav og mange bakterier leve i forskjellige temperaturer, eller orkideer og andre varmekjære planter i tropiske soner er stenotermiske.

Noen dyr er i stand til å opprettholde en konstant kroppstemperatur, uavhengig av omgivelsestemperaturen. Slike organismer kalles homeotermiske. Hos andre dyr varierer kroppstemperaturen avhengig av omgivelsestemperaturen. De kalles poikilotermiske. Avhengig av metoden for tilpasning av organismer til temperaturforhold, er de delt inn i to miljøgrupper: kryofyll er organismer tilpasset kulde og lave temperaturer; termofile – eller varmekjære.

Allens regel- en økogeografisk regel etablert av D. Allen i 1877. I følge denne regelen, blant beslektede former for homeotermiske (varmblodige) dyr som fører en lignende livsstil, har de som lever i kaldere klima relativt mindre utstående kroppsdeler: ører, ben, haler osv.

Å redusere de utstående delene av kroppen fører til en reduksjon i den relative overflaten av kroppen og bidrar til å spare varme.

Et eksempel på denne regelen er representanter for Canine-familien fra forskjellige regioner. De minste (i forhold til kroppslengde) ørene og mindre langstrakte snuten i denne familien finnes i fjellreven (område: Arktis), og de største ørene og smale, langstrakte snuten finnes hos fennikreven (område: Sahara).

Denne regelen gjelder også for menneskelige populasjoner: den korteste (i forhold til kroppsstørrelse) nese, armer og ben er karakteristiske for eskimo-aleut-folkene (eskimoer, inuitter), og Lange hender og ben for pels og tulle.

Bergmans regel- en økogeografisk regel formulert i 1847 av den tyske biologen Karl Bergmann. Regelen sier at blant lignende former for homeotermiske (varmblodige) dyr, er de største de som lever i kaldere klima - på høye breddegrader eller i fjellet. Hvis det er nært beslektede arter (for eksempel arter av samme slekt) som ikke skiller seg vesentlig fra hverandre i fôringsmønster og livsstil, så finnes større arter også i mer alvorlig (kaldt) klima.

Regelen er basert på antakelsen om at den totale varmeproduksjonen i endoterme arter avhenger av kroppens volum, og varmeoverføringshastigheten avhenger av dens overflateareal. Når størrelsen på organismer øker, vokser kroppens volum raskere enn overflaten. Denne regelen ble eksperimentelt testet for første gang på hunder. forskjellige størrelser. Det viste seg at varmeproduksjonen hos små hunder er høyere per masseenhet, men uansett størrelse forblir den nesten konstant per overflateenhet.

Faktisk er Bergmanns regel ofte oppfylt både innenfor samme art og blant nært beslektede arter. For eksempel Amur form av en tiger med Langt øst større enn Sumatran fra Indonesia. Nordlige ulveunderarter er i gjennomsnitt større enn sørlige. Blant de nært beslektede artene av bjørneslekten lever de største på nordlige breddegrader ( isbjørn, brune bjørner med o. Kodiak), og de minste artene (for eksempel brillebjørnen) finnes i områder med varmt klima.

Samtidig ble denne regelen ofte kritisert; det ble bemerket at det ikke kan være av generell karakter, siden størrelsen på pattedyr og fugler påvirkes av mange andre faktorer i tillegg til temperatur. I tillegg skjer ofte tilpasninger til tøft klima på populasjons- og artsnivå ikke på grunn av endringer i kroppsstørrelse, men på grunn av endringer i størrelse på indre organer (økning i størrelse på hjerte og lunger) eller pga. biokjemiske tilpasninger. Med denne kritikken i betraktning, er det nødvendig å understreke at Bergmans regel er statistisk av natur og viser sin effekt tydelig, alt annet likt.

Det er faktisk mange unntak fra denne regelen. Altså den minste rasen ullen mammut kjent fra polarøya Wrangel; mange underarter av skogulver er større enn tundraulver (for eksempel den utdødde underarten fra Kenai-halvøya; det antas at deres store størrelse kan gi disse ulvene en fordel når de jakter på store elger som bor på halvøya). Den fjerne østlige underarten av leopard som lever på Amur er betydelig mindre enn den afrikanske. I eksemplene som er gitt, er de sammenlignede formene forskjellige i livsstil (øy- og kontinentale populasjoner; tundra-underarter, som lever av mindre byttedyr, og skogunderarter, som lever av større byttedyr).

I forhold til mennesker er regelen gjeldende til en viss grad (for eksempel dukket pygmestammer tilsynelatende opp gjentatte ganger og uavhengig i forskjellige områder med tropisk klima); forskjeller i lokale dietter og skikker, migrasjon og genetisk drift mellom populasjoner setter imidlertid grenser for anvendeligheten av denne regelen.

Glogers regel er at blant former relatert til hverandre ( forskjellige raser eller underarter av samme art, beslektede arter) homeotermiske (varmblodige) dyr, de som lever i varmt og fuktig klima er lysere i fargen enn de som lever i kaldt og tørt klima. Etablert i 1833 av Konstantin Gloger (Gloger C. W. L.; 1803-1863), en polsk og tysk ornitolog.

For eksempel er de fleste ørkenfuglearter matere i fargen enn deres subtropiske og subtropiske slektninger. tropiske skoger. Glogers regel kan forklares både med hensyn til kamuflasje og ved påvirkning av klimatiske forhold på syntesen av pigmenter. Til en viss grad gjelder Glogers regel også for hypokilotermiske (kaldblodige) dyr, spesielt insekter.

Fuktighet som en miljøfaktor

Opprinnelig var alle organismer vannlevende. Etter å ha erobret land, mistet de ikke avhengigheten av vann. En integrert del Alle levende organismer er vann. Fuktighet er mengden vanndamp i luften. Uten fuktighet eller vann er det ikke liv.

Fuktighet er en parameter som karakteriserer innholdet av vanndamp i luften. Absolutt fuktighet er mengden vanndamp i luften og avhenger av temperatur og trykk. Denne mengden kalles relativ fuktighet (dvs. forholdet mellom mengden vanndamp i luften og den mettede mengden damp under visse temperatur- og trykkforhold.)

I naturen er det en daglig rytme av fuktighet. Fuktigheten svinger vertikalt og horisontalt. Denne faktoren, sammen med lys og temperatur, spiller en stor rolle i å regulere aktiviteten til organismer og deres distribusjon. Fuktighet endrer også effekten av temperatur.

En viktig miljøfaktor er lufttørking. Spesielt for landlevende organismer er tørkeeffekten av luft av stor betydning. Dyr tilpasser seg ved å flytte til beskyttede steder og føre en aktiv livsstil om natten.

Planter absorberer vann fra jorda og nesten alt (97-99%) fordamper gjennom bladene. Denne prosessen kalles transpirasjon. Fordampning avkjøler bladene. Takket være fordampning transporteres ioner gjennom jorda til røttene, ioner transporteres mellom celler osv.

En viss mengde fuktighet er helt nødvendig for landlevende organismer. Mange av dem krever en relativ fuktighet på 100% for normal funksjon, og tvert imot kan en organisme i normal tilstand ikke leve lenge i absolutt tørr luft, fordi den stadig mister vann. Vann er en viktig del av levende materie. Derfor fører tap av vann i en viss mengde til døden.

Planter i tørt klima tilpasser seg gjennom morfologiske endringer og reduksjon av vegetative organer, spesielt blader.

Landdyr tilpasser seg også. Mange av dem drikker vann, andre absorberer det gjennom kroppen i væske- eller dampform. For eksempel de fleste amfibier, noen insekter og midd. De fleste ørkendyr drikker aldri de tilfredsstiller behovene sine fra vann tilført mat. Andre dyr får vann gjennom prosessen med fettoksidasjon.

Vann er helt nødvendig for levende organismer. Derfor sprer organismer seg over hele habitatet deres avhengig av deres behov: vannlevende organismer lever konstant i vann; hydrofytter kan bare leve i svært fuktige miljøer.

Fra synspunkt av økologisk valens tilhører hydrofytter og hygrofytter gruppen stenogyrer. Fuktighet påvirker i stor grad de vitale funksjonene til organismer, for eksempel 70 % relativ fuktighet var svært gunstig for feltmodning og fruktbarhet hos trekkgresshopper. Når de forplantes med suksess, forårsaker de enorme økonomiske skader på avlinger i mange land.

For økologisk vurdering av utbredelsen av organismer brukes indikatoren for klimatørrhet. Tørrhet fungerer som en selektiv faktor for økologisk klassifisering av organismer.

Avhengig av fuktighetsegenskapene til det lokale klimaet, er arter av organismer derfor fordelt i økologiske grupper:

1. Hydatofytter er vannplanter.

2. Hydrofytter er land-vannplanter.

3. Hygrofytter - landplanter som lever under forhold med høy luftfuktighet.

4. Mesofytter er planter som vokser med gjennomsnittlig fuktighet

5. Xerofytter er planter som vokser med utilstrekkelig fuktighet. De er på sin side delt inn i: sukkulenter - sukkulente planter (kaktus); sklerofytter er planter med smale og små blader, og rullet inn i rør. De er også delt inn i euxerophytes og stypaxerophytes. Euxerofytter er steppeplanter. Stypaxerophytes er en gruppe smalbladet torvgress (fjærgress, svingel, tonkonogo, etc.). I sin tur er mesofytter også delt inn i mesohygrofytter, mesokserofytter, etc.

Selv om temperaturen er mindre viktig, er fuktighet likevel en av de viktigste miljøfaktorene. I det meste av historien til levende natur var den organiske verden representert utelukkende av vannlevende organismer. En integrert del av de aller fleste levende vesener er vann, og nesten alle av dem krever et vannmiljø for å reprodusere eller smelte sammen kjønnsceller. Landdyr blir tvunget til å skape et kunstig vannmiljø i kroppen for befruktning, og dette fører til at sistnevnte blir indre.

Fuktighet er mengden vanndamp i luften. Det kan uttrykkes i gram per kubikkmeter.

Lys som miljøfaktor. Lysets rolle i organismenes liv

Lys er en av energiformene. I følge termodynamikkens første lov, eller loven om bevaring av energi, kan energi endres fra en form til en annen. I følge denne loven er organismer et termodynamisk system som hele tiden utveksler energi og materie med miljøet. Organismer på jordens overflate er utsatt for en strøm av energi, hovedsakelig solenergi, samt langbølget termisk stråling fra kosmiske kropper.

Begge disse faktorene bestemmer klimatiske forhold miljø (temperatur, vannfordampningshastighet, bevegelse av luft og vann). Sollys med en energi på 2 cal faller på biosfæren fra verdensrommet. med 1 cm 2 på 1 min. Dette er den såkalte solkonstanten. Dette lyset, som passerer gjennom atmosfæren, er svekket og ikke mer enn 67 % av energien kan nå jordoverflaten på en klar middag, dvs. 1,34 kal. per cm 2 på 1 min. Ved å passere gjennom skydekke, vann og vegetasjon, svekkes sollys ytterligere, og fordelingen av energi i det over forskjellige deler av spekteret endres betydelig.

I hvilken grad sollys og kosmisk stråling dempes avhenger av bølgelengden (frekvensen) til lyset. Ultrafiolett stråling med en bølgelengde på mindre enn 0,3 mikron passerer nesten ikke gjennom ozonlag(i en høyde av ca. 25 km). Slik stråling er farlig for en levende organisme, spesielt for protoplasma.

I levende natur er lys den eneste energikilden alle planter, unntatt bakterier, fotosyntetiserer, dvs. syntetisere organisk materiale fra uorganiske stoffer(dvs. fra vann, mineralsalter og CO-I levende natur er lys den eneste energikilden; alle planter, bortsett fra bakterier 2, bruker stråleenergi i prosessen med assimilering). Alle organismer er for ernæring avhengige av terrestriske fotosyntetiske organismer, dvs. klorofyllholdige planter.

Lys som miljøfaktor er delt inn i ultrafiolett med en bølgelengde på 0,40 - 0,75 mikron og infrarødt med en bølgelengde større enn disse størrelsene.

Virkningen av disse faktorene avhenger av organismenes egenskaper. Hver type organisme er tilpasset en bestemt bølgelengde av lys. Noen typer organismer har tilpasset seg ultrafiolett stråling, mens andre har tilpasset seg infrarød stråling.

Noen organismer er i stand til å skille mellom bølgelengder. De har spesielle lysoppfattende systemer og har fargesyn, som er av stor betydning i livet deres. Mange insekter er følsomme for kortbølget stråling, som mennesker ikke kan oppfatte. Møller oppfatter ultrafiolette stråler godt. Bier og fugler bestemmer nøyaktig deres plassering og navigere i terrenget selv om natten.

Organismer reagerer også sterkt på lysintensitet. Basert på disse egenskapene er planter delt inn i tre økologiske grupper:

1. Lyselskende, solelskende eller heliofytter – som er i stand til å utvikle seg normalt bare under solens stråler.

2. Skyggeelskende planter, eller sciofytter, er planter i de nedre sjiktene av skog og dyphavsplanter, for eksempel liljekonvaller og andre.

Når lysintensiteten avtar, bremses også fotosyntesen. Alle levende organismer har terskelfølsomhet for lysintensitet, så vel som for andre miljøfaktorer. U ulike organismer terskelfølsomhet for miljøfaktorer varierer. For eksempel hemmer intenst lys utviklingen av Drosophila-fluer, til og med forårsaker deres død. Kakerlakker og andre insekter liker ikke lys. I de fleste fotosyntetiske planter, ved lav lysintensitet, hemmes proteinsyntesen, og hos dyr hemmes biosynteseprosesser.

3. Skyggetolerante eller fakultative heliofytter. Planter som vokser godt i både skygge og lys. Hos dyr kalles disse egenskapene til organismer lyselskende (fotofiler), skyggeelskende (fotofober), euryfobisk - stenofobisk.

Miljømessig valens

graden av tilpasningsevne til en levende organisme til endringer i miljøforhold. E.v. representerer en artsegenskap. Det uttrykkes kvantitativt av rekkevidden av miljøendringer innenfor hvilke denne typen opprettholder normal funksjon. E.v. kan vurderes både i forhold til en arts reaksjon på individuelle miljøfaktorer, og i forhold til et kompleks av faktorer.

I det første tilfellet er arter som tåler store endringer i styrken til den påvirkningsfaktor, betegnet med et begrep som består av navnet på denne faktoren med prefikset "eury" (eurytermisk - i forhold til påvirkning av temperatur, euryhalin - i forhold til til saltholdighet, eurybatherous - i forhold til dybde, etc.); arter kun tilpasset små endringer av denne faktoren er betegnet med et lignende begrep med prefikset "steno" (stenotermisk, stenohalin, etc.). Arter med bred E. v. i forhold til et kompleks av faktorer kalles de eurybionts (Se Eurybionts) i motsetning til stenobionter (Se Stenobionter), som har lav tilpasningsevne. Siden eurybiotisitet gjør det mulig å befolke en rekke habitater, og stenobiontisitet begrenser utvalget av habitater som er egnet for arten kraftig, kalles disse to gruppene ofte henholdsvis eury- eller stenotopiske.

Eurybionts, dyre- og planteorganismer som er i stand til å eksistere under betydelige endringer i miljøforhold. For eksempel tåler innbyggerne i den marine kystsonen regelmessig tørking under lavvann, sterk oppvarming om sommeren og avkjøling og noen ganger frysing om vinteren (eurytermiske dyr); Innbyggerne i elvemunninger tåler det. fluktuasjoner i saltholdighet i vannet (euryhaline dyr); en rekke dyr eksisterer i et bredt spekter av hydrostatisk trykk (eurybater). Mange landboere tempererte breddegrader tåler store sesongmessige temperatursvingninger.

Eurybiontismen til en art øker med dens evne til å tolerere ugunstige forhold i en tilstand av suspendert animasjon (mange bakterier, sporer og frø fra mange planter, voksne flerårige planter på kalde og tempererte breddegrader, overvintrende knopper av ferskvannssvamper og mosdyr, egg fra grenkrepsdyr, voksne tardigrader og noen hjuldyr, etc.) eller dvalemodus (noen pattedyr).

CHETVERIKOVS REGEL, Som regel, ifølge Krom, er alle typer levende organismer i naturen ikke representert av individuelle isolerte individer, men i form av aggregater av antall (noen ganger veldig store) av individer-populasjoner. Oppdrettet av S. S. Chetverikov (1903).

Utsikt- dette er et historisk etablert sett med populasjoner av individer, lik i morfofysiologiske egenskaper, som er i stand til fritt å blande seg med hverandre og produsere fruktbare avkom, som okkuperer et bestemt område. Hver art av levende organismer kan beskrives av et sett med karakteristiske trekk og egenskaper, som kalles kjennetegn ved arten. Kjennetegn ved en art som en art kan skilles fra fra en annen kalles artskriterier.

De mest brukte er syv generelle kriterier for skjemaet:

1. Spesifikk type organisasjon: aggregat karakteristiske trekk, som tillater å skille individer av en gitt art fra individer av en annen.

2. Geografisk sikkerhet: eksistensen av individer av en art på et bestemt sted på kloden; rekkevidde - området der individer av en gitt art lever.

3. Økologisk sikkerhet: individer av en art lever i et spesifikt område av verdier av fysiske miljøfaktorer, som temperatur, fuktighet, trykk, etc.

4. Differensiering: en art består av mindre grupper av individer.

5. Diskrethet: individer av en gitt art er atskilt fra individer av en annen av et gap - hiatus bestemmes av virkningen av isolerende mekanismer, for eksempel avvik i tidspunktet for reproduksjon, bruk av spesifikke atferdsreaksjoner, sterilitet av hybrider. , etc.

6. Reproduserbarhet: reproduksjon av individer kan utføres aseksuelt (graden av variasjon er lav) og seksuelt (graden av variabilitet er høy, siden hver organisme kombinerer egenskapene til far og mor).

7. Et visst nivå av tall: tall gjennomgår periodiske (livsbølger) og ikke-periodiske endringer.

Individer av alle arter er ekstremt ujevnt fordelt i rommet. For eksempel finnes brennesle, innenfor dens rekkevidde, bare på fuktige, skyggefulle steder med fruktbar jord, og danner kratt i flomslettene i elver, bekker, rundt innsjøer, langs kantene av sumper, i blandingsskoger og kratt av busker. Kolonier av den europeiske føflekken, godt synlig på jordhaugene, finnes på skogkanter, enger og åkre. Passer for livet
Selv om habitater ofte finnes innenfor området, dekker de ikke hele området, og derfor finnes ikke individer av denne arten i andre områder av området. Det nytter ikke å lete etter brennesle i granskog eller en føflekk i en myr.

Dermed uttrykkes den ujevne fordelingen av en art i rommet i form av "tetthetsøyer", "kondensasjoner". Områder med relativt høy utbredelse av denne arten veksler med områder med lav mengde. Slike "tetthetssentre" av befolkningen til hver art kalles populasjoner. En populasjon er en samling av individer av en gitt art over en lang tidsperiode ( stort nummer generasjoner) som bor i et bestemt rom (del av området), og isolert fra andre lignende populasjoner.

Fri kryssing (panmixia) foregår praktisk talt innenfor befolkningen. Med andre ord er en befolkning en gruppe individer som fritt går sammen, lever lenge i et bestemt territorium og relativt isolert fra andre lignende grupper. En art er derfor en samling av populasjoner, og en populasjon er en strukturell enhet av en art.

Forskjellen mellom en populasjon og en art:

1) individer av forskjellige populasjoner blander seg fritt med hverandre,

2) individer av forskjellige populasjoner skiller seg lite fra hverandre,

3) det er ingen gap mellom to nabopopulasjoner, det vil si at det er en gradvis overgang mellom dem.

Prosessen med spesifikasjon. La oss anta at en gitt art okkuperer et bestemt habitat bestemt av dens fôringsmønster. Som et resultat av divergens mellom individer øker rekkevidden. Det nye habitatet vil inneholde områder med ulike matplanter, fysiske og kjemiske egenskaper osv. Individer som befinner seg i ulike deler av habitatet danner populasjoner. I fremtiden, som et resultat av de stadig økende forskjellene mellom individer i populasjoner, vil det bli stadig tydeligere at individer i en populasjon skiller seg på en eller annen måte fra individer i en annen populasjon. En prosess med befolkningsforskjeller finner sted. Mutasjoner akkumuleres i hver av dem.

Representanter for alle arter i den lokale delen av området utgjør en lokal befolkning. Totaliteten av lokale befolkninger knyttet til områder i området som er homogene når det gjelder levekår er økologisk befolkning. Så hvis en art lever i en eng og skog, snakker de om tannkjøtt- og engpopulasjonene. Populasjoner innenfor en arts område som er assosiert med spesifikke geografiske grenser kalles geografiske populasjoner.
Befolkningsstørrelser og grenser kan endres dramatisk. Under utbrudd av massereproduksjon sprer arten seg svært vidt og gigantiske populasjoner oppstår.

Et sett med geografiske populasjoner med vedvarende tegn, evnen til å avle og produsere fruktbare avkom kalles en underart. Darwin sa at dannelsen av nye arter skjer gjennom varianter (underarter).

Imidlertid bør det huskes at i naturen ofte mangler et element.
Mutasjoner som forekommer hos individer av hver underart kan ikke i seg selv føre til dannelse av nye arter. Årsaken ligger i det faktum at denne mutasjonen vil vandre gjennom hele befolkningen, siden individer av underarten, som vi vet, ikke er reproduktivt isolert. Hvis en mutasjon er gunstig, øker den heterozygositeten til befolkningen, hvis den er skadelig, vil den rett og slett bli avvist ved seleksjon.

Som et resultat av den stadig forekommende mutasjonsprosessen og fri kryssing, akkumuleres mutasjoner i populasjoner. I følge teorien til I. I. Shmalhausen opprettes en reserve av arvelig variabilitet, det vil si at de aller fleste mutasjoner som oppstår er recessive og manifesterer seg ikke fenotypisk. Når en høy konsentrasjon av mutasjoner i den heterozygote tilstanden er nådd, blir kryssing av individer som bærer recessive gener mulig. I dette tilfellet dukker det opp homozygote individer der mutasjonene allerede manifesterer seg fenotypisk. I disse tilfellene er mutasjoner allerede under kontroll av naturlig utvalg.
Men dette er ennå ikke avgjørende for prosessen med artsdannelse, fordi naturlige populasjoner er åpne og fremmede gener fra nabopopulasjoner blir stadig introdusert i dem.

Det er en genstrøm tilstrekkelig til å opprettholde en høy likhet mellom genpooler (totaliteten av alle genotyper) for alle lokale populasjoner. Det er anslått at påfyll av genmassen på grunn av fremmede gener i en populasjon bestående av 200 individer, som hver har 100 000 loci, er 100 ganger større enn på grunn av mutasjoner. Som en konsekvens kan ingen populasjon endre seg dramatisk så lenge den er underlagt den normaliserende påvirkningen av genflyt. Resistensen til en populasjon mot endringer i dens genetiske sammensetning under påvirkning av seleksjon kalles genetisk homeostase.

Som et resultat av genetisk homeostase i en populasjon er dannelsen av en ny art svært vanskelig. En annen betingelse må være oppfylt! Det er nemlig nødvendig å isolere genpoolen til datterpopulasjonen fra mors genpool. Isolasjon kan komme i to former: romlig og tidsmessig. Romlig isolasjon oppstår på grunn av ulike geografiske barrierer, som ørkener, skoger, elver, sanddyner og flomsletter. Oftest oppstår romlig isolasjon på grunn av en kraftig reduksjon i det kontinuerlige området og dets oppløsning i separate lommer eller nisjer.

Ofte blir en befolkning isolert som følge av migrasjon. I dette tilfellet oppstår en isolert befolkning. Men siden antallet individer i en isolert populasjon vanligvis er lite, er det fare for innavl – degenerasjon forbundet med innavl. Spesifikasjon basert på romlig isolasjon kalles geografisk.

Den midlertidige formen for isolasjon inkluderer endringer i tidspunktet for reproduksjon og forskyvninger i hele livssyklusen. Spesiasjon basert på midlertidig isolasjon kalles økologisk.
Det avgjørende i begge tilfeller er opprettelsen av et nytt, uforenlig med det gamle, genetiske systemet. Evolusjon realiseres gjennom artsdannelse, og det er derfor de sier at en art er et elementært evolusjonssystem. En befolkning er en elementær evolusjonær enhet!

Statistiske og dynamiske egenskaper ved populasjoner.

Arter av organismer kommer ikke inn i biocenosen som individer, men som populasjoner eller deler av disse. En populasjon er en del av en art (består av individer av samme art), som okkuperer et relativt homogent rom og er i stand til selvregulering og opprettholde et visst antall. Hver art innenfor det okkuperte territoriet deles opp i populasjoner Hvis vi vurderer innvirkningen av miljøfaktorer på en individuell organisme, vil individet som studeres enten overleve eller dø på et visst nivå av faktoren (for eksempel temperatur). Bildet endres når man studerer effekten av samme faktor på en gruppe organismer av samme art.

Noen individer vil dø eller redusere sin vitale aktivitet ved en spesifikk temperatur, andre - ved en lavere temperatur, og andre - ved en høyere temperatur. Derfor kan vi gi en annen definisjon av en populasjon: alle levende organismer, for å overleve og produsere avkom, må, under dynamiske miljøforhold, eksisterer faktorer i form av grupper, eller populasjoner, dvs. en samling av samboende individer med lignende arv Det viktigste trekk ved en befolkning er det totale territoriet den okkuperer. Men innenfor en befolkning kan det være grupper som er mer eller mindre isolerte av ulike årsaker.

Derfor er det vanskelig å gi en uttømmende definisjon av befolkningen på grunn av uklare grenser mellom enkeltgrupper av individer. Hver art består av en eller flere populasjoner, og en populasjon er dermed eksistensformen til en art, dens minste utviklende enhet. For populasjoner forskjellige typer Det er akseptable grenser for å redusere antall individer, utover hvilke eksistensen av befolkningen blir umulig. Det er ingen eksakte data om kritiske verdier av befolkningstall i litteraturen. De gitte verdiene er motstridende. Faktum er imidlertid utvilsomt at jo mindre individene er, desto høyere er de kritiske verdiene av antallet. For mikroorganismer er dette millioner av individer, for insekter - titalls og hundretusener, og for store pattedyr - flere dusin.

Antallet bør ikke synke under grensene som sannsynligheten for å møte seksuelle partnere synker kraftig over. Det kritiske tallet avhenger også av andre faktorer. For eksempel har noen organismer en bestemt livsstil (kolonier, flokker, flokker). Grupper innenfor en befolkning er relativt isolerte. Det kan være tilfeller når bestandsstørrelsen som helhet fortsatt er ganske stor, og antallet separate grupper redusert under kritiske grenser.

For eksempel må en koloni (gruppe) av den peruanske skarven ha en befolkning på minst 10 tusen individer, og flokken reinsdyr- 300 - 400 hoder. Å forstå mekanismene for å fungere og løse problemer med bruk av populasjoner veldig viktig ha informasjon om strukturen deres. Det er kjønn, alder, territoriell og andre typer struktur. I teoretiske og anvendte termer er de viktigste dataene aldersstrukturen - forholdet mellom individer (ofte kombinert i grupper) i ulike aldre.

Dyrene er delt inn i følgende aldersgrupper:

Ungdomsgruppe (barn) senilgruppe (senilgruppe, ikke involvert i reproduksjon)

Voksengruppe (individer som driver med reproduksjon).

Vanligvis er normale populasjoner preget av størst levedyktighet, der alle aldre er representert relativt jevnt. I en regressiv (utdøende) befolkning dominerer senile individer, noe som indikerer tilstedeværelsen av negative faktorer som forstyrrer reproduktive funksjoner. Det er nødvendig med hastetiltak for å identifisere og eliminere årsakene til denne tilstanden. Invaderende populasjoner er hovedsakelig representert av unge individer. Deres vitalitet forårsaker vanligvis ikke bekymring, men det er stor sannsynlighet for utbrudd av for høyt antall individer, siden trofiske og andre forbindelser ikke har blitt dannet i slike populasjoner.

Spesielt farlig er det hvis det er en bestand av arter som tidligere var fraværende i området. I dette tilfellet finner og okkuperer populasjoner vanligvis en fri økologisk nisje og realiserer deres reproduksjonspotensiale, og øker antallet intensivt. Hvis befolkningen er i normal eller nær normal tilstand, kan en person fjerne antallet individer (hos dyr ) eller biomasse (i planter), som øker i løpet av tiden mellom uttak. Først av alt bør individer i postproduktiv alder (som har fullført reproduksjon) fjernes. Hvis målet er å skaffe et bestemt produkt, justeres alder, kjønn og andre egenskaper ved populasjoner under hensyntagen til oppgaven.

Utnyttelse av populasjoner plantesamfunn(for eksempel for å skaffe ved), faller vanligvis sammen med perioden med aldersrelatert nedgang i veksten (akkumulering av produksjon). Denne perioden faller vanligvis sammen med maksimal akkumulering av treaktig masse per arealenhet. Befolkningen er også preget av et visst kjønnsforhold, og forholdet mellom menn og kvinner er ikke lik 1:1. Det er kjente tilfeller av en skarp overvekt av ett eller annet kjønn, veksling av generasjoner med fravær av menn. Hver populasjon kan også ha en kompleks romlig struktur (delt i mer eller mindre store hierarkiske grupper - fra geografiske til elementære (mikropopulasjoner).

Således, hvis dødeligheten ikke avhenger av individers alder, er overlevelseskurven en synkende linje (se figur, type I). Det vil si at individers død skjer jevnt i denne typen, dødeligheten forblir konstant gjennom hele livet. En slik overlevelseskurve er karakteristisk for arter hvis utvikling skjer uten metamorfose med tilstrekkelig stabilitet av det fødte avkommet. Denne typen kalles vanligvis hydra-typen - den er preget av en overlevelseskurve som nærmer seg en rett linje. I arter som rollen eksterne faktorer ved lav dødelighet er overlevelseskurven preget av en svak nedgang opp til en viss alder, hvoretter det er et kraftig fall som følge av naturlig (fysiologisk) dødelighet.

Type II på bildet. Naturen til overlevelseskurven nær denne typen er karakteristisk for mennesker (selv om den menneskelige overlevelseskurven er noe flatere og dermed er noe mellom type I og II). Denne typen kalles Drosophila-typen: det er det fruktfluer viser under laboratorieforhold (ikke spist av rovdyr). Mange arter er preget av høy dødelighet i de tidlige stadiene av ontogenese. Hos slike arter er overlevelseskurven preget av et kraftig fall i de yngre aldre. Individer som overlever den "kritiske" alderen viser lav dødelighet og lever til høyere alder. Typen kalles østerstypen. Type III på bildet. Studiet av overlevelseskurver er av stor interesse for økologen. Det lar oss bedømme i hvilken alder en bestemt art er mest sårbar. Hvis virkningene av årsaker som kan endre fruktbarhet eller dødelighet oppstår på det mest sårbare stadiet, vil deres innflytelse på den etterfølgende utviklingen av befolkningen være størst. Dette mønsteret må tas i betraktning ved organisering av jakt eller skadedyrbekjempelse.

Alders- og kjønnsstrukturer av populasjoner.

Enhver befolkning er preget av en bestemt organisasjon. Fordelingen av individer over territoriet, forholdet mellom grupper av individer etter kjønn, alder, morfologiske, fysiologiske, atferdsmessige og genetiske egenskaper reflekterer de tilsvarende befolkningsstruktur : romlig, kjønn, alder, etc. Strukturen er dannet på den ene siden på grunnlag av generell biologiske egenskaper arter, og på den annen side under påvirkning av abiotiske miljøfaktorer og populasjoner av andre arter.

Befolkningsstrukturen er dermed adaptiv i sin natur. Ulike populasjoner av samme art har både like og særegne trekk som kjennetegner de spesifikke miljøforholdene i deres habitater.

Generelt, i tillegg til individuelle individers tilpasningsevne, dannes det i visse territorier adaptive trekk ved gruppetilpasning av befolkningen som et overindividuelt system, noe som antyder at adaptive funksjoner populasjonene er mye høyere enn individene som utgjør dem.

Alderssammensetning- er viktig for eksistensen til en befolkning. Gjennomsnittlig levetid for organismer og forholdet mellom antall (eller biomasse) av individer i ulike aldre er preget av aldersstrukturen til befolkningen. Dannelsen av aldersstrukturen skjer som et resultat av den kombinerte virkningen av prosessene med reproduksjon og dødelighet.

I enhver populasjon skilles tre økologiske aldersgrupper konvensjonelt ut:

Pre-reproduktiv;

Reproduktiv;

Post-reproduktiv.

Den pre-reproduktive gruppen inkluderer individer som ennå ikke er i stand til reproduksjon. Reproduktiv - individer i stand til reproduksjon. Postreproduktiv - individer som har mistet evnen til å reprodusere. Varigheten av disse periodene varierer sterkt avhengig av typen organisme.

På gunstige forhold befolkningen omfatter alle aldersgrupper og holder en mer eller mindre stabil alderssammensetning. I raskt voksende populasjoner dominerer unge individer, mens eldre individer i fallende populasjoner ikke lenger er i stand til å reprodusere seg intensivt. Slike populasjoner er uproduktive og ikke stabile nok.

Det finnes typer med enkel aldersstruktur populasjoner som består av individer på nesten samme alder.

For eksempel er alle ettårige planter av en populasjon i frøplantestadiet om våren, blomstrer så nesten samtidig og produserer frø om høsten.

I arter med kompleks aldersstruktur populasjoner har flere generasjoner som lever samtidig.

For eksempel inkluderer livshistorien til elefanter unge, modne og aldrende dyr.

Populasjoner som inkluderer mange generasjoner (av forskjellige aldersgrupper) er mer stabile og mindre utsatt for påvirkning av faktorer som påvirker reproduksjon eller dødelighet i et bestemt år. Ekstreme forhold kan føre til at de mest sårbare aldersgruppene dør, men de mest motstandsdyktige overlever og føder nye generasjoner.

For eksempel blir en person sett på som biologiske arter, som har en kompleks aldersstruktur. Stabiliteten i artens bestander ble demonstrert for eksempel under andre verdenskrig.

For å studere aldersstrukturene til populasjoner brukes grafiske teknikker, for eksempel befolkningsalderspyramider, mye brukt i demografiske studier (fig. 3.9).

Fig.3.9. Befolkningsalderpyramider.

A - massereproduksjon, B - stabil befolkning, C - synkende befolkning

Stabiliteten til artsbestandene avhenger i stor grad av seksuell struktur , dvs. forholdet mellom individer av forskjellige kjønn. Seksuelle grupper innenfor populasjoner dannes på grunnlag av forskjeller i morfologi (kroppsform og struktur) og økologi hos de ulike kjønnene.

For eksempel, hos noen insekter har hanner vinger, men hunner har ikke, hanner av noen pattedyr har horn, men hunner har ikke, hannfugler har lys fjærdrakt, mens hunner har kamuflasje.

Økologiske forskjeller gjenspeiles i matpreferanser (hunene til mange mygg suger blod, mens hannene lever av nektar).

Den genetiske mekanismen sikrer et omtrent likt forhold mellom individer av begge kjønn ved fødselen. Imidlertid blir det første forholdet snart forstyrret som et resultat av fysiologiske, atferdsmessige og miljømessige forskjeller mellom menn og kvinner, noe som forårsaker ujevn dødelighet.

Analyse av alders- og kjønnsstrukturen til populasjoner gjør det mulig for oss å forutsi antallet for en rekke kommende generasjoner og år. Dette er viktig når man skal vurdere mulighetene for å fiske, skyte dyr, redde avlinger fra gresshoppeangrep og i andre tilfeller.

I dag, 6. oktober, er det Verdens dyrehabitatdag. Til ære for denne ferien tilbyr vi deg et utvalg av 5 dyr som har valgt som sine hjemsteder med de mest ekstreme forhold.

Levende organismer er spredt over hele planeten vår, og mange av dem lever på steder med ekstreme forhold. Slike organismer kalles ekstremofile. Disse inkluderer bakterier, arkea og bare noen få dyr. Vi snakker om sistnevnte i denne artikkelen. 1. Pompeii-ormer. Disse dyphavspolychaete-ormene, ikke mer enn 13 cm lange, er blant de mest motstandsdyktige mot høye temperaturer dyr. Derfor er det ikke overraskende at de utelukkende kan finnes ved hydrotermiske ventiler på bunnen av havene (), hvorfra sterkt mineraliserte varmt vann. Dermed ble det for første gang oppdaget en koloni av Pompeii-ormer på begynnelsen av 1980-tallet ved hydrotermiske ventiler i Stillehavet nær Galapagosøyene, og senere, i 1997, nær Costa Rica og igjen ved hydrotermiske ventiler.

Vanligvis plasserer den pompeianske ormen kroppen sin i de rørlignende strukturene til svarte røykere, hvor temperaturen når 80 °C, og den stikker hodet med fjærlignende strukturer utover, hvor temperaturen er lavere (ca. 22 °C). Forskere har lenge forsøkt å forstå hvordan den pompeiske ormen klarer å motstå slike ekstreme temperaturer. Studier har vist at spesielle bakterier hjelper ham i dette, som danner et lag opptil 1 cm tykt på baksiden av ormen, som minner om et ullteppe. I et symbiotisk forhold skiller ormene ut slim fra bittesmå kjertler på ryggen som mater bakteriene, som igjen isolerer dyrets kropp mot høye temperaturer. Det antas at disse bakteriene har spesielle proteiner som gjør det mulig å beskytte ormene og selve bakteriene mot høye temperaturer. 2. Gynaephora larve. Grønland og Canada er hjemsted for møll Gynaephora groenlandica, kjent for sin evne til å tåle ekstremt lave temperaturer. Når de lever i kaldt klima, kan larvene til G. groenlandica, mens de er i dvale, tåle temperaturer ned til -70°C! Dette blir mulig takket være forbindelser (glyserol og betain) som larvene begynner å syntetisere på slutten av sommeren, når temperaturen synker. Disse stoffene hindrer dannelsen av iskrystaller i dyrets celler og forhindrer dermed at det fryser i hjel.

Dette er imidlertid ikke den eneste egenskapen til arten. Mens de fleste andre møllarter tar omtrent en måned å utvikle seg fra egg til voksen, kan det ta alt fra 7 til 14 år å utvikle G. groenlandica! En slik langsom vekst av Gynaephora groenlandica forklares av de ekstreme miljøforholdene som insektet må utvikle seg under. Interessant nok tilbringer larvene til Gynaephora groenlandica mesteparten av livet i dvalemodus, og resten av tiden (omtrent 5 % av livet) bruker de til å spise vegetasjon, for eksempel knoppene til den arktiske pilen. 3. Oljefluer. De er de eneste insektene som vitenskapen kjenner til som kan leve i og livnære seg på råolje. Denne arten ble først oppdaget på La Brea Ranch i California, hvor flere tjæresjøer ligger.

Forfattere: Michael S. Caterino & Cristina Sandoval. Som kjent er olje et svært giftig stoff for de fleste dyr. Men som larver svømmer oljefluer nær oljeoverflaten og puster gjennom spesielle spirakler som stikker ut over oljefilmen. Fluer spiser store mengder olje, men hovedsakelig insekter som faller ned i den. Noen ganger er tarmen til fluer helt fylt med olje. Til nå har ikke forskere beskrevet paringsatferden til disse fluene, og heller ikke hvor de legger eggene sine. Det antas imidlertid at dette ikke skjer innenfor oljebassenget.

Bitumen Lake på La Brea Ranch i California. Interessant nok kan temperaturen på oljen i bassenget nå 38°C, men larvene tåler lett disse endringene. 4. Artemia. Ligger i den nordvestlige delen amerikansk stat Utah The Great Salt Lake har en saltholdighet som når 270 ppm (til sammenligning har det salteste havet i verdenshavene - Rødehavet - en saltholdighet på bare 41 ppm). Den ekstremt høye saltholdigheten i reservoaret gjør det uegnet for liv for alle levende skapninger i det, bortsett fra larvene til strandfluer, noen alger og artemia - bittesmå krepsdyr.

Sistnevnte lever forresten ikke bare i denne innsjøen, men også i andre vannmasser, hvis saltholdighet ikke er lavere enn 60 ppm. Denne funksjonen lar Artemia unngå samliv med de fleste arter av rovdyr, for eksempel fisk. Disse krepsdyrene har en segmentert kropp med et bredt bladlignende vedheng i enden, og er vanligvis ikke over 12 millimeter lange. De er mye brukt som fôr til akvariefisk, og er også avlet i akvarier. 5. Tardigrader. Disse bittesmå skapningene, ikke mer enn 1 millimeter lange, er de mest varmebestandige dyrene. De bor forskjellige steder på planeten. For eksempel ble de funnet i varme kilder, hvor temperaturen nådde 100 °C, og på toppen av Himalaya, under et lag med tykk is, hvor temperaturene var mye under null. Og snart ble det oppdaget at disse dyrene ikke bare er i stand til å tåle ekstreme temperaturer, men også å overleve uten mat og vann i mer enn 10 år!

Forskere har funnet ut at evnen til å stanse stoffskiftet hjelper dem i dette, og går inn i en tilstand av kryptobiose når kjemiske prosesser i dyrets kropp nærmer seg null nivåer. I denne tilstanden kan vanninnholdet i tardigradens kropp falle til 1 %! Og dessuten avhenger evnen til å klare seg uten vann i stor grad av høy level et spesielt stoff i kroppen til dette dyret er den ikke-reduserende sukkeret trehalose, som beskytter membraner mot ødeleggelse. Interessant nok, selv om tardigrader er i stand til å leve på steder med ekstreme forhold, kan mange arter finnes i mildere miljøer, som innsjøer, dammer eller enger. Tardigrader er mest vanlig i fuktig miljø, i moser og lav.