พื้น- สภาพแวดล้อมทางอากาศโดดเด่นด้วยลักษณะเฉพาะของสภาพแวดล้อมที่ก่อให้เกิดการปรับตัวเฉพาะในพืชและสัตว์บกซึ่งสะท้อนให้เห็นในการปรับตัวทางสัณฐานวิทยากายวิภาคสรีรวิทยาชีวเคมีและพฤติกรรมที่หลากหลาย

ความหนาแน่นของอากาศในชั้นบรรยากาศต่ำทำให้ยากต่อการรักษารูปร่าง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมพืชและสัตว์จึงพัฒนาระบบรองรับ ในพืช เนื้อเยื่อเหล่านี้เป็นเนื้อเยื่อเชิงกล (เส้นใยเบสและเส้นใยไม้) ที่ให้ความต้านทานต่อแรงคงที่และไดนามิก: ลม ฝน หิมะปกคลุม สภาวะตึงเครียดของผนังเซลล์ (turgor) ที่เกิดจากการสะสมของของเหลวที่มีความดันออสโมติกสูงในแวคิวโอลของเซลล์ เป็นตัวกำหนดความยืดหยุ่นของใบ ก้านหญ้า และดอก ในสัตว์นั้น โครงกระดูกของน้ำ (ในพยาธิตัวกลม) โครงกระดูกภายนอก (ในแมลง) และโครงกระดูกภายใน (ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) จะช่วยพยุงร่างกายได้

สภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นต่ำช่วยให้สัตว์เคลื่อนไหวได้สะดวก สัตว์บกหลายชนิดสามารถบินได้ (กระฉับกระเฉงหรือร่อน) - นกและแมลง นอกจากนี้ยังมีตัวแทนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์เลื้อยคลานอีกด้วย การบินเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวและการค้นหาเหยื่อ การบินที่กระฉับกระเฉงนั้นเกิดขึ้นได้เนื่องจากมีการปรับเปลี่ยนแขนขาหน้าและกล้ามเนื้อหน้าอกที่พัฒนาแล้ว ในสัตว์ที่กำลังร่อน ผิวหนังจะมีรอยพับเกิดขึ้นระหว่างแขนขาหน้าและขาหลัง ซึ่งยืดออกและทำหน้าที่เป็นร่มชูชีพ

ความคล่องตัวสูงของมวลอากาศทำให้เกิดวิธีการผสมเกสรพืชด้วยลมที่เก่าแก่ที่สุด (anemophily) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของพืชหลายชนิด แถบกลางและกระจายไปตามลม กลุ่มสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ (แพลงก์ตอนทางอากาศ) นี้ปรับตัวเนื่องจากพื้นที่ผิวสัมพัทธ์ขนาดใหญ่เนื่องจากร่มชูชีพ ปีก ส่วนที่ยื่นออกมา และแม้แต่ใย หรือเนื่องจากขนาดที่เล็กมาก

ความกดอากาศต่ำ ซึ่งโดยปกติคือ 760 มิลลิเมตรปรอท (หรือ 101,325 ปาสคาล) และความแตกต่างของความดันเล็กน้อยได้สร้างความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงความกดอากาศที่รุนแรงในผู้อยู่อาศัยบนบกเกือบทั้งหมด สัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่มีอายุสูงสุดประมาณ 6,000 เมตร ความดันบรรยากาศที่ลดลงเมื่อระดับความสูงเหนือระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้นจะทำให้ความสามารถในการละลายของออกซิเจนในเลือดลดลง สิ่งนี้จะเพิ่มอัตราการหายใจ และเป็นผลให้การหายใจบ่อยครั้งทำให้เกิดภาวะขาดน้ำ การพึ่งพาอาศัยกันแบบเรียบง่ายนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะกับนกพันธุ์หายากและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดเท่านั้น

องค์ประกอบของก๊าซในสิ่งแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศแตกต่างกัน เนื้อหาสูงออกซิเจน (สูงกว่าในสภาพแวดล้อมทางน้ำมากกว่า 20 เท่า) ทำให้สัตว์มีอัตราการเผาผลาญที่สูงมาก ดังนั้นเฉพาะบนบกเท่านั้นที่สามารถเกิดความร้อนที่บ้านได้ (ความสามารถในการรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากพลังงานภายใน)

ความสำคัญของอุณหภูมิในชีวิตของสิ่งมีชีวิตนั้นพิจารณาจากอิทธิพลที่มีต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมี การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม (สูงถึง 60 ° C) ทำให้เกิดการสูญเสียโปรตีนในสิ่งมีชีวิต อุณหภูมิที่ลดลงอย่างมากส่งผลให้อัตราการเผาผลาญลดลงและเป็นภาวะวิกฤติการแช่แข็งของน้ำในเซลล์ (ผลึกน้ำแข็งในเซลล์ละเมิดความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายในเซลล์) โดยพื้นฐานแล้ว บนบก สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้ในช่วง 0° - +50° เท่านั้น เพราะ อุณหภูมิเหล่านี้สอดคล้องกับการเกิดกระบวนการชีวิตขั้นพื้นฐาน อย่างไรก็ตาม แต่ละสายพันธุ์มีค่าอุณหภูมิที่ทำให้ถึงตายทั้งบนและล่าง ค่าระงับอุณหภูมิ และอุณหภูมิที่เหมาะสมเป็นของตัวเอง

สิ่งมีชีวิตที่ชีวิตและกิจกรรมขึ้นอยู่กับความร้อนจากภายนอก (จุลินทรีย์ เชื้อรา พืช สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ไซโคลสโตม ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน) เรียกว่า poikilotherms ในหมู่พวกเขามี stenotherms (ไครโอฟิล - ปรับให้เข้ากับความแตกต่างเล็กน้อย อุณหภูมิต่ำและเทอร์โมฟิล - ปรับให้เข้ากับความแตกต่างเล็กน้อยในอุณหภูมิสูง) และยูริเทอร์มซึ่งสามารถดำรงอยู่ได้ภายในแอมพลิจูดของอุณหภูมิสูง การปรับตัวให้ทนต่ออุณหภูมิต่ำซึ่งทำให้สามารถควบคุมการเผาผลาญเป็นเวลานานได้ดำเนินการในสิ่งมีชีวิตในสองวิธี: ก) ความสามารถในการรับการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีและสรีรวิทยา - การสะสมของสารป้องกันการแข็งตัวซึ่งจะช่วยลดจุดเยือกแข็งของของเหลวใน เซลล์และเนื้อเยื่อจึงป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็ง การเปลี่ยนแปลงชุด ความเข้มข้น และกิจกรรมของเอนไซม์ การเปลี่ยนแปลง b) ความทนทานต่อการแช่แข็ง (ความต้านทานต่อความเย็น) คือการหยุดสถานะใช้งานชั่วคราว (hypobiosis หรือ cryptobiosis) หรือการสะสมของกลีเซอรอล, ซอร์บิทอล, แมนนิทอลในเซลล์ซึ่งป้องกันการตกผลึกของของเหลว

ยูริเทอร์มมีความสามารถที่ได้รับการพัฒนาอย่างดีในการเปลี่ยนไปสู่สถานะแฝงเมื่อมีการเบี่ยงเบนของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญจากค่าที่เหมาะสม หลังจากการปราบปรามความเย็น สิ่งมีชีวิตที่อุณหภูมิหนึ่งจะฟื้นฟูการเผาผลาญตามปกติ และค่าอุณหภูมินี้เรียกว่าเกณฑ์อุณหภูมิสำหรับการพัฒนา หรือศูนย์ทางชีวภาพของการพัฒนา

พื้นฐานของการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของสายพันธุ์ยูริเทอร์มิกซึ่งแพร่หลายคือการปรับตัวให้ชินกับสภาพแวดล้อม (การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด) เมื่อยีนบางตัวถูกปิดใช้งานและยีนบางตัวถูกเปิดใช้งาน ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการทดแทนเอนไซม์บางตัวด้วยยีนบางตัว ปรากฏการณ์นี้จะพบได้ในส่วนต่างๆ ของช่วงนี้

ในพืช ความร้อนจากการเผาผลาญมีความสำคัญน้อยมาก ดังนั้นการมีอยู่ของพวกมันจึงถูกกำหนดโดยอุณหภูมิอากาศภายในแหล่งที่อยู่อาศัย พืชปรับตัวเพื่อทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิที่ค่อนข้างใหญ่ สิ่งสำคัญในกรณีนี้คือการคายน้ำซึ่งจะทำให้พื้นผิวของใบเย็นลงเมื่อร้อนเกินไป การลดลงของใบมีด, การเคลื่อนที่ของใบ, การแตกหน่อ, การเคลือบขี้ผึ้ง พืชปรับตัวเข้ากับสภาพอากาศหนาวเย็นโดยใช้รูปแบบการเติบโต (แคระแกร็น การเจริญเติบโตแบบรองรับ โครงสร้างบังตาที่เป็นช่อง) และสี ทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับการควบคุมอุณหภูมิทางกายภาพ การควบคุมอุณหภูมิทางสรีรวิทยาคือการร่วงของใบไม้, การตายของส่วนพื้นดิน, การถ่ายโอนน้ำอิสระเข้าสู่สถานะที่ถูกผูกไว้, การสะสมของสารป้องกันการแข็งตัว ฯลฯ )

สัตว์ที่มีอุณหภูมิเป็นพิษมีความเป็นไปได้ที่จะมีการควบคุมอุณหภูมิแบบระเหยซึ่งสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ในอวกาศ (สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน) พวกเขาเลือกสภาวะที่เหมาะสมที่สุด ก่อให้เกิดความร้อนภายใน (ภายนอก) จำนวนมากในกระบวนการหดตัวของกล้ามเนื้อหรืออาการสั่นของกล้ามเนื้อ (ทำให้กล้ามเนื้ออุ่นขึ้นระหว่างการเคลื่อนไหว) สัตว์มีการปรับตัวทางพฤติกรรม (ท่าทาง ที่พักอาศัย โพรง รัง)

สัตว์ที่ให้ความร้อนภายในบ้าน (นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) มีอุณหภูมิร่างกายคงที่และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบเพียงเล็กน้อย มีลักษณะเฉพาะคือการปรับตัวโดยอาศัยกระบวนการออกซิเดชั่นที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอันเป็นผลมาจากความสมบูรณ์แบบของระบบประสาท ระบบไหลเวียนโลหิต ระบบหายใจ และระบบอวัยวะอื่น ๆ มีการควบคุมอุณหภูมิทางชีวเคมี (เมื่ออุณหภูมิอากาศลดลงการเผาผลาญไขมันจะเพิ่มขึ้น กระบวนการออกซิเดชั่นเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะใน กล้ามเนื้อโครงร่าง; มีสีน้ำตาลแบบพิเศษ เนื้อเยื่อไขมันซึ่งพลังงานเคมีที่ปล่อยออกมาทั้งหมดจะไปสู่การก่อตัวของ ATP และเพื่อให้ความร้อนแก่ร่างกาย ปริมาณอาหารที่บริโภคเพิ่มขึ้น) แต่การควบคุมอุณหภูมิดังกล่าวมีข้อ จำกัด ด้านภูมิอากาศ (ไม่มีประโยชน์ในฤดูหนาวในสภาพขั้วโลกในฤดูร้อนในเขตร้อนและเส้นศูนย์สูตร)

การควบคุมอุณหภูมิทางกายภาพเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม (สะท้อนการหดตัวและการขยายตัวของหลอดเลือดในผิวหนัง ผลของฉนวนความร้อนของขนและขนนก การแลกเปลี่ยนความร้อนทวนกระแส) เนื่องจาก ดำเนินการโดยกักเก็บความร้อนในร่างกาย (Chernova, Bylova, 2004)

การควบคุมอุณหภูมิพฤติกรรมของอุณหภูมิภายในร่างกายมีลักษณะเฉพาะด้วยความหลากหลาย: การเปลี่ยนแปลงท่าทาง การค้นหาที่พักพิง การสร้างโพรงที่ซับซ้อน รัง การอพยพ พฤติกรรมกลุ่ม ฯลฯ

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตคือแสง กระบวนการที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแสง ได้แก่ การสังเคราะห์ด้วยแสง (ใช้แสงตกกระทบ 1-5%) การคายน้ำ (75% ของแสงตกกระทบใช้สำหรับการระเหยของน้ำ) การประสานการทำงานที่สำคัญ การเคลื่อนไหว การมองเห็น การสังเคราะห์ ของวิตามิน

สัณฐานวิทยาของพืชและโครงสร้างของชุมชนพืชได้รับการจัดระเบียบเพื่อให้ดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด พื้นผิวรับแสงของพืชบนโลกมีขนาดใหญ่กว่าพื้นผิวดาวเคราะห์ถึง 4 เท่า (Akimova, Haskin, 2000) สำหรับสิ่งมีชีวิต ความยาวคลื่นมีความสำคัญเพราะว่า รังสีที่มีความยาวต่างกันก็มีความแตกต่างกัน ความสำคัญทางชีวภาพ: รังสีอินฟราเรด(780 - 400 นาโนเมตร) ออกฤทธิ์ที่ศูนย์กลางความร้อนของระบบประสาท ควบคุมกระบวนการออกซิเดชั่น ปฏิกิริยาของมอเตอร์ ฯลฯ รังสีอัลตราไวโอเลต (60 - 390 นาโนเมตร) ออกฤทธิ์ต่อเนื้อเยื่อผิวหนัง ส่งเสริมการผลิตวิตามินต่างๆ กระตุ้นการเติบโตของเซลล์ และการสืบพันธุ์

แสงที่มองเห็นมีความสำคัญเป็นพิเศษเพราะ... คุณภาพของแสงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับพืช ในสเปกตรัมของรังสี รังสีสังเคราะห์ด้วยแสง (PAR) มีความโดดเด่น ความยาวคลื่นของสเปกตรัมนี้อยู่ในช่วง 380 – 710 (370-720 นาโนเมตร)

การเปลี่ยนแปลงของการส่องสว่างตามฤดูกาลสัมพันธ์กับรูปแบบทางดาราศาสตร์ จังหวะภูมิอากาศตามฤดูกาลของพื้นที่ที่กำหนด และแสดงออกมาแตกต่างกันที่ละติจูดที่ต่างกัน สำหรับชั้นล่าง รูปแบบเหล่านี้จะซ้อนทับกับสถานะทางฟีโนโลยีของพืชพรรณด้วย ความสำคัญอย่างยิ่งมีจังหวะการเปลี่ยนแปลงแสงสว่างทุกวัน วิถีการแผ่รังสีถูกรบกวนโดยการเปลี่ยนแปลงของสภาวะบรรยากาศ ความขุ่นมัว ฯลฯ (Goryshina, 1979)

พืชมีลักษณะทึบแสงซึ่งสะท้อน ดูดซับ และส่งผ่านแสงได้บางส่วน มีการก่อตัวต่าง ๆ ในเซลล์และเนื้อเยื่อของใบซึ่งรับประกันการดูดซับและการส่งผ่านแสง เพื่อเพิ่มผลผลิตของพืช พื้นที่ทั้งหมดและจำนวนองค์ประกอบการสังเคราะห์แสงจะเพิ่มขึ้น ซึ่งทำได้โดยการจัดเรียงใบหลายชั้นบนพืช ; การจัดวางพันธุ์ไม้ในชุมชนเป็นชั้นๆ

ในความสัมพันธ์กับความเข้มของการส่องสว่างมีสามกลุ่มที่แตกต่างกัน: ชอบแสง, ชอบร่มเงา, ทนต่อร่มเงาซึ่งแตกต่างกันในการปรับตัวทางกายวิภาคและสัณฐานวิทยา (ในพืชที่ชอบแสงใบมีขนาดเล็กมือถือมีขนมี การเคลือบขี้ผึ้ง, หนังกำพร้าหนา, การรวมผลึก ฯลฯ ในพืชที่ชอบร่มเงาใบมีขนาดใหญ่ คลอโรพลาสต์มีขนาดใหญ่และจำนวนมาก); การปรับตัวทางสรีรวิทยา (ค่าชดเชยแสงที่แตกต่างกัน)

การตอบสนองต่อความยาวของวัน (ระยะเวลาของการส่องสว่าง) เรียกว่าช่วงแสง พืชก็มีเช่นนี้ กระบวนการที่สำคัญเช่น การออกดอก การผลิตเมล็ด การเจริญเติบโต การพักตัว และการร่วงของใบไม้ เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในด้านความยาวและอุณหภูมิของวัน สำหรับพืชบางชนิดที่จะบานสะพรั่ง จำเป็นต้องใช้ระยะเวลาหนึ่งวันมากกว่า 14 ชั่วโมง สำหรับบางชนิดก็เพียงพอแล้ว 7 ชั่วโมง และบางชนิดจะบานสะพรั่งโดยไม่คำนึงถึงความยาวของวัน

สำหรับสัตว์ แสงมีคุณค่าทางข้อมูล ประการแรก ตามกิจกรรมประจำวัน สัตว์ต่างๆ จะถูกแบ่งออกเป็น กลางวัน, กล้ามเนื้อหดเกร็ง และสัตว์ออกหากินเวลากลางคืน อวัยวะที่ช่วยนำทางในอวกาศคือดวงตา สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันมีการมองเห็นสามมิติที่แตกต่างกัน - บุคคลมีการมองเห็นทั่วไป 180 ° - สามมิติ -140 °, กระต่ายมีการมองเห็นทั่วไป 360 °, สามมิติ 20 ° การมองเห็นแบบสองตาเป็นลักษณะเฉพาะของสัตว์นักล่า (แมวและนก) เป็นหลัก นอกจากนี้ ปฏิกิริยาต่อแสงจะกำหนดโฟโตแท็กซี่ (การเคลื่อนที่เข้าหาแสง)

การสืบพันธุ์ การนำทาง (การวางแนวไปยังตำแหน่งของดวงอาทิตย์) การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิต แสงสว่างเป็นสัญญาณดึงดูดเพศตรงข้าม

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดในชีวิตของสิ่งมีชีวิตบนบกคือน้ำ มีความจำเป็นต้องรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างเซลล์ เนื้อเยื่อ และสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเพราะว่า เป็นส่วนสำคัญของโปรโตพลาสซึมของเซลล์ เนื้อเยื่อ น้ำพืชและสัตว์ ต้องขอบคุณน้ำปฏิกิริยาทางชีวเคมีการจัดหาสารอาหารการแลกเปลี่ยนก๊าซการขับถ่าย ฯลฯ ปริมาณน้ำในร่างกายของพืชและสัตว์ค่อนข้างสูง (ในใบหญ้า - 83-86%, ใบต้นไม้ - 79 -82%, ลำต้นของต้นไม้ 40-55%, ในร่างกายของแมลง - 46-92%, สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ - มากถึง 93%, สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม - 62-83%)

การดำรงอยู่ในสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศเป็นปัญหาสำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตในการกักเก็บน้ำในร่างกาย ดังนั้นรูปแบบและหน้าที่ของพืชบกและสัตว์จึงได้รับการปรับเพื่อป้องกันการแห้งแล้ง ในชีวิตของพืช การจัดหาน้ำ การนำและการคายน้ำ ความสมดุลของน้ำเป็นสิ่งสำคัญ (Walter, 1031, 1937, Shafer, 1956) การเปลี่ยนแปลงสมดุลของน้ำจะสะท้อนได้ดีที่สุดด้วยพลังดูดของราก

พืชสามารถดูดซับน้ำจากดินได้ตราบใดที่แรงดูดของรากสามารถแข่งขันกับแรงดูดของดินได้ ระบบรากที่มีการแตกแขนงสูงให้พื้นที่สัมผัสขนาดใหญ่ระหว่างส่วนที่ดูดซับของรากและสารละลายของดิน ความยาวรวมของรากสามารถเข้าถึงได้ 60 กม. พลังดูดของรากจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและคุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อม ยิ่งพื้นผิวดูดของรากมากเท่าไรก็ยิ่งดูดซับน้ำได้มากขึ้นเท่านั้น

ตามการควบคุมสมดุลของน้ำ พืชจะถูกแบ่งออกเป็นโพอิกิโลไฮดริก (สาหร่าย มอส เฟิร์น ไม้ดอกบางชนิด) และโฮโมไฮดริก (พืชที่สูงกว่าส่วนใหญ่)

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับระบอบการปกครองของน้ำนั้นกลุ่มพืชทางนิเวศน์มีความโดดเด่น

1. Hygrophytes เป็นพืชบกที่อาศัยอยู่ในแหล่งอาศัยชื้นซึ่งมีความชื้นในอากาศและแหล่งน้ำในดินสูง คุณสมบัติลักษณะไฮโกรไฟต์มีรากหนา แตกกิ่งอ่อน มีโพรงอากาศในเนื้อเยื่อ และปากใบเปิด

2. Mesophytes - พืชที่มีแหล่งอาศัยที่มีความชื้นปานกลาง ความสามารถในการทนต่อดินและความแห้งแล้งในบรรยากาศมีจำกัด พบได้ในแหล่งอาศัยที่แห้งแล้ง - พัฒนาอย่างรวดเร็วในระยะเวลาอันสั้น โดดเด่นด้วยระบบรากที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี โดยมีขนรากจำนวนมากและควบคุมความเข้มของการคายน้ำ

3. Xerophytes - พืชที่อยู่อาศัยแห้ง เหล่านี้เป็นพืชทนแล้งพืชทนแล้ง Steppe xerophytes สามารถสูญเสียน้ำได้มากถึง 25% โดยไม่มีความเสียหาย, xerophytes ทะเลทราย - มากถึง 50% ของน้ำที่มีอยู่ในนั้น (สำหรับการเปรียบเทียบ mesophytes ในป่าจะเหี่ยวเฉาโดยสูญเสียน้ำ 1% ที่มีอยู่ในใบ) ตามลักษณะของการปรับตัวทางกายวิภาคสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาเพื่อให้แน่ใจว่าชีวิตที่กระตือรือร้นของพืชเหล่านี้ภายใต้เงื่อนไขของการขาดความชื้น xerophytes จะถูกแบ่งออกเป็น succulents (พวกมันมีใบและลำต้นที่เป็นเนื้อและฉ่ำสามารถสะสมน้ำจำนวนมากใน เนื้อเยื่อของมันพัฒนาแรงดูดเล็กน้อยและดูดซับความชื้นจากการตกตะกอน) และสเคลโรไฟต์ (พืชที่ดูแห้งซึ่งระเหยความชื้นออกอย่างเข้มข้น มีใบแคบและเล็กซึ่งบางครั้งขดเป็นหลอดสามารถทนต่อภาวะขาดน้ำอย่างรุนแรง แรงดูดของ รากสามารถมีบรรยากาศได้หลายสิบบรรยากาศ)

ในสัตว์กลุ่มต่าง ๆ ในกระบวนการปรับตัวให้เข้ากับสภาพการดำรงอยู่บนโลกสิ่งสำคัญคือการป้องกันการสูญเสียน้ำ สัตว์ได้รับน้ำ วิธีทางที่แตกต่าง– โดยการดื่มพร้อมกับอาหารฉ่ำๆ อันเป็นผลมาจากการเผาผลาญ (เนื่องจากออกซิเดชันและการสลายไขมัน โปรตีน และคาร์โบไฮเดรต) สัตว์บางชนิดสามารถดูดซับน้ำผ่านทางพื้นผิวที่ชื้นหรืออากาศได้ การสูญเสียน้ำเกิดขึ้นเนื่องจากการระเหยของผิวหนัง การระเหยของเยื่อเมือก ระบบทางเดินหายใจปัสสาวะและเศษอาหารที่ไม่ได้ย่อย สัตว์ที่ได้รับน้ำจากการดื่มจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแหล่งน้ำ (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ นกหลายชนิด)

ปัจจัยสำคัญสำหรับสัตว์คือความชื้นในอากาศ เพราะ... ตัวบ่งชี้นี้จะกำหนดปริมาณการระเหยออกจากพื้นผิวของร่างกาย นั่นคือเหตุผลที่โครงสร้างของผิวหนังของร่างกายมีความสำคัญต่อความสมดุลของน้ำในร่างกายของสัตว์ ในแมลง การระเหยของน้ำที่ลดลงจากพื้นผิวของร่างกายนั้นมั่นใจได้ด้วยหนังกำพร้าที่เกือบจะผ่านเข้าไปไม่ได้และอวัยวะขับถ่ายแบบพิเศษ (ท่อ Malpighian) ซึ่งหลั่งผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่เกือบจะละลายน้ำได้ และสไปราเคิลซึ่งลดการสูญเสียน้ำผ่านระบบแลกเปลี่ยนก๊าซ - ผ่าน หลอดลมและหลอดลม

ในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ น้ำปริมาณมากจะเข้าสู่ร่างกายผ่านทางผิวหนังที่ซึมเข้าไปได้ ความสามารถในการซึมผ่านของผิวหนังถูกควบคุมโดยฮอร์โมนที่หลั่งจากต่อมใต้สมองส่วนหลัง สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำจะขับปัสสาวะเจือจางออกมาจำนวนมาก ซึ่งเป็นภาวะไฮโปโทนิกต่อของเหลวในร่างกาย ในสภาวะแห้ง สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำสามารถลดการสูญเสียน้ำทางปัสสาวะได้ นอกจากนี้สัตว์เหล่านี้ยังสามารถสะสมน้ำในกระเพาะปัสสาวะและช่องน้ำเหลืองใต้ผิวหนังได้

สัตว์เลื้อยคลานมีการดัดแปลงหลายอย่าง ระดับที่แตกต่างกัน- สัณฐานวิทยา (ผิวหนังที่มีเคราตินป้องกันการสูญเสียน้ำ), สรีรวิทยา (ปอดที่อยู่ภายในร่างกายซึ่งช่วยลดการสูญเสียน้ำ), ชีวเคมี (ก่อตัวในเนื้อเยื่อ กรดยูริคซึ่งถูกกำจัดออกโดยไม่สูญเสียความชื้นมากนัก เนื้อเยื่อสามารถทนต่อความเข้มข้นของเกลือที่เพิ่มขึ้นได้ 50%)

ในนก อัตราการระเหยต่ำ (ผิวหนังค่อนข้างซึมผ่านน้ำได้ ไม่มีต่อมเหงื่อหรือขน) นกสูญเสียน้ำ (มากถึง 35% ของน้ำหนักตัวต่อวัน) เมื่อหายใจเนื่องจากการระบายอากาศในปอดสูงและ อุณหภูมิสูงร่างกาย นกมีกระบวนการดูดซับน้ำจากน้ำบางส่วนกลับคืนมาทางปัสสาวะและอุจจาระ นกทะเลบางชนิด (นกเพนกวิน นกแกนเน็ต นกกาน้ำ อัลบาทรอส) ซึ่งกินปลาและดื่มน้ำทะเล มีต่อมเกลืออยู่ในเบ้าตา ซึ่งช่วยขจัดเกลือส่วนเกินออกจากร่างกาย

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อวัยวะของการขับถ่ายและออสโมเรกูเลชันจะจับคู่กัน ซึ่งเป็นไตที่ซับซ้อน ซึ่งให้เลือดมาและควบคุมองค์ประกอบของเลือด สิ่งนี้ทำให้แน่ใจได้ว่าองค์ประกอบคงที่ของของเหลวในเซลล์และสิ่งของคั่นระหว่างหน้า ความดันออสโมซิสของเลือดค่อนข้างคงที่จะคงอยู่เนื่องจากความสมดุลระหว่างการจัดหาน้ำจากการดื่มและการสูญเสียน้ำผ่านทางอากาศที่หายใจออก เหงื่อ อุจจาระ และปัสสาวะ รับผิดชอบในการ กฎระเบียบที่ดีแรงดันออสโมติกคือฮอร์โมนต่อต้านขับปัสสาวะ (ADH) ซึ่งถูกปล่อยออกมาจากกลีบหลังของต่อมใต้สมอง

ในบรรดาสัตว์นั้นมีกลุ่ม: hygrophiles ซึ่งกลไกในการควบคุมการเผาผลาญของน้ำนั้นพัฒนาได้ไม่ดีหรือขาดไปโดยสิ้นเชิง (เหล่านี้เป็นสัตว์ที่ชอบความชื้นซึ่งต้องการความชื้นในสิ่งแวดล้อมสูง - หางสปริง, เหาไม้, ยุง, สัตว์ขาปล้องอื่น ๆ , หอยบกและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ) ; xerophiles ซึ่งมีกลไกที่ได้รับการพัฒนาอย่างดีในการควบคุมการเผาผลาญของน้ำและปรับให้เข้ากับการกักเก็บน้ำในร่างกายโดยอาศัยอยู่ในสภาวะแห้งแล้ง mesophiles ที่อาศัยอยู่ในสภาพที่มีความชื้นปานกลาง

ปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมที่ออกฤทธิ์ทางอ้อมในสภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศคือการบรรเทาทุกข์ การบรรเทาทุกข์ทุกรูปแบบส่งผลต่อการแพร่กระจายของพืชและสัตว์โดยการเปลี่ยนแปลงของระบอบความร้อนใต้พิภพหรือความชื้นในดินและดิน

ในภูเขาที่มีระดับความสูงต่างกันเหนือระดับน้ำทะเล สภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง ส่งผลให้ โซนระดับความสูง. การแยกตัวทางภูมิศาสตร์ในภูเขามีส่วนทำให้เกิดถิ่นกำเนิดและการอนุรักษ์พันธุ์พืชและสัตว์ที่หลงเหลืออยู่ ที่ราบน้ำท่วมถึงแม่น้ำอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายกลุ่มพืชและสัตว์ทางตอนใต้ไปทางเหนือ การเปิดรับความลาดชันมีความสำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับการแพร่กระจายของชุมชนที่รักความร้อนไปทางเหนือตามแนวลาดเขาทางใต้ และชุมชนที่รักความเย็นไปทางทิศใต้ไปตามเนินเขาทางตอนเหนือ (“กฎเบื้องต้น”, V.V. Alekhina) .

ดินมีอยู่เฉพาะในสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศ และก่อตัวขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างอายุของดินแดน หินต้นกำเนิด ภูมิอากาศ ความโล่งใจ พืชและสัตว์ และกิจกรรมของมนุษย์ องค์ประกอบทางกล (ขนาดของอนุภาคแร่) องค์ประกอบทางเคมี (pH ของสารละลายในน้ำ) ความเค็มของดิน และความอุดมสมบูรณ์ของดิน มีความสำคัญทางนิเวศวิทยา ลักษณะของดินยังกระทำต่อสิ่งมีชีวิตในฐานะปัจจัยทางอ้อม โดยเปลี่ยนระบอบอุทกวิทยาอุณหภูมื ส่งผลให้พืช (โดยหลัก) ปรับตัวเข้ากับพลวัตของสภาวะเหล่านี้ และมีอิทธิพลต่อความแตกต่างเชิงพื้นที่ของสิ่งมีชีวิต

คุณสมบัติของที่อยู่อาศัยภาคพื้นดินและอากาศมีแสงสว่างและอากาศเพียงพอในสภาพแวดล้อมภาคพื้นดิน แต่ความชื้นและอุณหภูมิในอากาศแตกต่างกันมาก ในพื้นที่แอ่งน้ำมีความชื้นมากเกินไปในสเตปป์จะมีความชื้นน้อยกว่ามาก ความผันผวนของอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาลก็เห็นได้ชัดเช่นกัน

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับชีวิตในสภาวะต่างๆ อุณหภูมิที่แตกต่างกันและความชื้น การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตจำนวนมากในสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศสัมพันธ์กับอุณหภูมิและความชื้นของอากาศ สัตว์ในบริภาษ (แมงป่อง, ทารันทูล่าและแมงมุมคาราเคิร์ต, โกเฟอร์, หนูพุก) ซ่อนตัวจากความร้อนในโพรง การระเหยของน้ำที่เพิ่มขึ้นจากใบช่วยปกป้องพืชจากแสงแดดที่ร้อนจัด ในสัตว์การปรับตัวดังกล่าวคือการหลั่งเหงื่อ

เมื่อเริ่มมีอากาศหนาวเย็น นกจะบินหนีไปบริเวณที่มีอากาศอบอุ่นเพื่อกลับไปยังสถานที่เกิดและสถานที่ที่พวกมันจะออกลูกในฤดูใบไม้ผลิ คุณลักษณะของสภาพแวดล้อมภาคพื้นดินทางอากาศในพื้นที่ทางตอนใต้ของยูเครนหรือในแหลมไครเมียคือ จำนวนเงินไม่เพียงพอความชื้น.

ตรวจสอบรูป 151 กับพืชที่ได้ปรับตัวเข้ากับสภาพที่คล้ายคลึงกัน

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศสำหรับสัตว์หลายชนิดที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศ การเคลื่อนไหวบนพื้นผิวโลกหรือในอากาศเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อทำเช่นนี้ พวกเขาได้พัฒนาการดัดแปลงบางอย่าง และแขนขาของพวกมันก็มีโครงสร้างที่แตกต่างกัน บางตัวปรับตัวกับการวิ่ง (หมาป่า ม้า) บางตัวปรับตัวกับการกระโดด (จิงโจ้ เจอร์โบอา ตั๊กแตน) และบางตัวใช้ในการบิน (นก ค้างคาว แมลง) (รูปที่ 152) งูและงูพิษไม่มีแขนขา พวกเขาเคลื่อนไหวโดยการงอร่างกาย

สิ่งมีชีวิตจำนวนน้อยลงอย่างมากที่ปรับตัวเข้ากับชีวิตบนภูเขาสูงได้ เนื่องจากมีดิน ความชื้น และอากาศสำหรับพืชน้อย และสัตว์ต่างๆ เคลื่อนไหวลำบาก แต่สัตว์บางชนิด เช่น แพะภูเขามูฟลอน (รูปที่ 154) สามารถเคลื่อนที่ขึ้นลงได้เกือบจะในแนวตั้ง หากมีความไม่สม่ำเสมออย่างน้อยเล็กน้อย จึงสามารถอยู่อาศัยบนภูเขาสูงได้ วัสดุจากเว็บไซต์

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแสงต่างๆการปรับตัวของพืชให้เข้ากับแสงที่แตกต่างกันอย่างหนึ่งคือทิศทางของใบไม้ไปทางแสง ในที่ร่มใบไม้จะจัดเรียงในแนวนอนเพื่อให้ได้รับรังสีแสงมากขึ้น ดอกสโนว์ดรอปและไรสต์ที่รักแสงพัฒนาและบานสะพรั่งในต้นฤดูใบไม้ผลิ ในช่วงเวลานี้จะมีแสงสว่างเพียงพอ เนื่องจากใบไม้ยังไม่ปรากฏบนต้นไม้ในป่า

การปรับตัวของสัตว์ให้เข้ากับปัจจัยที่อยู่อาศัยของพื้นดิน-อากาศที่กำหนดคือโครงสร้างและขนาดของดวงตา สัตว์ส่วนใหญ่ในสภาพแวดล้อมนี้มีอวัยวะในการมองเห็นที่ได้รับการพัฒนาอย่างดี ตัวอย่างเช่น เหยี่ยวจากที่สูงมองเห็นหนูวิ่งข้ามทุ่ง

ตลอดหลายศตวรรษของการพัฒนา สิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศได้ปรับตัวให้เข้ากับอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ

ไม่พบสิ่งที่คุณกำลังมองหา? ใช้การค้นหา

ในหน้านี้จะมีเนื้อหาในหัวข้อต่อไปนี้:

• รายงานหัวข้อ ที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6
• การปรับตัวของนกฮูกหิมะให้เข้ากับสภาพแวดล้อม
• เงื่อนไขในหัวข้ออากาศ
• รายงานที่อยู่อาศัยทั้งทางบกและทางอากาศ
• การปรับตัวของนกล่าเหยื่อให้เข้ากับสภาพแวดล้อม

การบรรยายครั้งที่ 3 ที่อยู่อาศัยและลักษณะเฉพาะ (2 ชั่วโมง)

1.แหล่งอาศัยทางน้ำ

2. ที่อยู่อาศัยภาคพื้นดินและอากาศ

3. ดินเป็นที่อยู่อาศัย

4.สิ่งมีชีวิตเป็นที่อยู่อาศัย

ในกระบวนการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ สิ่งมีชีวิตได้ครอบครองแหล่งที่อยู่อาศัยสี่แห่ง อย่างแรกคือน้ำ ชีวิตกำเนิดและพัฒนาในน้ำมาเป็นเวลาหลายล้านปี พืชและสัตว์ชนิดที่สอง - พื้นดิน - อากาศ เกิดขึ้นบนบกและในชั้นบรรยากาศ และปรับตัวเข้ากับสภาวะใหม่อย่างรวดเร็ว ค่อยๆเปลี่ยนชั้นบนของดิน - เปลือกโลกพวกเขาสร้างที่อยู่อาศัยที่สาม - ดินและพวกเขาก็กลายเป็นที่อยู่อาศัยที่สี่

ถิ่นที่อยู่อาศัยของน้ำ - ไฮโดรสเฟียร์

กลุ่มนิเวศวิทยาของไฮโดรไบโอออนทะเลและมหาสมุทรที่อบอุ่น (สัตว์ 40,000 สายพันธุ์) ในเส้นศูนย์สูตรและเขตร้อนมีลักษณะเฉพาะด้วยความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตมากที่สุด ทางเหนือและใต้ พืชและสัตว์ในทะเลหมดไปหลายร้อยครั้ง สำหรับการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตโดยตรงในทะเลนั้นส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ที่ชั้นผิว (epipelagic) และในเขตใต้ชายฝั่ง ขึ้นอยู่กับวิธีการเคลื่อนไหวและอยู่ในชั้นบางชั้น ผู้อยู่อาศัยในทะเลแบ่งออกเป็นสามกลุ่มทางนิเวศวิทยา: เน็กตัน แพลงก์ตอน และสัตว์หน้าดิน

เน็กตัน(nektos - ลอยตัว) - เคลื่อนย้ายสัตว์ขนาดใหญ่อย่างแข็งขันที่สามารถเอาชนะระยะทางไกลและกระแสน้ำแรง: ปลา, ปลาหมึก, พินนิเพด, ปลาวาฬ ในแหล่งน้ำจืด เน็กตันรวมถึงสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและแมลงหลายชนิด

แพลงก์ตอน(แพลงก์โต - ร่อนเร่, ทะยาน) - กลุ่มของพืช (แพลงก์ตอนพืช: ไดอะตอม, สีเขียวและสีน้ำเงินแกมเขียว (แหล่งน้ำจืดเท่านั้น) สาหร่าย, แฟลเจลเลตของพืช, เพริดีเนียน ฯลฯ) และสิ่งมีชีวิตของสัตว์ขนาดเล็ก (แพลงก์ตอนสัตว์: สัตว์จำพวกครัสเตเชียนขนาดเล็ก ตัวที่ใหญ่กว่า - หอย pteropods, แมงกะพรุน, ctenophores, หนอนบางตัว) อาศัยอยู่ในระดับความลึกที่แตกต่างกัน แต่ไม่สามารถเคลื่อนไหวอย่างแข็งขันและต้านทานกระแสน้ำได้ แพลงก์ตอนยังรวมถึงตัวอ่อนของสัตว์ด้วยโดยรวมตัวกันเป็นกลุ่มพิเศษ - นิวสตัน นี่คือประชากร "ชั่วคราว" ที่ลอยอยู่เฉยๆ ของชั้นบนสุดของน้ำ โดยมีสัตว์ต่างๆ ปรากฏ (เดคาพอด เพรียงและโคพีพอด เอไคโนเดิร์ม โพลีคีต ปลา หอย ฯลฯ) ในระยะดักแด้ ตัวอ่อนที่โตขึ้นจะเคลื่อนเข้าสู่ชั้นล่างของกระดูกเชิงกราน เหนือนิวสตันมีเพลสตัน - สิ่งเหล่านี้คือสิ่งมีชีวิตที่ส่วนบนของร่างกายเติบโตเหนือน้ำและส่วนล่างในน้ำ (แหน - เลมมา, ไซโฟโนฟอร์ส ฯลฯ ) แพลงก์ตอนมีบทบาทสำคัญในความสัมพันธ์ทางโภชนาการของชีวมณฑลเพราะว่า เป็นอาหารของสัตว์น้ำหลายชนิด รวมทั้งอาหารหลักของวาฬบาลีน (Myatcoceti)

สัตว์หน้าดิน(สัตว์หน้าดิน – ความลึก) – ไฮโดรไบโอออนต์ด้านล่าง ส่วนใหญ่แสดงโดยสัตว์ที่เกาะติดหรือเคลื่อนไหวช้าๆ (zoobenthos: foraminephores, ปลา, ฟองน้ำ, coelenterates, หนอน, brachiopods, ascidians ฯลฯ) พบได้บ่อยกว่าในน้ำตื้น ในน้ำตื้น สัตว์หน้าดินยังรวมถึงพืชด้วย (ไฟโตเบนโธส: ไดอะตอม, สีเขียว, สีน้ำตาล, สาหร่ายสีแดง, แบคทีเรีย) ที่ระดับความลึกที่ไม่มีแสงสว่าง ไฟโตเบนโธสจะหายไป ตามแนวชายฝั่งมีไม้ดอกงูสวัดรูเปียห์ บริเวณด้านล่างที่เป็นหินมีสารไฟโตเบนโธสอุดมสมบูรณ์ที่สุด

ในทะเลสาบ Zoobenthos มีความอุดมสมบูรณ์และหลากหลายน้อยกว่าในทะเล มันถูกสร้างขึ้นโดยโปรโตซัว (ciliates, แดฟเนีย), ปลิง, หอย, ตัวอ่อนของแมลง ฯลฯ ไฟโตเบนโธสของทะเลสาบนั้นเกิดจากไดอะตอมที่ลอยได้อย่างอิสระ, สาหร่ายสีเขียวและสีน้ำเงินแกมเขียว; สาหร่ายสีน้ำตาลและสีแดงหายไป

การหยั่งรากพืชชายฝั่งในทะเลสาบจะสร้างโซนที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน องค์ประกอบและรูปลักษณ์ของชนิดพันธุ์นั้นสอดคล้องกับสภาพแวดล้อมในเขตเขตแดนทางบกและทางน้ำ Hydrophytes เติบโตในน้ำใกล้ชายฝั่ง - พืชกึ่งจมอยู่ในน้ำ (หัวลูกศร, ปีกขาว, กก, ธูปฤาษี, เสจด์, ไตรคาเอต, กก) พวกเขาจะถูกแทนที่ด้วยไฮดาโตไฟต์ - พืชที่แช่อยู่ในน้ำ แต่มีใบไม้ลอยอยู่ (ดอกบัว, แหน, แคปซูลไข่, พริก, ทากลา) และ - เพิ่มเติม - จมอยู่ใต้น้ำอย่างสมบูรณ์ (ปอนวีด, เอโลเดีย, ฮารา) ไฮดาโตไฟต์ยังรวมถึงพืชที่ลอยอยู่บนผิวน้ำ (แหน)

ความหนาแน่นสูงของสภาพแวดล้อมทางน้ำเป็นตัวกำหนดองค์ประกอบพิเศษและลักษณะของการเปลี่ยนแปลงปัจจัยช่วยชีวิต บางส่วนเหมือนกับบนพื้นดิน - ความร้อน, แสงสว่าง, บางอย่างเฉพาะเจาะจง: แรงดันน้ำ (เพิ่มขึ้นโดยความลึก 1 atm ทุกๆ 10 เมตร), ปริมาณออกซิเจน, องค์ประกอบของเกลือ, ความเป็นกรด เนื่องจากสภาพแวดล้อมมีความหนาแน่นสูง ค่าความร้อนและแสงจึงเปลี่ยนแปลงได้เร็วกว่ามากเมื่อไล่ระดับระดับความสูงมากกว่าบนบก

โหมดความร้อน สภาพแวดล้อมทางน้ำมีลักษณะได้รับความร้อนน้อยกว่าเพราะว่า ส่วนสำคัญของมันสะท้อนให้เห็นและส่วนสำคัญพอ ๆ กันก็ถูกใช้ไปกับการระเหย สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิพื้นดิน อุณหภูมิของน้ำมีความผันผวนเล็กน้อยในอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาล นอกจากนี้อ่างเก็บน้ำยังช่วยปรับอุณหภูมิในบรรยากาศบริเวณชายฝั่งให้เท่ากันอย่างมีนัยสำคัญ ในกรณีที่ไม่มีเปลือกน้ำแข็ง ทะเลจะส่งผลต่อพื้นที่ดินที่อยู่ติดกันในฤดูหนาว และทำให้เกิดความเย็นและความชื้นในฤดูร้อน

ช่วงอุณหภูมิของน้ำในมหาสมุทรโลกคือ 38° (ตั้งแต่ -2 ถึง +36°C) ในแหล่งน้ำจืด – 26° (ตั้งแต่ -0.9 ถึง +25°C) เมื่อความลึกอุณหภูมิของน้ำลดลงอย่างรวดเร็ว สูงถึง 50 เมตร มีความผันผวนของอุณหภูมิรายวัน สูงถึง 400 - ตามฤดูกาล และลึกลงไปจะคงที่ โดยลดลงถึง +1-3°C (ในอาร์กติกอุณหภูมิใกล้ 0°C) เนื่องจากระบอบอุณหภูมิในอ่างเก็บน้ำค่อนข้างคงที่ ผู้อยู่อาศัยจึงมีลักษณะเฉพาะจากการสะสมความร้อน ความผันผวนของอุณหภูมิเล็กน้อยในทิศทางเดียวจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในระบบนิเวศทางน้ำ

ตัวอย่าง: "การระเบิดทางชีวภาพ" ในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำโวลก้าเนื่องจากระดับทะเลแคสเปียนลดลง - การแพร่กระจายของพุ่มบัว (Nelumba Kaspium) ทางตอนใต้ของ Primorye - แมลงหวี่ขาวมากเกินไปในแม่น้ำ Oxbow (Komarovka, Ilistaya ฯลฯ .) ริมฝั่งซึ่งพืชพรรณไม้ถูกตัดและเผา

เนื่องจากระดับความร้อนที่แตกต่างกันของชั้นบนและชั้นล่างตลอดทั้งปี น้ำขึ้นและน้ำลง กระแสน้ำ และพายุ ชั้นน้ำที่ปะปนกันอย่างต่อเนื่องจึงเกิดขึ้น บทบาทของการผสมน้ำสำหรับผู้อยู่อาศัยในน้ำ (สิ่งมีชีวิตในน้ำ) มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจาก ในเวลาเดียวกัน การกระจายตัวของออกซิเจนและสารอาหารภายในแหล่งกักเก็บก็มีความเท่าเทียมกัน มั่นใจได้ กระบวนการเผาผลาญระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

โหมดแสงความเข้มของแสงในน้ำจะลดลงอย่างมากเนื่องจากการสะท้อนของพื้นผิวและการดูดซับของน้ำเอง สิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาของพืชสังเคราะห์แสง ยิ่งน้ำมีความโปร่งใสน้อย แสงก็จะถูกดูดซับมากขึ้น ความโปร่งใสของน้ำถูกจำกัดด้วยแร่ธาตุแขวนลอยและแพลงก์ตอน ลดลงเมื่อมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในฤดูร้อน และในละติจูดเขตอบอุ่นและละติจูดทางตอนเหนือแม้ในฤดูหนาว หลังจากที่สร้างน้ำแข็งปกคลุมและมีหิมะปกคลุมด้านบน

ในมหาสมุทรที่น้ำมีความโปร่งใสมาก รังสีแสง 1% ทะลุผ่านได้ลึกถึง 140 ม. และในทะเลสาบเล็ก ๆ ที่ระดับความลึก 2 ม. เพียงหนึ่งในสิบของเปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ทะลุผ่านได้ รังสีจากส่วนต่างๆ ของสเปกตรัมจะถูกดูดกลืนในน้ำต่างกัน รังสีสีแดงจะถูกดูดก่อน เมื่อความลึกเริ่มเข้มขึ้น และสีของน้ำเริ่มแรกเป็นสีเขียว ต่อมาเป็นสีน้ำเงิน คราม และสุดท้ายเป็นสีน้ำเงินม่วง กลายเป็นความมืดมิดโดยสิ้นเชิง ไฮโดรไบโอออนต์ยังเปลี่ยนสีตามไปด้วย โดยปรับไม่เพียงแต่กับองค์ประกอบของแสงเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงการปรับสีด้วย ในบริเวณที่มีแสงสว่าง ในน้ำตื้น สาหร่ายสีเขียว (Chlorophyta) จะมีอิทธิพลเหนือกว่า โดยคลอโรฟิลล์จะดูดซับรังสีสีแดง โดยที่ความลึกจะถูกแทนที่ด้วยสีน้ำตาล (Phaephyta) และสีแดง (Rhodophyta) ที่ระดับความลึกมาก ไฟโตเบนโธสจะหายไป

พืชได้ปรับตัวให้เข้ากับการขาดแสงโดยการพัฒนาโครมาโทฟอร์ขนาดใหญ่ซึ่งให้การชดเชยการสังเคราะห์ด้วยแสงที่จุดต่ำรวมถึงการเพิ่มพื้นที่อวัยวะดูดซับ (ดัชนีพื้นผิวใบ) สำหรับสาหร่ายทะเลน้ำลึก ใบที่ผ่าอย่างรุนแรงเป็นเรื่องปกติ ใบใบจะบางและโปร่งแสง พืชกึ่งจมอยู่ใต้น้ำและลอยน้ำมีลักษณะเป็นเฮเทอโรฟิลลี - ใบที่อยู่เหนือน้ำเหมือนกับพืชบกมีใบมีดแข็งอุปกรณ์ปากใบได้รับการพัฒนาและในน้ำใบจะบางมากประกอบด้วยแคบ กลีบเหมือนด้าย

เฮเทอโรฟิลลี:แคปซูลไข่, ดอกบัว, ใบศร, พริก (แห้ว)

สัตว์ก็เหมือนกับพืชที่เปลี่ยนสีตามความลึกตามธรรมชาติ ในชั้นบนจะมีสีสันสดใส สีที่ต่างกัน, ในเขตพลบค่ำ ( ปลากะพงขาว, ปะการัง, สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง) ทาสีด้วยโทนสีแดง - สะดวกกว่าในการซ่อนตัวจากศัตรู สัตว์ทะเลน้ำลึกขาดเม็ดสี

คุณสมบัติลักษณะเฉพาะของสภาพแวดล้อมทางน้ำแตกต่างจากพื้นดิน คือ มีความหนาแน่นสูง เคลื่อนที่ได้ ความเป็นกรด และความสามารถในการละลายก๊าซและเกลือ สำหรับสภาวะทั้งหมดนี้ ไฮโดรไบโอออนต์ได้พัฒนาการดัดแปลงที่เหมาะสมในอดีต

2. ที่อยู่อาศัยภาคพื้นดินและอากาศ

ในระหว่างวิวัฒนาการ สภาพแวดล้อมนี้ได้รับการพัฒนาช้ากว่าสภาพแวดล้อมทางน้ำ ลักษณะเฉพาะของมันคือมันเป็นก๊าซ ดังนั้นจึงมีความชื้น ความหนาแน่นและความดันต่ำ และมีปริมาณออกซิเจนสูง ในระหว่างวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตได้พัฒนาการปรับตัวทางกายวิภาค สัณฐานวิทยา สรีรวิทยา พฤติกรรม และอื่นๆ ที่จำเป็น

สัตว์ในสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศเคลื่อนที่บนดินหรือทางอากาศ (นก แมลง) และพืชจะหยั่งรากในดิน ในเรื่องนี้สัตว์พัฒนาปอดและหลอดลมและพืชก็พัฒนาอุปกรณ์ปากใบเช่น อวัยวะที่ชาวโลกดูดซับออกซิเจนโดยตรงจากอากาศ อวัยวะโครงกระดูกได้รับการพัฒนาอย่างแข็งแกร่งทำให้มั่นใจในความเป็นอิสระในการเคลื่อนไหวบนบกและรองรับร่างกายด้วยอวัยวะทั้งหมดในสภาวะที่มีความหนาแน่นของสิ่งแวดล้อมไม่มีนัยสำคัญซึ่งน้อยกว่าน้ำหลายพันเท่า ปัจจัยทางนิเวศน์ในสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศแตกต่างจากแหล่งที่อยู่อาศัยอื่นๆ ในเรื่องความเข้มของแสงสูง ความผันผวนของอุณหภูมิและความชื้นในอากาศอย่างมีนัยสำคัญ ความสัมพันธ์ของปัจจัยทั้งหมดกับที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงฤดูกาลและเวลาของวัน ผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตมีความเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการเคลื่อนที่และตำแหน่งของอากาศที่สัมพันธ์กับทะเลและมหาสมุทร และแตกต่างอย่างมากจากผลกระทบในสภาพแวดล้อมทางน้ำ (ตารางที่ 1)

สภาพที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตในอากาศและน้ำ

(อ้างอิงจาก D.F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)

สัตว์และพืชบกได้พัฒนาตนเองโดยการปรับตัวให้เข้ากับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย: โครงสร้างที่ซับซ้อนร่างกายและฝาปิดช่วงเวลาและจังหวะของวงจรชีวิตกลไกของการควบคุมอุณหภูมิ ฯลฯ การเคลื่อนไหวอย่างมีจุดมุ่งหมายของสัตว์เพื่อค้นหาอาหารที่พัฒนาขึ้นสปอร์ที่เกิดจากลมเมล็ดพืชและละอองเกสรดอกไม้ปรากฏขึ้นตลอดจนพืชและสัตว์ที่มีชีวิต เชื่อมโยงกับสภาพแวดล้อมทางอากาศโดยสิ้นเชิง ความสัมพันธ์เชิงหน้าที่ ทรัพยากร และกลไกที่ใกล้ชิดเป็นพิเศษกับดินได้ก่อตัวขึ้น

การดัดแปลงหลายอย่างถูกกล่าวถึงข้างต้นเพื่อเป็นตัวอย่างในการระบุลักษณะปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต ดังนั้นจึงไม่มีประโยชน์ที่จะพูดซ้ำอีกครั้งในตอนนี้ เนื่องจากเราจะกลับไปหาพวกเขาในชั้นเรียนภาคปฏิบัติ

ชีวิตบนบกจำเป็นต้องมีการปรับตัวซึ่งเป็นไปได้เฉพาะในสิ่งมีชีวิตที่มีการจัดระเบียบสูงเท่านั้น สภาพแวดล้อมทางอากาศและภาคพื้นดินนั้นยากต่อสิ่งมีชีวิตมากขึ้น โดยมีลักษณะของปริมาณออกซิเจนสูง ปริมาณไอน้ำต่ำ ความหนาแน่นต่ำ เป็นต้น สิ่งนี้เปลี่ยนแปลงเงื่อนไขการหายใจ การแลกเปลี่ยนน้ำ และการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตอย่างมาก

ความหนาแน่นของอากาศต่ำเป็นตัวกำหนดแรงยกที่ต่ำและการรองรับที่ไม่มีนัยสำคัญ สิ่งมีชีวิตในอากาศจะต้องมีระบบสนับสนุนของตัวเองที่รองรับร่างกาย: พืช - เนื้อเยื่อกลต่าง ๆ สัตว์ - โครงกระดูกแข็งหรืออุทกสถิต นอกจากนี้ ผู้อยู่อาศัยในอากาศทุกคนยังเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิดกับพื้นผิวโลก ซึ่งทำหน้าที่ยึดติดและช่วยเหลือพวกเขา

ความหนาแน่นของอากาศต่ำทำให้มีความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวต่ำ ดังนั้นสัตว์บกจำนวนมากจึงมีความสามารถในการบินได้ 75% ของสัตว์บกทั้งหมด ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแมลงและนก ได้ปรับตัวเข้ากับการบินที่กระฉับกระเฉง

ต้องขอบคุณการเคลื่อนที่ของอากาศและการไหลของมวลอากาศในแนวตั้งและแนวนอนที่มีอยู่ในชั้นล่างของชั้นบรรยากาศ ทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถบินแบบพาสซีฟได้ ในเรื่องนี้หลายชนิดได้พัฒนา anemochory - กระจายตัวด้วยความช่วยเหลือของกระแสอากาศ Anemochory เป็นลักษณะของสปอร์ เมล็ดและผลของพืช โปรโตซัวซีสต์ แมลงขนาดเล็ก แมงมุม ฯลฯ สิ่งมีชีวิตที่ถูกเคลื่อนย้ายโดยกระแสลมเรียกรวมกันว่าแพลงก์ตอน

สิ่งมีชีวิตบนบกมีอยู่ในสภาวะความกดอากาศค่อนข้างต่ำเนื่องจากมีความหนาแน่นของอากาศต่ำ โดยปกติจะอยู่ที่ 760 mmHg เมื่อความสูงเพิ่มขึ้น ความดันจะลดลง ความกดอากาศต่ำอาจจำกัดการแพร่กระจายของพันธุ์พืชในภูเขา สำหรับสัตว์มีกระดูกสันหลัง ขีดจำกัดสูงสุดของชีวิตคือประมาณ 60 มม. ความดันที่ลดลงส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนและการขาดน้ำของสัตว์ลดลงเนื่องจากอัตราการหายใจเพิ่มขึ้น พืชที่สูงกว่ามีข้อจำกัดในการพัฒนาบนภูเขาใกล้เคียงกัน สัตว์ขาปล้องซึ่งสามารถพบได้บนธารน้ำแข็งเหนือแนวพืชพรรณจะค่อนข้างแข็งแกร่งกว่า

องค์ประกอบของก๊าซในอากาศ นอกจากคุณสมบัติทางกายภาพของอากาศแล้ว คุณสมบัติทางเคมีของอากาศยังมีความสำคัญอย่างมากต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนบก องค์ประกอบของก๊าซอากาศในชั้นผิวของบรรยากาศค่อนข้างสม่ำเสมอในแง่ของเนื้อหาของส่วนประกอบหลัก (ไนโตรเจน - 78.1%, ออกซิเจน - 21.0%, อาร์กอน - 0.9%, คาร์บอนไดออกไซด์ - 0.003% โดยปริมาตร)

ปริมาณออกซิเจนที่สูงส่งผลให้การเผาผลาญในสิ่งมีชีวิตบนบกเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตในน้ำปฐมภูมิ อยู่ในสถานการณ์ภาคพื้นดินที่ฐาน ประสิทธิภาพสูงกระบวนการออกซิเดชั่นในร่างกายเกิดสภาวะสมดุลของสัตว์ ออกซิเจนเนื่องจากมีปริมาณอยู่ในอากาศสูงอย่างต่อเนื่อง จึงไม่ใช่ปัจจัยจำกัดสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมภาคพื้นดิน

ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์อาจแตกต่างกันไปในบางพื้นที่ของชั้นผิวของอากาศภายในขอบเขตที่ค่อนข้างสำคัญ เพิ่มความอิ่มตัวของอากาศด้วย CO? เกิดขึ้นในบริเวณที่เกิดภูเขาไฟ ใกล้บ่อน้ำพุร้อนและทางออกใต้ดินอื่นๆ ของก๊าซนี้ ที่ความเข้มข้นสูง คาร์บอนไดออกไซด์จะเป็นพิษ ในธรรมชาติความเข้มข้นดังกล่าวหาได้ยาก ปริมาณ CO 2 ต่ำยับยั้งกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ในสภาพดินปิด คุณสามารถเพิ่มอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงได้โดยการเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งนี้ใช้ในการฝึกเรือนกระจกและการทำฟาร์มเรือนกระจก

ไนโตรเจนในอากาศเป็นก๊าซเฉื่อยสำหรับผู้อยู่อาศัยส่วนใหญ่ในสภาพแวดล้อมภาคพื้นดิน แต่จุลินทรีย์บางชนิด (แบคทีเรียที่เป็นก้อนกลม แบคทีเรียไนโตรเจน สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว ฯลฯ) มีความสามารถในการจับกับมันและเกี่ยวข้องกับวงจรทางชีวภาพของสารต่างๆ

การขาดความชื้นเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศ วิวัฒนาการทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตบนบกอยู่ภายใต้สัญญาณของการปรับตัวเพื่อรับและรักษาความชื้น ระบอบความชื้นบนบกมีความหลากหลายมาก - ตั้งแต่ความอิ่มตัวของอากาศที่สมบูรณ์และคงที่ด้วยไอน้ำในบางพื้นที่ของเขตร้อนไปจนถึงการขาดหายไปในอากาศแห้งของทะเลทราย นอกจากนี้ยังมีความแปรปรวนที่สำคัญในแต่ละวันและตามฤดูกาลในปริมาณไอน้ำในชั้นบรรยากาศ ปริมาณน้ำของสิ่งมีชีวิตบนบกยังขึ้นอยู่กับระบบการตกตะกอน การมีอยู่ของอ่างเก็บน้ำ ความชื้นในดิน ความใกล้ชิดของน้ำปอนด์ เป็นต้น

สิ่งนี้นำไปสู่การพัฒนาการปรับตัวให้เข้ากับระบบการจัดหาน้ำต่างๆ ในสิ่งมีชีวิตบนบก

สภาพอุณหภูมิ คุณลักษณะที่โดดเด่นอีกประการหนึ่งของสภาพแวดล้อมทางอากาศและพื้นดินคือความผันผวนของอุณหภูมิอย่างมาก ในพื้นที่ดินส่วนใหญ่ ช่วงอุณหภูมิรายวันและรายปีอยู่ที่หลายสิบองศา ความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมของผู้อยู่อาศัยบนโลกนั้นแตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับแหล่งที่อยู่อาศัยเฉพาะที่สิ่งมีชีวิตของพวกเขาเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว สิ่งมีชีวิตบนบกจะมียูริเทอร์มิกมากกว่ามากเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตในน้ำ

สภาพความเป็นอยู่ในสภาพแวดล้อมทางอากาศภาคพื้นดินมีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ สภาพอากาศ - สภาวะของบรรยากาศบนพื้นผิวเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง จนถึงระดับความสูงประมาณ 20 กม. (ขอบเขตของโทรโพสเฟียร์) ความแปรปรวนของสภาพอากาศแสดงออกมาในรูปแบบคงที่โดยการรวมกันของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้นในอากาศ ความขุ่นมัว ปริมาณฝน ความแรงและทิศทางของลม เป็นต้น ระบอบสภาพอากาศในระยะยาวเป็นตัวกำหนดลักษณะภูมิอากาศของพื้นที่ แนวคิดของ "สภาพภูมิอากาศ" ไม่เพียงแต่รวมถึงค่าเฉลี่ยของปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัฏจักรประจำปีและรายวัน ความเบี่ยงเบนจากปรากฏการณ์และความถี่ด้วย สภาพภูมิอากาศถูกกำหนดโดยสภาพทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ ปัจจัยทางภูมิอากาศหลัก ได้แก่ อุณหภูมิและความชื้น วัดจากปริมาณฝนและความอิ่มตัวของอากาศด้วยไอน้ำ

สำหรับสิ่งมีชีวิตบนบกส่วนใหญ่ โดยเฉพาะสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก สภาพอากาศในพื้นที่นั้นไม่สำคัญเท่ากับสภาพที่อยู่อาศัยของพวกมัน บ่อยครั้งที่องค์ประกอบสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่น (ความโล่งใจ การสัมผัส พืชพรรณ ฯลฯ) เปลี่ยนแปลงระบอบอุณหภูมิ ความชื้น แสง การเคลื่อนที่ของอากาศในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งในลักษณะที่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากสภาพภูมิอากาศของพื้นที่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้นในชั้นผิวของอากาศเรียกว่า microclimate ในแต่ละโซนปากน้ำมีความหลากหลายมาก ปากน้ำในพื้นที่ขนาดเล็กมากสามารถระบุได้

ระบอบแสงของสภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศก็มีลักษณะเฉพาะบางประการเช่นกัน ความเข้มและปริมาณแสงที่นี่มากที่สุด และในทางปฏิบัติไม่ได้จำกัดอายุของพืชสีเขียว เช่น ในน้ำหรือในดิน บนบกอาจมีสิ่งมีชีวิตที่รักแสงมาก สำหรับสัตว์บกส่วนใหญ่ที่มีกิจกรรมในเวลากลางวันและกลางคืน การมองเห็นเป็นหนึ่งในวิธีการหลักในการกำหนดทิศทาง ในสัตว์บก การมองเห็นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการค้นหาเหยื่อ หลายสายพันธุ์มีการมองเห็นสีด้วยซ้ำ ในเรื่องนี้ เหยื่อจะพัฒนาคุณสมบัติที่ปรับเปลี่ยนได้ เช่น ปฏิกิริยาการป้องกัน การอำพรางและการใช้สีเตือน การล้อเลียน ฯลฯ ในผู้ที่อาศัยอยู่ในน้ำการปรับตัวดังกล่าวมีการพัฒนาน้อยกว่ามาก การปรากฏตัวของดอกไม้ที่มีสีสดใสของพืชที่สูงขึ้นนั้นสัมพันธ์กับลักษณะของอุปกรณ์ผสมเกสรและท้ายที่สุดกับระบอบแสงของสิ่งแวดล้อม

คุณสมบัติของภูมิประเทศและดินยังเป็นสภาพความเป็นอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนบกและประการแรกคือพืชด้วย คุณสมบัติของพื้นผิวโลกที่มีผลกระทบต่อระบบนิเวศต่อผู้อยู่อาศัยนั้นถูกรวมเข้าด้วยกันโดย "ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม edaphic" (จากภาษากรีก "edaphos" - "ดิน")

เมื่อสัมพันธ์กับคุณสมบัติของดินที่แตกต่างกัน สามารถจำแนกกลุ่มนิเวศวิทยาของพืชได้หลายกลุ่ม ดังนั้นตามปฏิกิริยาต่อความเป็นกรดของดินจึงมีความโดดเด่น:

1) สายพันธุ์ที่เป็นกรด - ปลูกบนดินที่เป็นกรดที่มีค่า pH อย่างน้อย 6.7 (พืชของสแฟกนัมบึง)

2) นิวโทรฟิลิก - มีแนวโน้มที่จะเติบโตบนดินที่มีค่า pH 6.7–7.0 (พืชที่ปลูกส่วนใหญ่)

3) basophilous - เติบโตที่ pH มากกว่า 7.0 (Echinops, ดอกไม้ทะเลไม้)

4) ไม่แยแส - สามารถเติบโตได้บนดินที่มีค่า pH ต่างกัน (ลิลลี่แห่งหุบเขา)

พืชยังแตกต่างกันตามความชื้นในดิน บางชนิดถูกจำกัดอยู่ในพื้นผิวที่แตกต่างกัน เช่น เปโตรฟีต์เติบโตบนดินหิน พาสโมไฟต์อาศัยทรายร่วน

ภูมิประเทศและธรรมชาติของดินมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนไหวเฉพาะของสัตว์ เช่น สัตว์กีบเท้า นกกระจอกเทศ นกอีแร้งที่อาศัยอยู่ในพื้นที่เปิดโล่ง พื้นแข็ง เพื่อเพิ่มแรงผลักเมื่อวิ่ง ในกิ้งก่าที่อาศัยอยู่ในทรายเคลื่อนตัว นิ้วเท้าจะมีขอบเกล็ดเขาซึ่งช่วยเพิ่มการรองรับ สำหรับผู้อยู่อาศัยบนบกที่ขุดหลุม ดินหนาแน่นนั้นไม่เอื้ออำนวย ลักษณะของดินในบางกรณีส่งผลต่อการแพร่กระจายของสัตว์บกที่ขุดหลุมหรือขุดลงไปในดินหรือวางไข่ในดิน เป็นต้น

น้ำในฐานะที่อยู่อาศัยมีคุณสมบัติเฉพาะหลายประการ เช่น ความหนาแน่นสูง แรงดันตกอย่างแรง ปริมาณออกซิเจนค่อนข้างต่ำ การดูดซับแสงแดดแรง ฯลฯ อ่างเก็บน้ำและพื้นที่แต่ละแห่งยังแตกต่างกันในเรื่องระบอบการปกครองของเกลือ ความเร็วของการเคลื่อนที่ในแนวนอน (กระแสน้ำ) เนื้อหาของอนุภาคแขวนลอย สำหรับชีวิตของสิ่งมีชีวิตหน้าดินคุณสมบัติของดินรูปแบบการสลายตัวของสารอินทรีย์ ฯลฯ มีความสำคัญ ดังนั้นพร้อมกับการปรับตัวให้เข้ากับคุณสมบัติทั่วไปของสภาพแวดล้อมทางน้ำผู้อยู่อาศัยยังต้องปรับให้เข้ากับความหลากหลายของ เงื่อนไขเฉพาะ ผู้ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางน้ำได้รับชื่อสามัญในระบบนิเวศ ไฮโดรไบโอออน พวกมันอาศัยอยู่ในมหาสมุทรโลก อ่างเก็บน้ำภาคพื้นทวีป และน้ำใต้ดิน ในแหล่งน้ำใด ๆ สามารถแยกแยะโซนที่มีเงื่อนไขต่างกันได้

ในมหาสมุทรและทะเล มีพื้นที่นิเวศหลักสองแห่ง: แนวน้ำ - เกี่ยวกับทะเล และด้านล่าง - สัตว์หน้าดิน (รูปที่ 38) สัตว์หน้าดินแบ่งออกเป็นขึ้นอยู่กับความลึก เขตย่อยโซน - พื้นที่ที่มีการเสื่อมถอยของที่ดินอย่างค่อยเป็นค่อยไปจนถึงระดับความลึกประมาณ 200 ม. อาบน้ำ– พื้นที่ลาดชันและ โซนนรก– พื้นที่พื้นมหาสมุทรความลึกเฉลี่ย 3–6 กม. แม้แต่บริเวณหน้าดินที่ลึกกว่านั้นก็ถูกเรียกว่าซึ่งสอดคล้องกับความหดหู่ของพื้นมหาสมุทร สุดขีดขอบฝั่งที่ถูกน้ำท่วมในช่วงน้ำขึ้นเรียกว่า ชายฝั่งเหนือระดับน้ำขึ้นน้ำลงเรียกว่าส่วนหนึ่งของชายฝั่งที่ถูกสเปรย์ของคลื่นชุบน้ำ เหนือเขต

ข้าว. 38. เขตนิเวศวิทยาของมหาสมุทรโลก

ตัวอย่างเช่นโดยธรรมชาติแล้วผู้ที่อาศัยอยู่ในเขต sublittoral อาศัยอยู่ในสภาวะที่มีความกดอากาศค่อนข้างต่ำ แสงแดดในเวลากลางวัน และมักจะมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิค่อนข้างมาก ผู้อาศัยในขุมนรกและขุมลึกสุดขีดนั้นมีอยู่ในความมืด ที่อุณหภูมิคงที่และแรงกดดันอันมหาศาลหลายร้อย และบางครั้งก็ประมาณหนึ่งพันชั้นบรรยากาศ ดังนั้นเพียงข้อบ่งชี้ของเขตหน้าดินที่สิ่งมีชีวิตบางชนิดอาศัยอยู่แล้วบ่งชี้ว่าควรมีคุณสมบัติทางนิเวศวิทยาทั่วไปอย่างไร ชื่อประชากรทั้งหมดของพื้นมหาสมุทร สัตว์หน้าดิน

สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในแนวน้ำหรือเขตทะเลจัดเป็น เปลาโกส โซนทะเลยังแบ่งออกเป็นโซนแนวตั้งซึ่งสอดคล้องกับความลึกของโซนหน้าดิน: epipelagic, bathypelagic, abyssopelagicขอบเขตล่างของโซน epipelagic (ไม่เกิน 200 ม.) ถูกกำหนดโดยการแทรกซึมของแสงแดดในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชสังเคราะห์แสงไม่สามารถอยู่ลึกเกินกว่าโซนเหล่านี้ได้ ในช่วงเวลาพลบค่ำและความลึกของก้นบึ้งอันมืดมิดมีเพียงจุลินทรีย์และสัตว์เท่านั้นที่อาศัยอยู่ โซนนิเวศวิทยาที่แตกต่างกันนั้นมีความโดดเด่นในอ่างเก็บน้ำประเภทอื่น ๆ ทั้งหมด: ทะเลสาบหนองน้ำสระน้ำแม่น้ำ ฯลฯ ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในน้ำที่เชี่ยวชาญแหล่งที่อยู่อาศัยเหล่านี้ทั้งหมดนั้นยอดเยี่ยมมาก

ความหนาแน่นของน้ำเป็นปัจจัยที่กำหนดสภาวะการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตในน้ำและความดันที่ระดับความลึกต่างๆ สำหรับน้ำกลั่น ความหนาแน่นคือ 1 กรัม/ซม.3 ที่ 4 °C ความหนาแน่นของน้ำธรรมชาติที่มีเกลือละลายอาจมีมากกว่านั้นได้ถึง 1.35 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร 3 ความดันเพิ่มขึ้นตามความลึกโดยเฉลี่ย 1 × 10 5 Pa (1 atm) ทุกๆ 10 เมตร

เนื่องจากการไล่ระดับความดันอย่างรวดเร็วในแหล่งน้ำ สิ่งมีชีวิตในน้ำโดยทั่วไปจึงมียูริบาติกมากกว่ามากเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตบนบก บางชนิดซึ่งกระจายอยู่ตามระดับความลึกต่างๆ กัน สามารถทนต่อแรงกดดันได้ตั้งแต่หลายร้อยบรรยากาศไปจนถึงหลายร้อยบรรยากาศ ตัวอย่างเช่น โฮโลทูเรียนในสกุล Elpidia และหนอน Priapulus caudatus อาศัยอยู่ตั้งแต่บริเวณชายฝั่งไปจนถึงโซนที่ลึกเป็นพิเศษ แม้แต่ผู้อาศัยในน้ำจืด เช่น รองเท้าแตะ ciliates, suvoikas, แมลงเต่าทองว่ายน้ำ ฯลฯ ก็สามารถทนได้ถึง 6 × 10 7 Pa (600 atm) ในการทดลอง

อย่างไรก็ตาม ผู้อาศัยในทะเลและมหาสมุทรจำนวนมากค่อนข้างจะตีบแคบและจำกัดอยู่ในระดับความลึกที่แน่นอน Stenobacy มักมีลักษณะเฉพาะของสัตว์ทะเลน้ำตื้นและทะเลลึก มีเพียงเขตชายฝั่งเท่านั้นที่เป็นที่อยู่อาศัยของ annelids Arenicola และหอยโข่ง (Patella) ปลาหลายชนิด เช่น จากกลุ่มนักตกปลา ปลาหมึก สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง โพโกโนโฟรา ปลาดาว ฯลฯ พบได้ที่ระดับความลึกมากเท่านั้นที่ความดันอย่างน้อย 4 10 7 – 5 10 7 Pa (400–500 atm)

ความหนาแน่นของน้ำช่วยให้สามารถพิงได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรูปร่างที่ไม่ใช่โครงกระดูก ความหนาแน่นของสิ่งแวดล้อมทำหน้าที่เป็นเงื่อนไขสำหรับการลอยตัวอยู่ในน้ำ และสิ่งมีชีวิตในน้ำหลายชนิดได้รับการปรับให้เข้ากับวิถีชีวิตนี้โดยเฉพาะ สิ่งมีชีวิตแขวนลอยที่ลอยอยู่ในน้ำจะถูกรวมเข้าเป็นกลุ่มระบบนิเวศพิเศษของสิ่งมีชีวิตในน้ำ - แพลงก์ตอน (“แพลงก์โต” – ทะยาน)

ข้าว. 39. การเพิ่มขึ้นของพื้นผิวร่างกายสัมพัทธ์ของสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน (อ้างอิงจาก S. A. Zernov, 1949):

A – รูปทรงแท่ง:

1 – ไดอะตอมซินดรา;

2 – ไซยาโนแบคทีเรียม Aphanizomenon;

3 – สาหร่ายเพอริดีน Amphisolenia;

4 – ยูกลีนา เอคัส;

5 – ปลาหมึกยักษ์ Doratopsis vermicularis;

6 – โคเปพอด เซเทลลา;

7 – ตัวอ่อนพอร์เซลลานา (Decapoda)

B – แบบฟอร์มผ่า:

1 – หอย Glaucus atlanticus;

2 – หนอน Tomopetris euchaeta;

3 – ตัวอ่อนของกุ้งเครย์ฟิช Palinurus;

4 – ปลาตัวอ่อนของปลามังค์ฟิช โลเฟียส;

5 – โคพีพอด คาโลคาลานัส พาโว

แพลงก์ตอนประกอบด้วยสาหร่ายเซลล์เดียวและสาหร่ายโคโลเนียล โปรโตซัว แมงกะพรุน ไซโฟโนฟอร์ ซีเทโนฟอร์ pteropods และหอยตีนกระดูกงู สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็กต่างๆ ตัวอ่อนของสัตว์ก้นทะเล ไข่ปลาและลูกปลา และอื่นๆ อีกมากมาย (รูปที่ 39) สิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนมีการดัดแปลงหลายอย่างที่คล้ายคลึงกันซึ่งจะช่วยเพิ่มการลอยตัวและป้องกันไม่ให้จมลงสู่ก้นทะเล การปรับตัวดังกล่าวรวมถึง: 1) การเพิ่มขึ้นโดยทั่วไปของพื้นผิวสัมพัทธ์ของร่างกายเนื่องจากการลดขนาด การแบน การยืดตัว การพัฒนาของเส้นโครงหรือขนแปรงจำนวนมาก ซึ่งเพิ่มแรงเสียดทานกับน้ำ 2) ความหนาแน่นลดลงเนื่องจากการลดลงของโครงกระดูกการสะสมของไขมันฟองก๊าซ ฯลฯ ในร่างกาย ในไดอะตอมสารสำรองจะไม่ถูกสะสมในรูปของแป้งหนัก แต่ในรูปของหยดไขมัน . แสงกลางคืน Noctiluca มีความโดดเด่นด้วยแวคิวโอลของก๊าซและหยดไขมันจำนวนมากในเซลล์จนไซโตพลาสซึมในนั้นมีลักษณะเป็นเส้นที่ผสานรอบนิวเคลียสเท่านั้น Siphonophores แมงกะพรุนจำนวนหนึ่ง หอยแพลงก์ตอน ฯลฯ ต่างก็มีช่องอากาศเช่นกัน

สาหร่ายทะเล (แพลงก์ตอนพืช)พวกมันลอยอยู่ในน้ำอย่างอดทน แต่สัตว์แพลงก์ตอนส่วนใหญ่สามารถว่ายน้ำได้อย่างคล่องแคล่ว แต่มีขอบเขตที่จำกัด สิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนไม่สามารถเอาชนะกระแสน้ำได้และถูกพวกมันขนส่งไปในระยะทางไกล หลายประเภท แพลงก์ตอนสัตว์อย่างไรก็ตาม พวกมันสามารถอพยพในแนวตั้งในแนวน้ำเป็นระยะทางหลายสิบหรือหลายร้อยเมตร ทั้งจากการเคลื่อนไหวที่กระฉับกระเฉงและโดยการควบคุมการลอยตัวของร่างกาย แพลงก์ตอนชนิดพิเศษคือกลุ่มนิเวศวิทยา นิวสตัน (“ nein” - ว่ายน้ำ) - ผู้อยู่อาศัยของฟิล์มผิวน้ำที่ชายแดนกับอากาศ

ความหนาแน่นและความหนืดของน้ำมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเป็นไปได้ในการว่ายน้ำ สัตว์ที่สามารถว่ายน้ำได้อย่างรวดเร็วและเอาชนะกระแสน้ำได้รวมอยู่ในกลุ่มระบบนิเวศ เน็กตัน (“nektos” – ลอยตัว) ตัวแทนของเน็กตัน ได้แก่ ปลา ปลาหมึก และโลมา การเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วในคอลัมน์น้ำจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อคุณมีรูปร่างที่เพรียวบางและมีกล้ามเนื้อที่พัฒนาอย่างมาก รูปร่างรูปทรงตอร์ปิโดได้รับการพัฒนาในนักว่ายน้ำที่ดีทุกคน โดยไม่คำนึงถึงความสัมพันธ์ที่เป็นระบบและวิธีการเคลื่อนไหวในน้ำ: ปฏิกิริยาเนื่องจากการงอของร่างกายด้วยความช่วยเหลือของแขนขา

ระบอบออกซิเจนในน้ำที่มีออกซิเจนอิ่มตัวจะมีปริมาณไม่เกิน 10 มิลลิลิตรต่อ 1 ลิตร ซึ่งต่ำกว่าในบรรยากาศถึง 21 เท่า ดังนั้นสภาพการหายใจของสิ่งมีชีวิตในน้ำจึงมีความซับซ้อนอย่างมาก ออกซิเจนเข้าสู่น้ำผ่านกิจกรรมการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายและการแพร่กระจายจากอากาศเป็นหลัก ดังนั้นตามกฎแล้วชั้นบนของคอลัมน์น้ำจะมีก๊าซนี้มากกว่าชั้นล่าง เมื่ออุณหภูมิและความเค็มของน้ำเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำจะลดลง ในชั้นที่มีสัตว์และแบคทีเรียอาศัยอยู่เป็นจำนวนมาก อาจเกิดภาวะขาด O 2 อย่างรวดเร็วเนื่องจากการบริโภคที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ในมหาสมุทรโลก ความลึกที่อุดมไปด้วยสิ่งมีชีวิตตั้งแต่ 50 ถึง 1,000 ม. นั้นมีลักษณะเฉพาะ การเสื่อมสภาพอย่างรุนแรงการเติมอากาศ - ต่ำกว่าน้ำผิวดินที่มีแพลงก์ตอนพืชอาศัยอยู่ถึง 7-10 เท่า สภาวะใกล้กับก้นอ่างเก็บน้ำอาจใกล้เคียงกับแบบไร้ออกซิเจน

ในบรรดาผู้ที่อาศัยอยู่ในน้ำมีหลายสายพันธุ์ที่สามารถทนต่อความผันผวนของปริมาณออกซิเจนในน้ำได้มากจนแทบไม่มีเลย (ยูรีออกซีไบโอนท์ – “oxy” – ออกซิเจน, “biont” – ผู้อาศัย) ซึ่งรวมถึง ตัวอย่างเช่น โอลิโกคาเอต Tubifex tubifex น้ำจืด และหอยกาบเดี่ยว Viviparus viviparus ในบรรดาปลา ปลาคาร์พ ปลาเทนช์ และปลาคาร์พ crucian สามารถทนต่อความอิ่มตัวของออกซิเจนในน้ำที่ต่ำมากได้ อย่างไรก็ตามมีหลายประเภท สเตน็อกซีไบโอนท์ – พวกมันสามารถดำรงอยู่ได้ก็ต่อเมื่อน้ำมีความอิ่มตัวของออกซิเจนสูงเพียงพอเท่านั้น (ปลาเรนโบว์เทราท์, ปลาเทราท์สีน้ำตาล, ปลาซิว, หนอนขนตา Planaria alpina, ตัวอ่อนของแมลงเม่า, สโตนฟลาย ฯลฯ ) หลายชนิดสามารถตกอยู่ในสภาวะไม่ใช้งานเมื่อขาดออกซิเจน - ภาวะขาดออกซิเจน - และประสบกับช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวย

การหายใจของสิ่งมีชีวิตในน้ำเกิดขึ้นผ่านพื้นผิวของร่างกายหรือผ่านอวัยวะพิเศษ - เหงือก, ปอด, หลอดลม ในกรณีนี้ผิวหนังสามารถทำหน้าที่เป็นอวัยวะทางเดินหายใจเพิ่มเติมได้ ตัวอย่างเช่น ปลาลอชใช้ออกซิเจนโดยเฉลี่ย 63% ผ่านผิวหนัง หากการแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้นผ่านผิวหนังของร่างกาย ก๊าซเหล่านี้จะบางมาก การหายใจยังทำได้ง่ายขึ้นโดยการเพิ่มพื้นที่ผิว สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ในระหว่างการวิวัฒนาการของสปีชีส์โดยการก่อตัวของผลพลอยได้ต่างๆ การแบน การยืดตัว และขนาดลำตัวโดยทั่วไปที่ลดลง บางชนิดเมื่อขาดออกซิเจน จะเปลี่ยนขนาดของพื้นผิวทางเดินหายใจอย่างแข็งขัน พยาธิ Tubifex tubifex จะทำให้ร่างกายของพวกมันยาวขึ้นอย่างมาก ไฮดราและดอกไม้ทะเล - หนวด; echinoderms - ขาของ ambulacral สัตว์นั่งและอยู่ประจำหลายชนิดสร้างน้ำรอบตัวขึ้นมาใหม่ ไม่ว่าจะโดยการสร้างกระแสน้ำตรงหรือโดยการเคลื่อนไหวแบบสั่น เพื่อส่งเสริมการผสมกัน หอยสองฝาใช้ cilia บุผนังของโพรงปกคลุมเพื่อจุดประสงค์นี้ กุ้ง - การทำงานของขาหน้าท้องหรือทรวงอก ปลิง ตัวอ่อนยุงลาย (หนอนเลือด) และโอลิโกคาเอตจำนวนมากแกว่งไปมาตามร่างกาย โดยยื่นออกมาจากพื้นดิน

ในบางชนิด การหายใจของน้ำและอากาศเกิดขึ้นร่วมกัน เหล่านี้รวมถึงปลาปอด ปลาซิโฟโนฟอร์ disophants หอยในปอดหลายชนิด สัตว์จำพวกครัสเตเชียน Gammarus lacustris ฯลฯ สัตว์น้ำรองมักจะคงประเภทของการหายใจในชั้นบรรยากาศไว้เนื่องจากเป็นที่ชื่นชอบที่กระฉับกระเฉงมากกว่า ดังนั้นจึงต้องสัมผัสกับอากาศ เช่น สัตว์จำพวกพินนิเพด สัตว์จำพวกวาฬ ด้วงน้ำ , ลูกน้ำยุงลาย ฯลฯ

การขาดออกซิเจนในน้ำบางครั้งนำไปสู่ปรากฏการณ์หายนะ - ฉันกำลังจะตาย พร้อมกับการตายของสิ่งมีชีวิตในน้ำมากมาย ฤดูหนาวค้างมักเกิดจากการก่อตัวของน้ำแข็งบนพื้นผิวของแหล่งน้ำและการหยุดสัมผัสกับอากาศ ฤดูร้อน– อุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้นและส่งผลให้ความสามารถในการละลายของออกซิเจนลดลง

การเสียชีวิตบ่อยครั้งของปลาและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิดในฤดูหนาวเป็นลักษณะเฉพาะ เช่น ส่วนล่างของแอ่งแม่น้ำออบ ซึ่งน้ำที่ไหลจากพื้นที่ชุ่มน้ำของที่ราบลุ่มไซบีเรียตะวันตกมีปริมาณออกซิเจนละลายต่ำมาก บางครั้งความตายก็เกิดขึ้นในทะเล

นอกจากการขาดออกซิเจนแล้ว การเสียชีวิตยังอาจเกิดจากการเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซพิษในน้ำ เช่น มีเทน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ CO 2 เป็นต้น ซึ่งเกิดขึ้นจากการสลายตัวของสารอินทรีย์ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำ .

ระบอบการปกครองของเกลือการรักษาสมดุลของน้ำของสิ่งมีชีวิตในน้ำมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง หากสัตว์และพืชบนบกเป็นสิ่งสำคัญที่สุดที่จะต้องให้น้ำแก่ร่างกายในสภาวะที่ขาดน้ำดังนั้นสำหรับไฮโดรไบโอออนต์ก็มีความสำคัญไม่น้อยที่จะต้องรักษาปริมาณน้ำในร่างกายไว้เมื่อมีปริมาณมากเกินไปในสิ่งแวดล้อม . ปริมาณน้ำที่มากเกินไปในเซลล์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันออสโมติก และการหยุดชะงักของการทำงานที่สำคัญที่สุด

สิ่งมีชีวิตในน้ำมากที่สุด โพอิคิลอสโมติก: แรงดันออสโมติกในร่างกายขึ้นอยู่กับความเค็มของน้ำโดยรอบ ดังนั้นวิธีหลักสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำในการรักษาสมดุลของเกลือคือการหลีกเลี่ยงแหล่งที่อยู่อาศัยที่มีความเค็มที่ไม่เหมาะสม รูปแบบน้ำจืดไม่สามารถมีอยู่ในทะเลได้ และรูปแบบทางทะเลไม่สามารถทนต่อการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลได้ หากความเค็มของน้ำมีการเปลี่ยนแปลง สัตว์ต่างๆ จะเคลื่อนไหวเพื่อค้นหาสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวย ตัวอย่างเช่น เมื่อชั้นพื้นผิวของทะเลถูกแยกเกลือออกจากน้ำทะเลหลังจากฝนตกหนัก พวกเรดิโอลาเรียน สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งในทะเล คาลานัส และสัตว์อื่นๆ ลงไปที่ระดับความลึก 100 เมตร สัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งในระดับสูง แมลง และตัวอ่อนของพวกมันที่อาศัยอยู่ในน้ำเป็นของ โฮโมโอโมติก โดยรักษาแรงดันออสโมติกในร่างกายให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงความเข้มข้นของเกลือในน้ำ

ในสายพันธุ์น้ำจืด น้ำจากร่างกายจะมีภาวะไฮเปอร์โทนิกเมื่อเทียบกับน้ำโดยรอบ พวกเขามีความเสี่ยงที่จะมีการรดน้ำมากเกินไปหากไม่สามารถป้องกันการไหลของน้ำหรือน้ำส่วนเกินไม่ได้ถูกกำจัดออกจากร่างกาย ในโปรโตซัวสิ่งนี้สามารถทำได้โดยการทำงานของแวคิวโอลขับถ่ายในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ - โดยการกำจัดน้ำผ่านระบบขับถ่าย ciliates บางตัวจะหลั่งน้ำในปริมาณเท่ากับปริมาตรของร่างกายทุกๆ 2–2.5 นาที เซลล์ใช้พลังงานจำนวนมากในการ "สูบน้ำ" ส่วนเกินออก ด้วยความเค็มที่เพิ่มขึ้น การทำงานของแวคิวโอลจึงช้าลง ดังนั้นในรองเท้าแตะพารามีเซียม ที่มีความเค็มของน้ำ 2.5%o แวคิวโอลจะเต้นเป็นจังหวะในช่วงเวลา 9 วินาที ที่ 5%o - 18 วินาที ที่ 7.5%o - 25 วินาที ที่ความเข้มข้นของเกลือ 17.5% o แวคิวโอลจะหยุดทำงานเนื่องจากความแตกต่างของแรงดันออสโมติกระหว่างเซลล์กับ สภาพแวดล้อมภายนอกหายไป

หากน้ำมีภาวะไฮเปอร์โทนิกเมื่อเทียบกับของเหลวในร่างกายของสิ่งมีชีวิตในน้ำ น้ำเหล่านั้นมีความเสี่ยงที่จะเกิดภาวะขาดน้ำอันเป็นผลมาจากการสูญเสียออสโมติก การป้องกันภาวะขาดน้ำทำได้โดยการเพิ่มความเข้มข้นของเกลือในร่างกายของสิ่งมีชีวิตในน้ำด้วย การขาดน้ำถูกป้องกันโดยสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับน้ำซึ่งผ่านไม่ได้ เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ปลา กั้งที่สูงขึ้นแมลงน้ำและตัวอ่อนของมัน

สปีชีส์ poikilosmotic หลายชนิดเปลี่ยนไปสู่สถานะไม่ใช้งาน - ภาพเคลื่อนไหวที่ถูกระงับอันเป็นผลมาจากการขาดน้ำในร่างกายพร้อมกับความเค็มที่เพิ่มขึ้น นี่คือลักษณะของสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในสระน้ำทะเลและในเขตชายฝั่ง: โรติเฟอร์, แฟลเจลเลต, ซีเลียต, สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งบางชนิด, ทะเลดำ polychaete Nereis divesicolor เป็นต้น แอนิเมชันเกลือที่ถูกระงับ– วิธีการอยู่รอดในช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวยในสภาวะที่มีความเค็มแปรผันของน้ำ

อย่างแท้จริง ยูริฮาลีนมีสัตว์น้ำไม่กี่สายพันธุ์ที่สามารถอาศัยอยู่ในสภาวะกระฉับกระเฉงได้ทั้งในน้ำจืดและน้ำเค็ม ส่วนใหญ่เป็นสัตว์ที่อาศัยอยู่ในบริเวณปากแม่น้ำ ปากแม่น้ำ และแหล่งน้ำกร่อยอื่นๆ

อุณหภูมิอ่างเก็บน้ำมีเสถียรภาพมากกว่าบนบก นี่เป็นเพราะคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำ โดยหลักแล้วคือความจุความร้อนจำเพาะสูง เนื่องจากการได้รับหรือการปล่อยความร้อนในปริมาณที่มีนัยสำคัญไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิกะทันหันเกินไป การระเหยของน้ำจากพื้นผิวอ่างเก็บน้ำซึ่งใช้ประมาณ 2,263.8 จูล/กรัม ช่วยป้องกันความร้อนที่ชั้นล่างเกินไป และการก่อตัวของน้ำแข็งซึ่งปล่อยความร้อนจากฟิวชัน (333.48 จูล/กรัม) จะทำให้ความเย็นช้าลง

ความกว้างของความผันผวนของอุณหภูมิรายปีในชั้นบนของมหาสมุทรคือไม่เกิน 10–15 °C ในน่านน้ำภาคพื้นทวีป - 30–35 °C ชั้นน้ำลึกมีอุณหภูมิคงที่ ในน่านน้ำเส้นศูนย์สูตร อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีชั้นผิว +(26–27) °С ในชั้นขั้ว - ประมาณ 0 °C และต่ำกว่า ในบ่อน้ำพุร้อนบนบก อุณหภูมิของน้ำอาจสูงถึง +100 °C และในไกเซอร์ใต้น้ำที่ ความดันโลหิตสูงอุณหภูมิ +380 °C ถูกบันทึกไว้ที่ด้านล่างของมหาสมุทร

ดังนั้นจึงมีสภาวะอุณหภูมิในอ่างเก็บน้ำที่ค่อนข้างหลากหลาย ระหว่างชั้นบนของน้ำที่มีความผันผวนของอุณหภูมิตามฤดูกาลแสดงออกมาและชั้นล่างซึ่งระบบการระบายความร้อนคงที่จะมีโซนของการกระโดดของอุณหภูมิหรือเทอร์โมไคลน์ เทอร์โมไคลน์จะเด่นชัดกว่าในทะเลอุ่น ซึ่งอุณหภูมิระหว่างน้ำภายนอกและน้ำลึกมีความแตกต่างกันมากกว่า

เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำมีความเสถียรมากกว่า อุณหภูมิของน้ำจึงเป็นเรื่องปกติในสิ่งมีชีวิตในน้ำในระดับที่มากกว่าประชากรบนบกมาก สายพันธุ์ยูริเทอร์มอลมักพบในอ่างเก็บน้ำภาคพื้นทวีปตื้นๆ และในบริเวณชายฝั่งทะเลในละติจูดสูงและเขตอบอุ่น ซึ่งความผันผวนของอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาลมีความสำคัญ

โหมดแสงแสงในน้ำน้อยกว่าอากาศมาก รังสีบางส่วนที่ตกกระทบบนพื้นผิวของอ่างเก็บน้ำจะสะท้อนไปในอากาศ ยิ่งตำแหน่งของดวงอาทิตย์ต่ำลง การสะท้อนก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น ดังนั้นวันที่อยู่ใต้น้ำจึงสั้นกว่าบนบก ตัวอย่างเช่นวันฤดูร้อนใกล้เกาะมาเดราที่ระดับความลึก 30 ม. - 5 ชั่วโมงและที่ความลึก 40 ม. เพียง 15 นาที การลดลงอย่างรวดเร็วของปริมาณแสงที่มีความลึกสัมพันธ์กับการดูดซับของน้ำ รังสีที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะถูกดูดซับต่างกัน: รังสีสีแดงจะหายไปใกล้กับพื้นผิว ในขณะที่รังสีสีน้ำเงินเขียวจะทะลุผ่านได้ลึกกว่ามาก แสงสนธยาในมหาสมุทรซึ่งลึกลงไปด้วยความลึก เริ่มจากสีเขียว ต่อมาเป็นสีน้ำเงิน สีคราม และสีน้ำเงินม่วง และในที่สุดก็หลีกทางให้กับความมืดมิดอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นสาหร่ายสีเขียว สีน้ำตาล และสีแดง ซึ่งมีความเชี่ยวชาญในการจับแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกัน จึงเข้ามาแทนที่กันด้วยความลึก

สีของสัตว์เปลี่ยนแปลงไปตามความลึกอย่างเป็นธรรมชาติ ผู้ที่อาศัยอยู่ในเขตชายฝั่งและเขตย่อยจะมีสีสันสดใสและหลากหลายที่สุด สิ่งมีชีวิตที่อยู่ลึกหลายชนิด เช่น สิ่งมีชีวิตในถ้ำ ไม่มีเม็ดสี ในเขตพลบค่ำ สีแดงจะแพร่หลายซึ่งประกอบกับแสงสีน้ำเงินม่วงที่ระดับความลึกเหล่านี้ รังสีที่มีสีเพิ่มเติมจะถูกร่างกายดูดซับได้อย่างสมบูรณ์ที่สุด สิ่งนี้ทำให้สัตว์ซ่อนตัวจากศัตรูได้ เนื่องจากสีแดงของพวกมันในรังสีสีน้ำเงินม่วงจะมองเห็นได้ว่าเป็นสีดำ สีแดงเป็นลักษณะของสัตว์ในเขตพลบค่ำ เช่น ปลากะพง ปะการังแดง สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งชนิดต่างๆ เป็นต้น

ในบางชนิดที่อาศัยอยู่ใกล้ผิวน้ำ ดวงตาจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยมีความสามารถที่แตกต่างกันในการหักเหรังสี ครึ่งหนึ่งของตามองเห็นในอากาศ อีกครึ่งหนึ่งมองเห็นในน้ำ “สี่ตา” ดังกล่าวเป็นลักษณะของแมลงปีกแข็งที่มีกระดูกสันหลัง ปลาอเมริกัน Anableps tetraphthalmus และหนึ่งในสายพันธุ์เขตร้อนของ blenny Dialommus fuscus ในช่วงน้ำลง ปลาชนิดนี้จะนั่งอยู่ในซอกมุมโดยเผยให้เห็นส่วนหัวของมันโผล่พ้นน้ำ (ดูรูปที่ 26)

การดูดกลืนแสงจะแข็งแกร่งขึ้น ความโปร่งใสของน้ำก็จะยิ่งลดลง ซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในนั้น

ความโปร่งใสมีลักษณะเฉพาะคือความลึกสูงสุดที่ยังคงมองเห็นดิสก์สีขาวที่ลดลงเป็นพิเศษซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 ซม. (ดิสก์ Secchi) น้ำที่ใสที่สุดอยู่ในทะเล Sargasso: ดิสก์สามารถมองเห็นได้ที่ความลึก 66.5 ม. ในมหาสมุทรแปซิฟิกดิสก์ Secchi สามารถมองเห็นได้สูงถึง 59 ม. ในมหาสมุทรอินเดีย - สูงถึง 50 ในทะเลตื้น - สูงถึง 5-15 ม. ความโปร่งใสของแม่น้ำโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 1–1 .5 ม. และในแม่น้ำที่มีโคลนที่สุด เช่น ในเอเชียกลาง Amu Darya และ Syr Darya เพียงไม่กี่เซนติเมตร ดังนั้นขอบเขตของเขตการสังเคราะห์แสงจึงแตกต่างกันอย่างมากในแหล่งน้ำต่างๆ ในส่วนใหญ่ น้ำสะอาด ร่าเริงโซนหรือโซนการสังเคราะห์ด้วยแสงขยายไปถึงระดับความลึกไม่เกิน 200 เมตร ส่วนที่เป็นรอยย่นหรือ ผิดปกติ,โซนนี้มีความลึกสูงสุด 1,000–1500 ม. และลึกกว่านั้นใน ไม่ตื่นตระหนกโซนแสงแดดส่องไม่ถึงเลย

ปริมาณแสงในอ่างเก็บน้ำชั้นบนจะแตกต่างกันไปอย่างมาก ขึ้นอยู่กับละติจูดของพื้นที่และช่วงเวลาของปี คืนขั้วโลกที่ยาวนานจำกัดเวลาสำหรับการสังเคราะห์แสงในแอ่งอาร์กติกและแอนตาร์กติกอย่างรุนแรง และการปกคลุมของน้ำแข็งทำให้แสงเข้าถึงแหล่งน้ำที่แข็งตัวในฤดูหนาวได้ยาก

ในส่วนลึกอันมืดมิดของมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตใช้แสงที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิตเป็นแหล่งข้อมูลทางภาพ เรียกว่าแสงสว่างของสิ่งมีชีวิต การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์เรืองแสงพบได้ในสัตว์น้ำเกือบทุกประเภท ตั้งแต่โปรโตซัวไปจนถึงปลา รวมไปถึงแบคทีเรีย พืชชั้นล่าง และเชื้อรา การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตดูเหมือนจะเกิดขึ้นหลายครั้งในกลุ่มต่างๆ ในช่วงวิวัฒนาการต่างๆ

ขณะนี้เคมีของการเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตเป็นที่เข้าใจกันดีแล้ว ปฏิกิริยาที่ใช้สร้างแสงจะแตกต่างกันไป แต่ในทุกกรณี นี่คือการเกิดออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อน (ลูซิเฟอร์ริน)โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโปรตีน (ลูซิเฟอเรส)ลูซิเฟอร์รินและลูซิเฟอเรสมีโครงสร้างต่างกันในสิ่งมีชีวิตต่างกัน ในระหว่างปฏิกิริยา พลังงานส่วนเกินของโมเลกุลลูซิเฟอร์รินที่ถูกตื่นเต้นจะถูกปล่อยออกมาในรูปของควอนตัมแสง สิ่งมีชีวิตปล่อยแสงออกมาตามแรงกระตุ้น ซึ่งมักจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่มาจากสภาพแวดล้อมภายนอก

เรืองแสงอาจไม่มีบทบาทพิเศษทางนิเวศวิทยาในชีวิตของสายพันธุ์ แต่อาจเป็นได้ ผลพลอยได้กิจกรรมที่สำคัญของเซลล์ เช่น ในแบคทีเรียหรือพืชชั้นล่าง มันได้รับความสำคัญทางนิเวศวิทยาเฉพาะในสัตว์ที่มีการพัฒนาเพียงพอเท่านั้น ระบบประสาทและอวัยวะการมองเห็น ในหลายสปีชีส์ อวัยวะเรืองแสงมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากพร้อมระบบตัวสะท้อนแสงและเลนส์ที่เสริมการแผ่รังสี (รูปที่ 40) ปลาและปลาหมึกจำนวนหนึ่งที่ไม่สามารถสร้างแสงได้ ต้องใช้แบคทีเรียทางชีวภาพที่ขยายพันธุ์ในอวัยวะพิเศษของสัตว์เหล่านี้

ข้าว. 40. อวัยวะเรืองแสงของสัตว์น้ำ (อ้างอิงจาก S. A. Zernov, 1949):

1 – ปลาตกเบ็ดในทะเลน้ำลึกที่มีไฟฉายอยู่เหนือปากที่มีฟัน

2 – การกระจายตัวของอวัยวะเรืองแสงในปลาในวงศ์ ไมสโตฟิแด;

3 – อวัยวะเรืองแสงของปลา Argyropelecus affinis:

a – เม็ดสี, b – ตัวสะท้อนแสง, c – ตัวเรืองแสง, d – เลนส์

การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตมีคุณค่าในการส่งสัญญาณในชีวิตของสัตว์เป็นหลัก สัญญาณไฟสามารถใช้เป็นทิศทางในฝูง ดึงดูดเพศตรงข้าม ล่อเหยื่อ เพื่ออำพรางหรือเบี่ยงเบนความสนใจ แสงแฟลชสามารถทำหน้าที่ป้องกันผู้ล่าโดยการทำให้ตาพร่าหรือทำให้สับสนได้ ตัวอย่างเช่น ปลาหมึกทะเลน้ำลึกที่หลบหนีจากศัตรู ปล่อยเมฆสารเรืองแสงออกมา ในขณะที่สายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในน่านน้ำที่มีแสงสว่างจะใช้ของเหลวสีเข้มเพื่อจุดประสงค์นี้ ในหนอนก้นบางส่วน - polychaetes - อวัยวะที่ส่องสว่างจะพัฒนาในช่วงระยะเวลาการเจริญเติบโตของผลิตภัณฑ์สืบพันธุ์และตัวเมียจะเรืองแสงสว่างขึ้นและดวงตาจะพัฒนาได้ดีขึ้นในเพศชาย ในปลาทะเลน้ำลึกที่กินสัตว์อื่นตามลำดับปลาเบ็ด รังสีแรกของครีบหลังจะเลื่อนไปที่กรามบนและกลายเป็น "ไม้เรียว" ที่ยืดหยุ่นได้ โดยมี "เหยื่อ" เหมือนหนอนที่ส่วนท้าย - ต่อมที่เต็มไปด้วยเมือก ด้วยแบคทีเรียเรืองแสง ด้วยการควบคุมการไหลเวียนของเลือดไปยังต่อมและดังนั้นการจัดหาออกซิเจนให้กับแบคทีเรีย ปลาจึงสามารถทำให้ "เหยื่อ" เรืองแสงโดยสมัครใจ โดยเลียนแบบการเคลื่อนไหวของหนอนและล่อเหยื่อ

ในสภาพแวดล้อมภาคพื้นดิน การเรืองแสงของสิ่งมีชีวิตได้รับการพัฒนาขึ้นในไม่กี่สายพันธุ์เท่านั้น โดยส่วนใหญ่จะอยู่ในแมลงปีกแข็งจากตระกูลหิ่งห้อย ซึ่งใช้สัญญาณแสงเพื่อดึงดูดเพศตรงข้ามในช่วงเวลาพลบค่ำหรือกลางคืน

วิธีการปฐมนิเทศสัตว์ในสิ่งแวดล้อมทางน้ำการมีชีวิตอยู่ในยามพลบค่ำหรือความมืดมิดอย่างต่อเนื่องจะจำกัดทางเลือกของคุณอย่างมาก การวางแนวภาพ ไฮโดรไบโอออน เนื่องจากรังสีแสงในน้ำลดทอนลงอย่างรวดเร็ว แม้แต่ผู้ที่มีอวัยวะการมองเห็นที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีก็สามารถใช้เพื่อนำทางในระยะใกล้เท่านั้น

เสียงเดินทางในน้ำได้เร็วกว่าในอากาศ เน้นเสียง โดยทั่วไปแล้วไฮโดรไบโอออนจะได้รับการพัฒนาได้ดีกว่าที่เห็นในภาพ หลายชนิดตรวจพบการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำมาก (อินฟราซาวด์)เกิดขึ้นเมื่อจังหวะของคลื่นเปลี่ยนแปลง และเคลื่อนลงจากชั้นผิวน้ำไปสู่ชั้นลึกก่อนเกิดพายุ (เช่น แมงกะพรุน) ผู้อาศัยในแหล่งน้ำจำนวนมาก - สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, ปลา, หอย, สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง - ส่งเสียงด้วยตัวเอง สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งทำเช่นนี้โดยการถูส่วนต่างๆ ของร่างกายเข้าหากัน ปลา - การใช้กระเพาะว่ายน้ำ ฟันคอหอย กราม ครีบครีบอก และวิธีการอื่นๆ การส่งสัญญาณเสียงส่วนใหญ่มักทำหน้าที่ในความสัมพันธ์ที่มีลักษณะเฉพาะเจาะจง เช่น การปฐมนิเทศในโรงเรียน การดึงดูดบุคคลที่มีเพศตรงข้าม ฯลฯ และได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะในหมู่ผู้อาศัยอยู่ในน้ำขุ่นและลึกมากซึ่งอาศัยอยู่ในความมืด

ไฮโดรไบโอออนจำนวนหนึ่งหาอาหารและนำทางโดยใช้ การระบุตำแหน่งทางเสียง– การรับรู้คลื่นเสียงสะท้อน (สัตว์จำพวกวาฬ) มากมาย รับรู้แรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่สะท้อนกลับ ทำให้เกิดน้ำไหลออกมาขณะว่ายน้ำ ความถี่ที่แตกต่างกัน. เป็นที่รู้กันว่าปลาประมาณ 300 สายพันธุ์ผลิตกระแสไฟฟ้าและใช้เพื่อกำหนดทิศทางและส่งสัญญาณ ปลาช้างน้ำจืด (Mormyrus kannume) ส่งคลื่นความถี่สูงถึง 30 ครั้งต่อวินาที เพื่อตรวจจับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่มันหาอาหารในโคลนเหลวโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากการมองเห็น ความถี่ของการปล่อยปลาทะเลบางชนิดถึง 2,000 พัลส์ต่อวินาที ปลาจำนวนหนึ่งยังใช้สนามไฟฟ้าในการป้องกันและโจมตี (ปลากระเบนไฟฟ้า ปลาไหลไฟฟ้า ฯลฯ)

สำหรับการวางแนวเชิงลึกจะใช้ การรับรู้ถึงความดันอุทกสถิต ดำเนินการโดยใช้สเตโตซิสต์ ห้องแก๊ส และอวัยวะอื่นๆ

วิธีการปฐมนิเทศที่เก่าแก่ที่สุดซึ่งเป็นลักษณะของสัตว์น้ำทุกชนิดคือ การรับรู้ทางเคมีของสิ่งแวดล้อม ตัวรับเคมีของสิ่งมีชีวิตในน้ำหลายชนิดมีความไวอย่างยิ่ง ในการอพยพระยะทางหนึ่งพันกิโลเมตรซึ่งเป็นเรื่องปกติของปลาหลายชนิด พวกมันนำทางโดยใช้กลิ่นเป็นหลัก การหาแหล่งวางไข่หรือการให้อาหารด้วยความแม่นยำที่น่าทึ่ง ตัวอย่างได้รับการพิสูจน์แล้วจากการทดลองว่าปลาแซลมอนที่ปราศจากการรับกลิ่นโดยไม่ได้ตั้งใจจะไม่พบปากแม่น้ำเมื่อกลับมาวางไข่ แต่ก็ไม่เคยเข้าใจผิดหากสามารถรับรู้กลิ่นได้ ความละเอียดอ่อนของการรับกลิ่นมีสูงมากในปลาที่ทำให้อพยพเป็นเวลานานเป็นพิเศษ

ลักษณะเฉพาะของการปรับตัวต่อสิ่งมีชีวิตในการทำให้แหล่งน้ำแห้งบนโลกมีอ่างเก็บน้ำตื้นชั่วคราวหลายแห่งที่ปรากฏขึ้นหลังจากน้ำท่วมในแม่น้ำ ฝนตกหนัก หิมะละลาย ฯลฯ ในอ่างเก็บน้ำเหล่านี้ แม้จะมีอายุสั้น แต่สิ่งมีชีวิตในน้ำหลายชนิดก็ตั้งถิ่นฐาน

คุณสมบัติทั่วไปของผู้อาศัยในสระน้ำแห้งคือความสามารถในการให้กำเนิดลูกหลานจำนวนมากในเวลาอันสั้นและทนเป็นเวลานานโดยไม่มีน้ำ ตัวแทนของสัตว์หลายชนิดฝังตัวเองอยู่ในตะกอนและเข้าสู่สภาวะที่มีกิจกรรมที่สำคัญลดลง - ภาวะ hypobiosisนี่คือวิธีที่แมลงขนาด คลาโดเซรัน พลานาเรีย หนอนโอลิโกคาเอต หอยและแม้แต่ปลามีพฤติกรรมเหมือนปลาลอช โปรโตปเทอรัสแอฟริกัน และเลปิโดไซเรนในอเมริกาใต้จากปลาปอด สปีชีส์ขนาดเล็กจำนวนมากก่อตัวเป็นซีสต์ที่สามารถทนต่อความแห้งแล้งได้ เช่น ดอกทานตะวัน ซิลิเอต ไรโซพอด โคพีพอดจำนวนหนึ่ง เทอร์เบลลาเรียน และไส้เดือนฝอยในสกุล Rhabditis บางรายประสบช่วงเวลาที่ไม่พึงประสงค์ในระยะไข่ที่มีความต้านทานสูง ในที่สุด ผู้อยู่อาศัยเล็กๆ บางรายที่ทำให้อ่างเก็บน้ำแห้งมีความสามารถเฉพาะตัวในการทำให้แห้งจนกลายเป็นฟิล์ม และเมื่อได้รับความชื้น ก็สามารถกลับมาเติบโตและพัฒนาต่อได้ ความสามารถในการทนต่อการขาดน้ำโดยสมบูรณ์ของร่างกายได้รับการเปิดเผยในโรติเฟอร์จำพวก Callidina, Philodina ฯลฯ tardigrades Macrobiotus, Echiniscus, ไส้เดือนฝอยของจำพวก Tylenchus, Plectus, Cephalobus ฯลฯ สัตว์เหล่านี้อาศัยอยู่ในอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กในเบาะรองนั่ง ของมอสและไลเคน และปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพความชื้นกะทันหัน

การกรองเป็นสารอาหารประเภทหนึ่งไฮโดรไบโอออนหลายชนิดมีรูปแบบการให้อาหารแบบพิเศษ - นี่คือการกรองหรือการตกตะกอนของอนุภาคที่มีต้นกำเนิดอินทรีย์ที่แขวนลอยอยู่ในน้ำและสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจำนวนมาก (รูปที่ 41)

ข้าว. 41. องค์ประกอบของอาหารแพลงก์ตอนของสัตว์แอสซิเดียนจากทะเลเรนท์ (อ้างอิงจาก S. A. Zernov, 1949)

วิธีการให้อาหารซึ่งไม่ต้องใช้พลังงานจำนวนมากในการค้นหาเหยื่อเป็นลักษณะของหอยอีลาสโมบรานช์, อีไคโนเดิร์มนั่ง, โพลีคาเอต, ไบรโอซัว, แอสซิเดียน, สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งแพลงก์ตอน ฯลฯ (รูปที่ 42) สัตว์ที่กินตัวกรองทำหน้าที่ บทบาทที่สำคัญในการบำบัดทางชีวภาพของแหล่งน้ำ หอยแมลงภู่ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ 1 ตร.ม. สามารถขับน้ำได้ 150–280 ลูกบาศก์เมตรต่อวันผ่านโพรงปกคลุมซึ่งตกตะกอนอนุภาคแขวนลอย ไรน้ำน้ำจืด ไซคลอปส์ หรือสัตว์จำพวกครัสเตเชียนที่มีมากที่สุดในมหาสมุทร Calanus finmarchicus กรองน้ำได้มากถึง 1.5 ลิตรต่อคนต่อวัน บริเวณชายฝั่งของมหาสมุทรโดยเฉพาะอย่างยิ่งอุดมไปด้วยการสะสมของสิ่งมีชีวิตที่กินตัวกรอง ทำงานเป็นระบบการทำให้บริสุทธิ์ที่มีประสิทธิภาพ

ข้าว. 42. อุปกรณ์กรองไฮโดรไบโอออนต์ (อ้างอิงจาก S. A. Zernov, 1949):

1 – ตัวอ่อนสัตว์ขนาดกลาง Simulium บนหิน (a) และส่วนต่อของตัวกรอง (b);

2 – ขากรองของสัตว์จำพวกครัสเตเชียน Diaphanosoma brachyurum;

3 – กรีดเหงือกของ Ascidian Phasullia;

4 – กุ้ง Bosmina ที่มีเนื้อหาในลำไส้กรอง

5 – กระแสอาหารของ ciliate Bursaria

คุณสมบัติของสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่จะกำหนดวิธีการปรับตัวของผู้อยู่อาศัย วิถีชีวิต และวิธีการใช้ทรัพยากร ทำให้เกิดห่วงโซ่ของการพึ่งพาเหตุและผล ดังนั้นความหนาแน่นของน้ำสูงทำให้มีแพลงก์ตอนเกิดขึ้นได้และการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่ลอยอยู่ในน้ำเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาโภชนาการประเภทการกรองซึ่งก็เป็นไปได้ที่จะมีวิถีชีวิตแบบอยู่ประจำที่ของสัตว์ได้เช่นกัน เป็นผลให้เกิดกลไกอันทรงพลังในการทำให้แหล่งน้ำที่มีความสำคัญทางชีวมณฑลบริสุทธิ์ด้วยตนเอง มันเกี่ยวข้องกับไฮโดรไบโอออนจำนวนมาก ทั้งสัตว์หน้าดินและทะเล ตั้งแต่โปรโตซัวเซลล์เดียวไปจนถึงสัตว์มีกระดูกสันหลัง จากการคำนวณ น้ำทั้งหมดในทะเลสาบในเขตอบอุ่นจะถูกส่งผ่านเครื่องกรองของสัตว์จากหลายสิบครั้งเป็นหลายสิบครั้งในช่วงฤดูปลูก และปริมาตรทั้งหมดของมหาสมุทรโลกจะถูกกรองภายในไม่กี่วัน การหยุดชะงักของกิจกรรมของเครื่องป้อนตัวกรองโดยอิทธิพลของมนุษย์ต่างๆ ก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงต่อการรักษาความบริสุทธิ์ของน้ำ

สภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศมีความซับซ้อนมากที่สุดในแง่ของสภาพแวดล้อม ชีวิตบนบกจำเป็นต้องมีการปรับตัวซึ่งเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีการจัดระเบียบพืชและสัตว์ในระดับสูงเพียงพอเท่านั้น

ความหนาแน่นของอากาศต่ำจะกำหนดแรงยกต่ำและการเคลื่อนตัวของอากาศต่ำ ผู้อาศัยในอากาศจะต้องมีระบบพยุงร่างกายของตัวเอง: พืช - ที่มีเนื้อเยื่อเชิงกลหลากหลายชนิด, สัตว์ - ที่มีโครงกระดูกอุทกสถิตที่เป็นของแข็งหรือน้อยกว่ามาก นอกจากนี้ ผู้อยู่อาศัยในอากาศทุกคนยังเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิดกับพื้นผิวโลก ซึ่งทำหน้าที่ยึดติดและช่วยเหลือพวกเขา ชีวิตที่ลอยอยู่ในอากาศเป็นไปไม่ได้

จริงอยู่ที่จุลินทรีย์และสัตว์ สปอร์ เมล็ดพืช ผลไม้และละอองเกสรของพืชหลายชนิดมักปรากฏอยู่ในอากาศและถูกกระแสลมพัดพาไป (รูปที่ 43) สัตว์หลายชนิดมีความสามารถในการบินอย่างกระฉับกระเฉง แต่ในทุกสายพันธุ์เหล่านี้ มีหน้าที่หลัก เป็น วงจรชีวิต– การสืบพันธุ์ – ดำเนินการบนพื้นผิวโลก สำหรับส่วนใหญ่ การอยู่ในอากาศเกี่ยวข้องกับการตกตะกอนหรือค้นหาเหยื่อเท่านั้น

ข้าว. 43. การแพร่กระจายของสัตว์ขาปล้องแพลงก์ตอนทางอากาศตามความสูง (อ้างอิงจาก Dajo, 1975)

ความหนาแน่นของอากาศต่ำทำให้มีความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวต่ำ ดังนั้นในระหว่างวิวัฒนาการ สัตว์บกจำนวนมากจึงใช้ประโยชน์ทางนิเวศน์ของคุณสมบัตินี้ของสภาพแวดล้อมทางอากาศ เพื่อให้ได้ความสามารถในการบิน 75% ของสายพันธุ์ของสัตว์บกทั้งหมดสามารถบินได้ โดยส่วนใหญ่เป็นแมลงและนก แต่ใบปลิวยังพบได้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์เลื้อยคลานอีกด้วย สัตว์บกบินโดยใช้กล้ามเนื้อเป็นหลัก แต่สัตว์บางชนิดก็สามารถร่อนโดยใช้กระแสลมได้เช่นกัน

ต้องขอบคุณการเคลื่อนที่ของอากาศและการเคลื่อนที่ในแนวตั้งและแนวนอนของมวลอากาศที่มีอยู่ในชั้นล่างของชั้นบรรยากาศ ทำให้สิ่งมีชีวิตจำนวนหนึ่งสามารถบินแบบพาสซีฟได้

โรคโลหิตจาง - วิธีการผสมเกสรพืชที่เก่าแก่ที่สุด พืชยิมโนสเปิร์มทั้งหมดถูกผสมเกสรโดยลม และในบรรดาพืชดอกพืชจำพวก anemophilous นั้นคิดเป็นประมาณ 10% ของสายพันธุ์ทั้งหมด

โรคโลหิตจางพบได้ในตระกูลบีช, เบิร์ช, วอลนัท, เอล์ม, ป่าน, ตำแย, คาซัวรินา, ตีนเป็ด, กก, ซีเรียล, ฝ่ามือและอื่น ๆ อีกมากมาย พืชที่ผสมเกสรด้วยลมมีการปรับตัวหลายอย่างที่ปรับปรุงคุณสมบัติทางอากาศพลศาสตร์ของละอองเกสร ตลอดจนคุณสมบัติทางสัณฐานวิทยาและทางชีวภาพที่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการผสมเกสร

ชีวิตของพืชหลายชนิดขึ้นอยู่กับลมโดยสิ้นเชิงและการกระจายตัวก็เกิดขึ้นได้ด้วยความช่วยเหลือ การพึ่งพาอาศัยกันสองครั้งดังกล่าวพบได้ในต้นสน, สน, ป็อปลาร์, เบิร์ช, เอล์ม, เถ้า, หญ้าฝ้าย, ธูปฤาษี, แซ็กโซโฟน, dzhuzgun ฯลฯ

มีการพัฒนาหลายชนิด อัญมณี– การทรุดตัวโดยใช้กระแสลม Anemochory เป็นลักษณะของสปอร์ เมล็ดและผลของพืช โปรโตซัวซีสต์ แมลงขนาดเล็ก แมงมุม ฯลฯ สิ่งมีชีวิตที่ถูกขนส่งโดยกระแสลมเรียกรวมกันว่า แพลงก์ตอน โดยการเปรียบเทียบกับแพลงก์ตอนในสิ่งแวดล้อมทางน้ำ การดัดแปลงพิเศษสำหรับการบินแบบพาสซีฟนั้นมีขนาดลำตัวที่เล็กมาก การเพิ่มขึ้นของพื้นที่เนื่องจากการเจริญเติบโต การผ่าที่รุนแรง พื้นผิวที่สัมพันธ์กันขนาดใหญ่ของปีก การใช้ใย ฯลฯ (รูปที่ 44) เมล็ดและผลของพืชที่ไม่เรียบยังมีขนาดที่เล็กมาก (เช่น เมล็ดกล้วยไม้) หรือมีอวัยวะที่มีลักษณะคล้ายปีกและร่มชูชีพที่หลากหลายซึ่งเพิ่มความสามารถในการวางแผน (รูปที่ 45)

ข้าว. 44. การปรับตัวเพื่อการขนส่งโดยกระแสลมในแมลง:

1 – ยุง Cardiocrepis brevirostris;

2 – น้ำดีมิดจ์ Porrycordila sp.;

3 – Hymenoptera Anargus fuscus;

4 – เฮอร์มีส เดรย์ฟูเซีย นอร์ดมานเนียเอ;

5 – ตัวอ่อนผีเสื้อกลางคืนยิปซี Lymantria ดูถูก

ข้าว. 45. การปรับเปลี่ยนการถ่ายเทลมในผลไม้และเมล็ดพืช:

1 – ลินเดน ทิเลีย อินเตอร์มีเดีย;

2 – เมเปิ้ล Acer monspessulanum;

3 – เบิร์ช Betula pendula;

4 – หญ้าฝ้าย Eriophorum;

5 – ดอกแดนดิไลอัน Taraxacum officinale;

6 – ธูปฤาษี Typha scuttbeworhii

ในการแพร่กระจายของจุลินทรีย์ สัตว์ และพืช กระแสลมหมุนเวียนในแนวตั้งและลมอ่อนมีบทบาทหลัก ลมแรง พายุ และเฮอริเคนยังส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนบก

ความหนาแน่นของอากาศต่ำทำให้เกิดความกดอากาศบนพื้นดินค่อนข้างต่ำ โดยปกติจะอยู่ที่ 760 mmHg ศิลปะ. เมื่อความสูงเพิ่มขึ้น ความดันจะลดลง ที่ระดับความสูง 5,800 ม. เป็นเพียงครึ่งปกติเท่านั้น ความกดอากาศต่ำอาจจำกัดการแพร่กระจายของพันธุ์พืชในภูเขา สำหรับสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่ ขีดจำกัดสูงสุดของชีวิตคือประมาณ 6,000 เมตร ความดันที่ลดลงส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนลดลงและการขาดน้ำของสัตว์เนื่องจากอัตราการหายใจเพิ่มขึ้น ขีดจำกัดของความก้าวหน้าของพืชที่สูงขึ้นไปบนภูเขานั้นใกล้เคียงกัน สัตว์ขาปล้องที่ค่อนข้างแข็งแกร่งกว่า (หางสปริง ไร แมงมุม) ซึ่งสามารถพบได้บนธารน้ำแข็งเหนือแนวพืชพรรณ

โดยทั่วไปแล้ว สิ่งมีชีวิตบนบกทุกชนิดจะมีการตีบตันมากกว่าสิ่งมีชีวิตในน้ำ เนื่องจากความผันผวนของความดันปกติในสภาพแวดล้อมนั้นเป็นเพียงเศษเสี้ยวของบรรยากาศ และแม้แต่นกที่ขึ้นสู่ระดับความสูงมาก ก็จะต้องไม่เกิน 1/3 ของปกติ

องค์ประกอบของก๊าซในอากาศนอกจากคุณสมบัติทางกายภาพของอากาศแล้ว คุณสมบัติทางเคมีของอากาศยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนบก องค์ประกอบของก๊าซอากาศในชั้นผิวของบรรยากาศค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกันในแง่ของเนื้อหาของส่วนประกอบหลัก (ไนโตรเจน - 78.1%, ออกซิเจน - 21.0, อาร์กอน - 0.9, คาร์บอนไดออกไซด์ - 0.035% โดยปริมาตร) เนื่องจากสูง การแพร่กระจายของก๊าซและการพาความร้อนและกระแสลมผสมอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม สิ่งเจือปนต่างๆ ของอนุภาคก๊าซ หยดของเหลว และของแข็ง (ฝุ่น) ที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากแหล่งในท้องถิ่นอาจมีความสำคัญด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญ

ปริมาณออกซิเจนที่สูงส่งผลให้การเผาผลาญในสิ่งมีชีวิตบนบกเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตในน้ำปฐมภูมิ มันอยู่ในสภาพแวดล้อมบนบกบนพื้นฐานของกระบวนการออกซิเดชั่นที่มีประสิทธิภาพสูงในร่างกายทำให้เกิดความร้อนจากธรรมชาติของสัตว์ ออกซิเจนเนื่องจากมีปริมาณอยู่ในอากาศสูงตลอดเวลา จึงไม่ใช่ปัจจัยที่จำกัดชีวิตในสภาพแวดล้อมภาคพื้นดิน เฉพาะในสถานที่เท่านั้นภายใต้เงื่อนไขเฉพาะเท่านั้นที่ทำให้เกิดความบกพร่องชั่วคราว เช่น ในการสะสมของเศษซากพืชที่ย่อยสลาย ปริมาณสำรองของเมล็ดพืช แป้ง ฯลฯ

ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์อาจแตกต่างกันไปในบางพื้นที่ของชั้นผิวของอากาศภายในขอบเขตที่ค่อนข้างสำคัญ ตัวอย่างเช่น เมื่อไม่มีลมในใจกลางเมืองใหญ่ ความเข้มข้นของมันจะเพิ่มขึ้นหลายสิบเท่า มีการเปลี่ยนแปลงปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นผิวทุกวันเป็นประจำซึ่งสัมพันธ์กับจังหวะของการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ฤดูกาลเกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของการหายใจของสิ่งมีชีวิต ซึ่งส่วนใหญ่เป็นจำนวนประชากรในดินที่มีขนาดเล็กมาก ความอิ่มตัวของอากาศที่เพิ่มขึ้นด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นในพื้นที่ที่เกิดภูเขาไฟใกล้กับบ่อน้ำพุร้อนและทางออกใต้ดินอื่น ๆ ของก๊าซนี้ ที่ความเข้มข้นสูง คาร์บอนไดออกไซด์จะเป็นพิษ ในธรรมชาติความเข้มข้นดังกล่าวหาได้ยาก

ในธรรมชาติ แหล่งที่มาหลักของคาร์บอนไดออกไซด์คือสิ่งที่เรียกว่าการหายใจในดิน จุลินทรีย์ในดินและสัตว์หายใจถี่มาก คาร์บอนไดออกไซด์แพร่กระจายจากดินสู่ชั้นบรรยากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฝนตก มีมากในดินที่มีความชื้นปานกลาง ให้ความร้อนดี และอุดมไปด้วยสารอินทรีย์ตกค้าง ตัวอย่างเช่น ดินในป่าบีชปล่อย CO 2 จาก 15 ถึง 22 กิโลกรัม/เฮกตาร์ต่อชั่วโมง และดินทรายที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ปล่อยก๊าซเพียง 2 กิโลกรัม/เฮกตาร์

ในสภาวะปัจจุบัน กิจกรรมของมนุษย์ในการเผาเชื้อเพลิงสำรองฟอสซิลได้กลายเป็นแหล่งที่มีประสิทธิภาพของปริมาณ CO 2 เพิ่มเติมที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

ไนโตรเจนในอากาศเป็นก๊าซเฉื่อยสำหรับผู้อยู่อาศัยส่วนใหญ่ในสภาพแวดล้อมบนโลก แต่สิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตจำนวนหนึ่ง (แบคทีเรียที่เป็นปม, อะโซโทแบคเตอร์, คลอสตริเดีย, สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว ฯลฯ ) มีความสามารถในการจับกับมันและเกี่ยวข้องกับวงจรทางชีวภาพ

ข้าว. 46. ไหล่เขาที่พืชพรรณถูกทำลายเนื่องจากการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากสถานประกอบการอุตสาหกรรมโดยรอบ

มลพิษในท้องถิ่นที่เข้าสู่อากาศสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับก๊าซพิษ เช่น มีเทน ซัลเฟอร์ออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ สารประกอบคลอรีน รวมถึงอนุภาคฝุ่น เขม่า ฯลฯ ที่ก่อให้เกิดมลภาวะในอากาศในพื้นที่อุตสาหกรรม แหล่งที่มาหลักสมัยใหม่ของมลภาวะทางเคมีและกายภาพในชั้นบรรยากาศนั้นเกิดจากการกระทำของมนุษย์: งานของผู้ประกอบการอุตสาหกรรมและการขนส่งการพังทลายของดิน ฯลฯ ตัวอย่างเช่นซัลเฟอร์ออกไซด์ (SO 2) เป็นพิษต่อพืชแม้ในระดับความเข้มข้นตั้งแต่หนึ่งห้าสิบ - หนึ่งในพันถึงหนึ่งในล้านของปริมาตรอากาศ รอบ ๆ ศูนย์อุตสาหกรรมที่สร้างมลพิษให้กับบรรยากาศด้วยก๊าซนี้ พืชพรรณเกือบทั้งหมดจะตาย (รูปที่ 46) พืชบางชนิดมีความไวต่อ SO 2 เป็นพิเศษ และทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ที่ละเอียดอ่อนของการสะสมในอากาศ ตัวอย่างเช่น ไลเคนจำนวนมากตายแม้จะมีร่องรอยของซัลเฟอร์ออกไซด์ในบรรยากาศโดยรอบก็ตาม การมีอยู่ของพวกมันในป่ารอบเมืองใหญ่บ่งบอกถึงความบริสุทธิ์ของอากาศในระดับสูง ความต้านทานของพืชต่อสิ่งเจือปนในอากาศจะถูกนำมาพิจารณาเมื่อเลือกสายพันธุ์สำหรับการจัดสวน การตั้งถิ่นฐาน. ไวต่อควันเช่นต้นสนและสนทั่วไป, เมเปิ้ล, ลินเดน, เบิร์ช พันธุ์ที่ต้านทานได้มากที่สุด ได้แก่ ทูจา, แคนาดาป็อปลาร์, เมเปิ้ลอเมริกัน, เอลเดอร์เบอร์รี่และอื่น ๆ

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเอดาฟิกคุณสมบัติของดินและภูมิประเทศยังส่งผลต่อสภาพความเป็นอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนบก โดยเฉพาะอย่างยิ่งพืช เรียกรวมกันว่าคุณสมบัติของพื้นผิวโลกที่มีผลกระทบต่อระบบนิเวศต่อผู้อยู่อาศัย ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทางอารมณ์ (จากภาษากรีก “เอดาฟอส” - รากฐาน, ดิน)

ธรรมชาติของระบบรากพืชขึ้นอยู่กับระบอบความร้อนใต้พิภพ การเติมอากาศ องค์ประกอบ องค์ประกอบ และโครงสร้างของดิน ตัวอย่างเช่น ระบบรากของต้นไม้ชนิดต่างๆ (เบิร์ช, ลาร์ช) ในพื้นที่ที่มีชั้นดินเยือกแข็งถาวรจะอยู่ที่ระดับความลึกตื้นและแผ่กว้างออกไป ในกรณีที่ไม่มีชั้นดินเยือกแข็งถาวร ระบบรากของพืชชนิดเดียวกันเหล่านี้จะแพร่หลายน้อยกว่าและเจาะลึกลงไป ในพืชบริภาษหลายชนิด รากสามารถเข้าถึงน้ำจากระดับความลึกมาก ในเวลาเดียวกัน พวกมันยังมีรากบนพื้นผิวจำนวนมากในขอบฟ้าดินที่อุดมด้วยฮิวมัส ซึ่งเป็นจุดที่พืชดูดซับองค์ประกอบของสารอาหารแร่ธาตุ บนดินที่มีน้ำขังและมีอากาศไม่ดีในป่าชายเลน หลายชนิดมีรากทางเดินหายใจพิเศษ - pneumatophores

สามารถจำแนกกลุ่มนิเวศวิทยาของพืชได้หลายกลุ่มตามคุณสมบัติของดินที่แตกต่างกัน

ดังนั้นตามปฏิกิริยาต่อความเป็นกรดของดินจึงแยกแยะได้: 1) กรดสายพันธุ์ - ปลูกบนดินที่เป็นกรดที่มีค่า pH น้อยกว่า 6.7 (พืชของสแฟกนัมบึงหญ้าสีขาว) 2) นิวโทรฟิลิก –เคลื่อนตัวไปทางดินที่มีค่า pH 6.7–7.0 (พืชที่ปลูกส่วนใหญ่) 3) เบโซฟิลิก– เติบโตที่ pH มากกว่า 7.0 (mordovnik, ดอกไม้ทะเล) 4) ไม่แยแส -สามารถเจริญเติบโตได้บนดินที่มีค่า pH ต่างกัน (ลิลลี่แห่งหุบเขา, ต้นแกะ)

สัมพันธ์กับองค์ประกอบรวมของดินคือ: 1) oligotrophicพืชที่มีธาตุขี้เถ้าจำนวนเล็กน้อย (สนสก็อต) 2) ยูโทรฟิค,ในความต้องการของ ปริมาณมากองค์ประกอบขี้เถ้า (โอ๊ค, มะยมทั่วไป, วัชพืชไม้ยืนต้น); 3) มีโซโทรฟิก,ต้องการองค์ประกอบขี้เถ้าในปริมาณปานกลาง (สปรูซทั่วไป)

ไนโตรฟิล– พืชที่ชอบดินที่มีไนโตรเจนสูง (ตำแย)

พืชดินเค็มจะรวมตัวกันเป็นกลุ่ม ฮาโลไฟต์(โซเลรอส, ซาร์ซาซาน, กอกเปก)

พืชบางชนิดถูกจำกัดอยู่ในพื้นผิวที่แตกต่างกัน: เปโตรฟีตีสเติบโตบนดินหินและ psammophytesอาศัยอยู่ตามผืนทราย

ภูมิประเทศและธรรมชาติของดินส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของสัตว์โดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น สัตว์กีบเท้า นกกระจอกเทศ และสัตว์จำพวกอีแร้งที่อาศัยอยู่ในพื้นที่เปิดโล่งจำเป็นต้องมีพื้นที่แข็งเพื่อเพิ่มแรงผลักเมื่อวิ่งเร็ว ในกิ้งก่าที่อาศัยอยู่บนทรายที่เคลื่อนตัว นิ้วเท้าจะมีขอบเกล็ดเขา ซึ่งเพิ่มพื้นผิวรองรับ (รูปที่ 47) สำหรับผู้อยู่อาศัยบนบกที่ขุดหลุม ดินหนาแน่นนั้นไม่เอื้ออำนวย ลักษณะของดินในบางกรณีมีอิทธิพลต่อการกระจายตัวของสัตว์บกที่ขุดโพรง ขุดลงไปในดินเพื่อหนีความร้อนหรือสัตว์นักล่า หรือวางไข่ในดิน เป็นต้น

ข้าว. 47. ตุ๊กแก Fan-toed - ผู้อาศัยในทะเลทรายซาฮารา: A - ตุ๊กแก Fan-toed; B – ขาตุ๊กแก

คุณสมบัติสภาพอากาศสภาพความเป็นอยู่ในสภาพแวดล้อมภาคพื้นดิน-อากาศมีความซับซ้อน นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ สภาพอากาศ - นี่คือสภาวะของบรรยากาศที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวโลกจนถึงระดับความสูงประมาณ 20 กม. (ขอบเขตของโทรโพสเฟียร์) ความแปรปรวนของสภาพอากาศแสดงออกมาในการแปรผันคงที่โดยการรวมกันของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิและความชื้น ความขุ่น การตกตะกอน ความแรงและทิศทางของลม ฯลฯ การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศพร้อมกับการสลับตามธรรมชาติในรอบปีมีลักษณะเฉพาะคือความผันผวนแบบไม่เป็นระยะ ซึ่งทำให้เงื่อนไขของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนบกมีความซับซ้อนอย่างมาก สภาพอากาศส่งผลกระทบต่อชีวิตของผู้อยู่อาศัยในน้ำในระดับที่น้อยกว่ามากและต่อจำนวนประชากรของชั้นผิวเท่านั้น

ภูมิอากาศของพื้นที่ระบอบสภาพอากาศในระยะยาวมีลักษณะเฉพาะ สภาพภูมิอากาศของพื้นที่ แนวคิดเรื่องสภาพภูมิอากาศไม่เพียงแต่รวมถึงค่าเฉลี่ยของปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัฏจักรประจำปีและรายวัน การเบี่ยงเบนจากเหตุการณ์และความถี่ด้วย สภาพภูมิอากาศถูกกำหนดโดยสภาพทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่

ความหลากหลายของภูมิอากาศแบบโซนมีความซับซ้อนเนื่องจากการกระทำของลมมรสุม การกระจายตัวของพายุไซโคลนและแอนติไซโคลน อิทธิพลของทิวเขาที่มีต่อการเคลื่อนที่ของมวลอากาศ ระดับระยะห่างจากมหาสมุทร (ทวีป) และปัจจัยท้องถิ่นอื่นๆ อีกมากมาย ในภูเขามีการแบ่งเขตภูมิอากาศคล้ายกับการเปลี่ยนแปลงของโซนจากละติจูดต่ำไปเป็นละติจูดสูง ทั้งหมดนี้ทำให้เกิดสภาพความเป็นอยู่บนพื้นดินที่หลากหลายเป็นพิเศษ

สำหรับสิ่งมีชีวิตบนบกส่วนใหญ่ โดยเฉพาะสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก สภาพอากาศในพื้นที่นั้นไม่ได้สำคัญเท่ากับสภาพที่อยู่อาศัยของพวกมันมากนัก บ่อยครั้งที่องค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่น (ความโล่งใจ การสัมผัส พืชพรรณ ฯลฯ) เปลี่ยนแปลงระบอบอุณหภูมิ ความชื้น แสง การเคลื่อนที่ของอากาศในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งในลักษณะที่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากสภาพภูมิอากาศของพื้นที่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในท้องถิ่นดังกล่าวที่พัฒนาในชั้นผิวของอากาศเรียกว่า ปากน้ำ แต่ละโซนมีปากน้ำที่หลากหลายมาก ปากน้ำของพื้นที่ขนาดเล็กสามารถระบุได้ ตัวอย่างเช่น มีการสร้างระบอบการปกครองพิเศษในกลีบดอกไม้ซึ่งแมลงที่อาศัยอยู่ที่นั่นใช้ ความแตกต่างของอุณหภูมิ ความชื้นในอากาศ และความแรงของลมเป็นที่ทราบกันอย่างกว้างขวางในพื้นที่เปิดโล่งและในป่า บนสนามหญ้าและบนพื้นที่โล่งบนดิน บนเนินเขาทางตอนเหนือและตอนใต้ ฯลฯ ปากน้ำที่เสถียรเป็นพิเศษเกิดขึ้นในโพรง รัง โพรง ถ้ำและสถานที่ปิดอื่นๆ

ปริมาณน้ำฝนนอกเหนือจากการจัดหาน้ำและสร้างแหล่งกักเก็บความชื้นแล้ว พวกมันยังมีบทบาททางนิเวศวิทยาอื่นๆ อีกด้วย ดังนั้นบางครั้งฝนตกหนักหรือลูกเห็บจึงส่งผลกระทบเชิงกลต่อพืชหรือสัตว์

บทบาททางนิเวศวิทยาของหิมะปกคลุมมีความหลากหลายเป็นพิเศษ ความผันผวนของอุณหภูมิรายวันแทรกซึมเข้าไปในหิมะลึกเพียง 25 ซม. อุณหภูมิที่ลึกลงไปยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง โดยมีน้ำค้างแข็งอยู่ที่ -20-30 °C ใต้ชั้นหิมะสูง 30-40 ซม. อุณหภูมิจะต่ำกว่าศูนย์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น หิมะปกคลุมลึกช่วยปกป้องตาต่ออายุและปกป้องส่วนสีเขียวของพืชจากการแช่แข็ง หลายชนิดไปอยู่ใต้หิมะโดยไม่ผลัดใบเช่นหญ้ามีขน Veronica officinalis หญ้ากีบ ฯลฯ

ข้าว. 48. โครงการศึกษาทางเทเลเมตริกของระบบอุณหภูมิของไก่บ่นสีน้ำตาลแดงที่อยู่ในหลุมหิมะ (อ้างอิงจาก A.V. Andreev, A.V. Krechmar, 1976)

สัตว์บกขนาดเล็กยังมีวิถีชีวิตที่กระฉับกระเฉงในฤดูหนาว โดยสร้างอุโมงค์ใต้หิมะและความหนาทั้งหมด สัตว์จำนวนหนึ่งที่กินพืชที่ปกคลุมไปด้วยหิมะนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการสืบพันธุ์ในฤดูหนาวซึ่งมีการระบุไว้เช่นในเลมมิ่งหนูไม้และหนูคอเหลืองหนูพุกจำนวนหนึ่งหนูน้ำ ฯลฯ นกบ่น - ไก่บ่นสีน้ำตาลแดง , ไก่ป่าสีดำ, นกกระทาทุนดรา - ขุดดินในหิมะในตอนกลางคืน ( รูปที่ 48)

หิมะปกคลุมในฤดูหนาวทำให้สัตว์ใหญ่ได้รับอาหารได้ยาก สัตว์กีบเท้าหลายชนิด (กวางเรนเดียร์ หมูป่า วัวมัสค์) กินเฉพาะพืชที่มีหิมะปกคลุมในฤดูหนาว และหิมะปกคลุมหนาทึบ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเปลือกแข็งบนพื้นผิวที่เกิดขึ้นในสภาพน้ำแข็ง ทำให้พวกเขาต้องอดอาหาร ในระหว่างการเพาะพันธุ์วัวเร่ร่อนในรัสเซียก่อนการปฏิวัติ เกิดภัยพิบัติครั้งใหญ่ในพื้นที่ทางใต้ ปอกระเจา – การตายของปศุสัตว์จำนวนมากอันเป็นผลมาจากสภาพน้ำแข็ง ทำให้สัตว์ขาดอาหาร การเคลื่อนไหวบนหิมะลึกที่ตกลงมาก็ยากสำหรับสัตว์เช่นกัน ตัวอย่างเช่น สุนัขจิ้งจอกในฤดูหนาวที่มีหิมะตกชอบพื้นที่ในป่าใต้ต้นสนหนาทึบ ซึ่งมีชั้นหิมะบางกว่า และแทบไม่เคยออกไปในที่โล่งและขอบป่าเลย ความลึกของหิมะอาจจำกัดการกระจายพันธุ์ทางภูมิศาสตร์ ตัวอย่างเช่น กวางตัวจริงจะไม่เจาะไปทางเหนือในพื้นที่ที่มีหิมะหนาในฤดูหนาวมากกว่า 40–50 ซม.

ความขาวของหิมะปกคลุมเผยให้เห็นสัตว์สีเข้ม การเลือกลายพรางให้เข้ากับสีพื้นหลังมีบทบาทสำคัญในการเกิดการเปลี่ยนแปลงของสีตามฤดูกาลในนกกระทาทาร์มิแกนและนกกระทาทุนดรา กระต่ายภูเขา สัตว์แมร์มีน พังพอน และสุนัขจิ้งจอกอาร์กติก บนหมู่เกาะผู้บัญชาการ พร้อมด้วยสุนัขจิ้งจอกสีขาว มีสุนัขจิ้งจอกสีน้ำเงินจำนวนมาก จากการสังเกตของนักสัตววิทยา พบว่าประเภทหลังส่วนใหญ่จะอยู่ใกล้โขดหินสีเข้มและแนวคลื่นที่ไม่มีน้ำแข็ง ในขณะที่กลุ่มสีขาวชอบบริเวณที่มีหิมะปกคลุม

ดินเป็นชั้นผิวบาง ๆ ที่หลวม ๆ เมื่อสัมผัสกับอากาศ แม้จะมีความหนาเพียงเล็กน้อย แต่เปลือกโลกนี้มีบทบาทสำคัญในการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิต ดินไม่ได้เป็นเพียงวัตถุแข็ง เช่นเดียวกับหินส่วนใหญ่ในเปลือกโลก แต่เป็นระบบสามเฟสที่ซับซ้อนซึ่งอนุภาคของแข็งถูกล้อมรอบด้วยอากาศและน้ำ มันถูกแทรกซึมเข้าไปในโพรงที่เต็มไปด้วยส่วนผสมของก๊าซและสารละลายในน้ำดังนั้นจึงมีสภาวะที่หลากหลายอย่างมากจึงพัฒนาขึ้นซึ่งเอื้อต่อชีวิตของจุลินทรีย์และมหภาคจำนวนมาก (รูปที่ 49) ในดิน ความผันผวนของอุณหภูมิจะลดลงเมื่อเทียบกับชั้นผิวของอากาศ และการมีอยู่ของน้ำใต้ดินและการซึมผ่านของฝนจะทำให้เกิดความชื้นสำรองและจัดให้มีระบบความชื้นที่อยู่ตรงกลางระหว่างสภาพแวดล้อมทางน้ำและบนบก ดินเป็นแหล่งรวมสารอินทรีย์และแร่ธาตุที่มาจากพืชที่กำลังจะตายและซากสัตว์ ทั้งหมดนี้เป็นตัวกำหนดความอิ่มตัวของดินกับสิ่งมีชีวิตมากขึ้น

ระบบรากของพืชบกกระจุกตัวอยู่ในดิน (รูปที่ 50)

ข้าว. 49. ข้อความใต้ดินของท้องนาของ Brandt: A – มุมมองด้านบน; B – มุมมองด้านข้าง

ข้าว. 50. การวางรากในดินบริภาษ chernozem (อ้างอิงจาก M. S. Shalyt, 1950)

โดยเฉลี่ยต่อชั้นดิน 1 m 2 มีเซลล์โปรโตซัวมากกว่า 100 พันล้านเซลล์ โรติเฟอร์และทาร์ดิเกรดหลายล้านตัว ไส้เดือนฝอยหลายสิบล้านตัว ไรและหางสปริงหลายหมื่นตัว สัตว์ขาปล้องอื่น ๆ อีกหลายพันตัว สัตว์ขาปล้องอื่น ๆ นับหมื่น เอนไคเตรอิด ไส้เดือน หอยและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอื่นๆ หลายสิบหลายร้อยตัว นอกจากนี้ ดิน 1 ซม. 2 ยังมีแบคทีเรีย เชื้อราขนาดเล็ก แอกติโนไมซีต และจุลินทรีย์อื่น ๆ หลายสิบหลายร้อยล้านตัว ในชั้นพื้นผิวที่มีแสงสว่าง เซลล์สังเคราะห์แสงสีเขียว เหลืองเขียว ไดอะตอม และสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวหลายแสนเซลล์อาศัยอยู่ในทุกกรัม สิ่งมีชีวิตมีลักษณะเฉพาะของดินเช่นเดียวกับส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต ดังนั้น V.I. Vernadsky จึงจำแนกดินว่าเป็นแหล่งธรรมชาติที่เฉื่อยทางชีวภาพโดยเน้นย้ำถึงความอิ่มตัวของสิ่งมีชีวิตและความเชื่อมโยงที่แยกไม่ออกกับดิน

ความหลากหลายของสภาพดินจะเด่นชัดที่สุดในแนวตั้ง ด้วยความลึกจำนวนหนึ่งที่สำคัญที่สุด ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมส่งผลกระทบต่อการดำรงชีวิตของชาวดิน ประการแรกเกี่ยวข้องกับโครงสร้างของดิน มันแยกแยะขอบเขตอันไกลโพ้นหลักสามประการซึ่งแตกต่างกันทางสัณฐานวิทยาและ คุณสมบัติทางเคมี: 1) ขอบฟ้าการสะสมฮิวมัสส่วนบน A ซึ่งอินทรียวัตถุสะสมและถูกเปลี่ยนรูป และสารประกอบบางส่วนถูกพัดพาไปโดยการล้างน้ำ 2) ขอบฟ้า inwash หรือ illuvial B ซึ่งสสารที่ถูกชะล้างออกมาจากด้านบนจะเกาะตัวและถูกเปลี่ยนรูป และ 3) หินต้นกำเนิด หรือขอบฟ้า C ซึ่งเป็นวัสดุที่ถูกเปลี่ยนเป็นดิน

ภายในแต่ละขอบฟ้า ชั้นที่ถูกแบ่งย่อยมากขึ้นจะมีความโดดเด่น ซึ่งก็มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันอย่างมากเช่นกัน ตัวอย่างเช่นในเขตภูมิอากาศอบอุ่นภายใต้ขอบฟ้าของป่าสนหรือป่าเบญจพรรณ กประกอบด้วยขยะ (เอ 0)– ชั้นของการสะสมกากพืชหลวม ๆ ชั้นฮิวมัสสีเข้ม (ก 1)ซึ่งอนุภาคของแหล่งกำเนิดอินทรีย์ผสมกับแร่ธาตุและชั้นพอซโซลิก (เอ 2)– สีเทาขี้เถ้าซึ่งสารประกอบซิลิกอนมีอิทธิพลเหนือกว่าและสารที่ละลายได้ทั้งหมดจะถูกล้างลงในส่วนลึกของโปรไฟล์ดิน ทั้งโครงสร้างและเคมีของชั้นเหล่านี้แตกต่างกันมาก ดังนั้นรากพืชและสิ่งมีชีวิตในดินซึ่งเคลื่อนขึ้นหรือลงเพียงไม่กี่เซนติเมตร ก็พบว่าตัวเองอยู่ในสภาพที่แตกต่างกัน

ขนาดของโพรงระหว่างอนุภาคดินที่เหมาะสมสำหรับสัตว์อาศัยอยู่มักจะลดลงอย่างรวดเร็วตามความลึก ตัวอย่างเช่น ในดินทุ่งหญ้า เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของโพรงที่ความลึก 0–1 ซม. คือ 3 มม. ที่ 1–2 ซม. – 2 มม. และที่ความลึก 2–3 ซม. – เพียง 1 มม. ยิ่งรูพรุนของดินยิ่งเล็กลง ความหนาแน่นของดินก็เปลี่ยนแปลงไปตามความลึกด้วย ชั้นที่หลวมที่สุดคือชั้นที่มีอินทรียวัตถุ ความพรุนของชั้นเหล่านี้ถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าสารอินทรีย์เกาะติดอนุภาคแร่เป็นมวลรวมที่ใหญ่ขึ้น ปริมาตรของฟันผุระหว่างนั้นจะเพิ่มขึ้น ขอบฟ้าลวงตามักจะหนาแน่นที่สุด ใน,ที่ถูกยึดด้วยอนุภาคคอลลอยด์ที่ถูกชะล้างเข้าไป

ความชื้นในดินมีอยู่ในสถานะต่างๆ: 1) พันธะ (ดูดความชื้นและฟิล์ม) จับไว้อย่างแน่นหนาโดยพื้นผิวของอนุภาคดิน; 2) เส้นเลือดฝอยมีรูขุมขนเล็ก ๆ และสามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต่างกัน 3) แรงโน้มถ่วงเติมเต็มช่องว่างขนาดใหญ่และค่อยๆ ซึมลงภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง 4) มีไอระเหยอยู่ในอากาศในดิน

ปริมาณน้ำแตกต่างกันไปตามดินและ เวลาที่แตกต่างกัน. หากมีความชื้นจากแรงโน้มถ่วงมากเกินไป แสดงว่าระบบการปกครองของดินอยู่ใกล้กับระบบอ่างเก็บน้ำ ในดินแห้ง มีเพียงน้ำที่เกาะติดอยู่และสภาวะต่างๆ เท่านั้นที่จะเข้าใกล้สิ่งที่พบบนพื้นดิน อย่างไรก็ตาม แม้ในดินที่แห้งที่สุด อากาศก็ยังชื้นกว่าอากาศบนพื้นดิน ดังนั้นผู้ที่อาศัยอยู่ในดินจึงมีความเสี่ยงต่อการถูกคุกคามจากการทำให้แห้งได้น้อยกว่าบนพื้นผิวมาก

องค์ประกอบของอากาศในดินมีความแปรผัน ด้วยความลึก ปริมาณออกซิเจนในนั้นจะลดลงอย่างมากและความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์จะเพิ่มขึ้น เนื่องจากมีอินทรียวัตถุสลายตัวอยู่ในดินจึงอาจมี ความเข้มข้นสูงก๊าซพิษ เช่น แอมโมเนีย ไฮโดรเจนซัลไฟด์ มีเทน เป็นต้น เมื่อดินถูกน้ำท่วมหรือซากพืชเน่าเปื่อยอย่างรุนแรง อาจเกิดสภาวะไร้อากาศโดยสิ้นเชิงได้ในบางสถานที่

ความผันผวนของอุณหภูมิการตัดบนผิวดินเท่านั้น ที่นี่พวกมันสามารถแข็งแกร่งกว่าในชั้นผิวของอากาศด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตาม ด้วยความลึกแต่ละเซนติเมตร การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาลจะน้อยลงเรื่อยๆ และที่ระดับความลึก 1–1.5 เมตร แทบจะตรวจสอบย้อนกลับไม่ได้อีกต่อไป (รูปที่ 51)

ข้าว. 51. ความผันผวนของอุณหภูมิดินในแต่ละปีลดลงตามความลึก (อ้างอิงจาก K. Schmidt-Nilsson, 1972) ส่วนที่แรเงาคือช่วงความผันผวนของอุณหภูมิในแต่ละปี

คุณลักษณะทั้งหมดเหล่านี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าแม้จะมีสภาพแวดล้อมในดินที่แตกต่างกันมาก แต่ก็ทำหน้าที่เป็นสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างเสถียรโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนที่ได้ การไล่ระดับอุณหภูมิและความชื้นที่สูงชันในดินทำให้สัตว์ในดินสามารถสร้างสภาพแวดล้อมทางนิเวศที่เหมาะสมผ่านการเคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อย

ความหลากหลายของดินนำไปสู่ความจริงที่ว่าสำหรับสิ่งมีชีวิต ขนาดที่แตกต่างกันมันทำหน้าที่เป็นสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน สำหรับจุลินทรีย์ พื้นผิวทั้งหมดของอนุภาคในดินมีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากประชากรจุลินทรีย์ส่วนใหญ่อย่างท่วมท้นถูกดูดซับไว้ ความซับซ้อนของสภาพแวดล้อมในดินทำให้เกิดสภาวะที่หลากหลายสำหรับกลุ่มการทำงานที่หลากหลาย เช่น แอโรบีและแอนแอโรบี ผู้ใช้สารประกอบอินทรีย์และแร่ธาตุ การกระจายตัวของจุลินทรีย์ในดินมีลักษณะเฉพาะด้วยการโฟกัสที่ละเอียด เนื่องจากแม้ภายในไม่กี่มิลลิเมตร เขตนิเวศน์ที่แตกต่างกันก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้

สำหรับสัตว์ดินขนาดเล็ก (รูปที่ 52, 53) ซึ่งรวมกันภายใต้ชื่อ สัตว์ขนาดเล็ก (โปรโตซัว โรติเฟอร์ ทาร์ดิเกรด ไส้เดือนฝอย ฯลฯ) ดินเป็นระบบของอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก โดยพื้นฐานแล้วสิ่งเหล่านี้คือสิ่งมีชีวิตในน้ำ พวกมันอาศัยอยู่ในรูพรุนของดินที่เต็มไปด้วยน้ำแรงโน้มถ่วงหรือน้ำคาปิลลารี และส่วนหนึ่งของชีวิตสามารถอยู่ในสถานะดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาคในชั้นฟิล์มบาง ๆ ของความชื้นได้ เช่นเดียวกับจุลินทรีย์ สัตว์เหล่านี้หลายชนิดอาศัยอยู่ในแหล่งน้ำธรรมดาเช่นกัน อย่างไรก็ตามรูปแบบของดินมีขนาดเล็กกว่าน้ำจืดมากและนอกจากนี้ยังมีความโดดเด่นด้วยความสามารถในการอยู่ในสภาพที่ถูกปิดบังเป็นเวลานานโดยรอช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวย แม้ว่าอะมีบาน้ำจืดจะมีขนาด 50-100 ไมครอน แต่อะมีบาในดินจะมีขนาดเพียง 10-15 ไมครอนเท่านั้น ตัวแทนของแฟลเจลเลตมีขนาดเล็กเป็นพิเศษ โดยมักมีขนาดเพียง 2-5 ไมครอน ดินซิลิเอตยังมีขนาดแคระและยิ่งกว่านั้นยังสามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้อย่างมาก

ข้าว. 52. อะมีบาทดสอบกินแบคทีเรียบนใบไม้ที่เน่าเปื่อยของพื้นป่า

ข้าว. 53. สัตว์ขนาดเล็กในดิน (อ้างอิงจาก W. Dunger, 1974):

1–4 – แฟลเจลลา; 5–8 – อะมีบาเปล่า; 9-10 – พินัยกรรมอะมีบา; 11–13 – ซิลิเอต; 14–16 – พยาธิตัวกลม; 17–18 – โรติเฟอร์; 19–20 – ทาร์ดิเกรด

สำหรับสัตว์ที่หายใจด้วยอากาศที่มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย ดินจะปรากฏเป็นระบบถ้ำเล็กๆ สัตว์ดังกล่าวจัดกลุ่มตามชื่อ เมโซฟานา (รูปที่ 54) ขนาดของตัวแทน Mesofauna ในดินมีตั้งแต่สิบถึง 2–3 มม. กลุ่มนี้ประกอบด้วยสัตว์ขาปล้องเป็นหลัก: กลุ่มไรจำนวนมาก แมลงไม่มีปีกหลัก (คอลเลมโบลา โพรทูรัส แมลงสองหาง) แมลงปีกชนิดเล็ก ตะขาบซิมฟิลา ฯลฯ พวกมันไม่มีการดัดแปลงพิเศษสำหรับการขุด พวกมันคลานไปตามผนังโพรงดินโดยใช้แขนขาหรือบิดตัวเหมือนหนอน อากาศในดินที่อิ่มตัวด้วยไอน้ำช่วยให้หายใจผ่านผ้าคลุมได้ หลายชนิดไม่มีระบบหลอดลม สัตว์เหล่านี้ไวต่อการทำให้แห้งมาก วิธีหลักในการหลบหนีจากความผันผวนของความชื้นในอากาศคือการเคลื่อนที่ให้ลึกยิ่งขึ้น แต่ความเป็นไปได้ของการอพยพลึกผ่านโพรงดินนั้นถูกจำกัดด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนที่ลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นเฉพาะสายพันธุ์ที่เล็กที่สุดเท่านั้นที่สามารถเข้าถึงการเคลื่อนที่ผ่านรูดินได้ มากกว่า ตัวแทนที่สำคัญ Mesofauna มีการดัดแปลงบางอย่างที่ช่วยให้พวกมันทนต่อความชื้นในอากาศในดินที่ลดลงชั่วคราว: เกล็ดป้องกันบนร่างกาย, การไม่สามารถซึมผ่านของผิวหนังได้บางส่วน, เปลือกแข็งที่มีผนังหนาพร้อมหัวมหากาพย์ร่วมกับระบบหลอดลมแบบดั้งเดิมที่ช่วยให้หายใจได้

ข้าว. 54. เมโซฟานาในดิน (ไม่มี W. Danger, 1974):

1 – แมงป่องเท็จ; 2 – กามาระฆังล่างใหม่; 3–4 ไร oribatid; 5 – ตะขาบ เปารอยอยดา; 6 – ลูกน้ำยุงลายไคโรโนมิด 7 - ด้วงจากตระกูลนี้ พิลิอิแด; 8–9 หางสปริง

ตัวแทนของเมโซฟานาสามารถอยู่รอดได้ในช่วงน้ำท่วมดินด้วยฟองอากาศ อากาศยังคงอยู่รอบๆ ตัวของสัตว์เนื่องจากผิวหนังที่ไม่เปียก ซึ่งมีขน เกล็ด ฯลฯ ติดอยู่ด้วย ฟองอากาศทำหน้าที่เป็น "เหงือกทางกายภาพ" สำหรับสัตว์ตัวเล็ก การหายใจเกิดขึ้นเนื่องจากออกซิเจนกระจายเข้าสู่ชั้นอากาศจากน้ำโดยรอบ

ตัวแทนของจุลินทรีย์และสัตว์มีโซฟาสามารถทนต่อการแช่แข็งของดินในฤดูหนาวได้ เนื่องจากสปีชีส์ส่วนใหญ่ไม่สามารถเคลื่อนลงมาจากชั้นที่สัมผัสกับอุณหภูมิติดลบได้

สัตว์ในดินขนาดใหญ่ที่มีขนาดลำตัวตั้งแต่ 2 ถึง 20 มม. เรียกว่าตัวแทน สัตว์มาโคร (รูปที่ 55) เหล่านี้คือตัวอ่อนของแมลง, ตะขาบ, เอนไคเทรียด, ไส้เดือน ฯลฯ สำหรับพวกมันดินเป็นสื่อที่มีความหนาแน่นซึ่งให้ความต้านทานเชิงกลที่สำคัญเมื่อเคลื่อนที่ รูปแบบที่ค่อนข้างใหญ่เหล่านี้เคลื่อนตัวอยู่ในดินโดยการขยายบ่อธรรมชาติโดยการผลักอนุภาคของดินออกจากกัน หรือโดยการขุดอุโมงค์ใหม่ โหมดการเคลื่อนไหวทั้งสองรูปแบบยังคงรักษาร่องรอยเอาไว้ โครงสร้างภายนอกสัตว์.

ข้าว. 55. Macrofauna ในดิน (ไม่มี W. Danger, 1974):

1 - ไส้เดือน; 2 – เหาไม้; 3 – ตะขาบ; 4 – ตะขาบสองขา 5 – ตัวอ่อนของด้วงดิน 6 – คลิกตัวอ่อนด้วง; 7 – จิ้งหรีดตุ่น; 8 - ตัวอ่อนครุสชอฟ

ความสามารถในการเคลื่อนที่ผ่านรูเล็ก ๆ โดยแทบไม่ต้องอาศัยการขุดนั้นมีอยู่ในสายพันธุ์ที่มีลำตัวที่มีหน้าตัดเล็ก ๆ ซึ่งสามารถโค้งงออย่างแรงในทางเดินที่คดเคี้ยว (ตะขาบ - drupes และ geophiles) โดยผลักอนุภาคดินออกจากกันเนื่องจากแรงกดของผนังลำตัว ไส้เดือน ตัวอ่อนของยุงขายาว ฯลฯ เคลื่อนที่ เมื่อยึดส่วนท้ายแล้วจึงทำให้ส่วนหน้าบางและยาวขึ้นเจาะเข้าไปในซอกดินแคบ ๆ แล้วยึดส่วนหน้า ส่วนหนึ่งของร่างกายและเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลาง ในกรณีนี้ในพื้นที่ขยายเนื่องจากการทำงานของกล้ามเนื้อความดันไฮดรอลิกที่แข็งแกร่งของของเหลวในโพรงสมองที่ไม่สามารถบีบอัดได้ถูกสร้างขึ้น: ในหนอน - เนื้อหาของถุง coelomic และใน tipulids - เม็ดเลือดแดง ความดันจะถูกส่งผ่านผนังลำตัวไปยังดิน และด้วยเหตุนี้ สัตว์จึงขยายบ่อน้ำ ในเวลาเดียวกันทางเดินด้านหลังยังคงเปิดอยู่ซึ่งอาจเพิ่มการระเหยและการประหัตประหารของผู้ล่า สัตว์หลายชนิดได้พัฒนาการปรับตัวให้เข้ากับการเคลื่อนไหวในดินที่ได้เปรียบทางนิเวศวิทยามากขึ้น - การขุดและปิดกั้นทางเดินด้านหลังพวกมัน การขุดจะดำเนินการโดยการคลายและกำจัดอนุภาคดินออกไป ตัวอ่อนของแมลงหลายชนิดใช้สำหรับส่วนปลายด้านหน้าของศีรษะ ขากรรไกรล่าง และแขนขา ขยายและเสริมความแข็งแรงด้วยชั้นไคติน กระดูกสันหลัง และส่วนการเจริญเติบโตที่หนา ที่ส่วนท้ายของร่างกายจะมีอุปกรณ์สำหรับการยึดเกาะอย่างแน่นหนา - ส่วนรองรับแบบยืดหดได้, ฟัน, ตะขอ เพื่อปิดข้อความในส่วนสุดท้าย สัตว์จำนวนหนึ่งจะมีแท่นกดพิเศษที่ล้อมรอบด้วยไคตินัสหรือฟัน ซึ่งเป็นรถสาลี่ชนิดหนึ่ง พื้นที่ที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นที่ด้านหลังของ elytra และในด้วงเปลือก ซึ่งใช้แป้งเจาะอุดตันทางเดินด้วย เมื่อปิดทางด้านหลังสัตว์ที่อาศัยอยู่ในดินจะอยู่ในห้องปิดตลอดเวลาซึ่งอิ่มตัวไปด้วยไอระเหยในร่างกายของพวกมันเอง

การแลกเปลี่ยนก๊าซของกลุ่มนิเวศน์ส่วนใหญ่นั้นดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของอวัยวะระบบทางเดินหายใจเฉพาะทาง แต่ในขณะเดียวกันก็เสริมด้วยการแลกเปลี่ยนก๊าซผ่านผิวหนัง อาจเป็นไปได้ว่าการหายใจทางผิวหนังเพียงอย่างเดียวสามารถทำได้ เช่น ในไส้เดือนและเอนไคเทรียด

สัตว์ที่ขุดโพรงสามารถเคลื่อนออกจากชั้นต่างๆ ซึ่งมีสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยเกิดขึ้นได้ ในช่วงฤดูแล้งและฤดูหนาว พวกมันจะรวมตัวกันเป็นชั้นลึก ซึ่งปกติจะอยู่ห่างจากพื้นผิวหลายสิบเซนติเมตร

สัตว์เมก้า ดินเป็นสัตว์ปากร้ายขนาดใหญ่ ส่วนใหญ่เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม หลายชนิดใช้ชีวิตทั้งชีวิตในดิน (หนูตุ่น, หนูตุ่น, โซโครา, ตุ่นยูเรเชียน, ตุ่นทองคำ

แอฟริกา ตุ่นกระเป๋าหน้าท้องของออสเตรเลีย เป็นต้น) พวกมันสร้างระบบทางเดินและโพรงในดินทั้งหมด รูปร่างหน้าตาและลักษณะทางกายวิภาคของสัตว์เหล่านี้สะท้อนถึงความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับวิถีชีวิตใต้ดินที่ถูกขุดค้น มีดวงตาที่ด้อยพัฒนา ลำตัวกะทัดรัดและมีสันคอสั้น ขนหนาสั้น แขนขาขุดที่แข็งแรงและมีกรงเล็บที่แข็งแรง หนูตุ่นและหนูตุ่นคลายพื้นด้วยฟัน สัตว์ขนาดใหญ่ในดินยังรวมถึงโอลิโกคาเอตขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวแทนของตระกูล Megascolecidae ซึ่งอาศัยอยู่ในเขตร้อนและซีกโลกใต้ ที่ใหญ่ที่สุดในนั้นคือ Australian Megascolides australis มีความยาว 2.5 ถึง 3 เมตร

นอกจากผู้อยู่อาศัยถาวรในดินแล้วยังสามารถแยกแยะกลุ่มนิเวศวิทยาขนาดใหญ่ในหมู่สัตว์ใหญ่ได้อีกด้วย ผู้อยู่อาศัยในโพรง (โกเฟอร์, มาร์มอต, เจอร์โบ, กระต่าย, แบดเจอร์ ฯลฯ ) พวกมันหากินบนพื้นผิว แต่สืบพันธุ์ จำศีล พักผ่อน และหลีกเลี่ยงอันตรายในดิน สัตว์อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งใช้โพรงของมัน โดยพบว่ามีปากน้ำที่เอื้ออำนวยและเป็นที่พักพิงจากศัตรู โพรงมีลักษณะเฉพาะทางโครงสร้างของสัตว์บก แต่มีการดัดแปลงหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับวิถีชีวิตการขุดโพรง ตัวอย่างเช่น แบดเจอร์มีกรงเล็บยาวและมีกล้ามเนื้อแข็งแรงที่แขนขา หัวแคบ เล็ก หู. เมื่อเปรียบเทียบกับกระต่ายที่ไม่ขุดหลุม กระต่ายจะมีหูและขาหลังสั้นลงอย่างเห็นได้ชัด มีกะโหลกศีรษะที่ทนทานกว่า กระดูกและกล้ามเนื้อบริเวณปลายแขนได้รับการพัฒนามากกว่า เป็นต้น

สำหรับลักษณะทางนิเวศหลายประการ ดินเป็นตัวกลางระหว่างน้ำและบนบก ดินมีความคล้ายคลึงกับสภาพแวดล้อมทางน้ำเนื่องจากมีอุณหภูมิ ปริมาณออกซิเจนในอากาศในดินต่ำ ความอิ่มตัวของไอน้ำและการมีน้ำในรูปแบบอื่น การมีอยู่ของเกลือและสารอินทรีย์ในสารละลายดิน และความสามารถ เพื่อเคลื่อนที่เป็นสามมิติ

ดินถูกดึงเข้าใกล้สภาพแวดล้อมทางอากาศมากขึ้นเนื่องจากมีอากาศในดิน ภัยคุกคามที่จะทำให้แห้งในขอบฟ้าด้านบน และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของชั้นผิวที่ค่อนข้างรุนแรง

คุณสมบัติทางนิเวศขั้นกลางของดินในฐานะที่อยู่อาศัยของสัตว์ บ่งชี้ว่าดินมีบทบาทพิเศษในการวิวัฒนาการของสัตว์โลก สำหรับหลายกลุ่ม โดยเฉพาะสัตว์ขาปล้อง ดินทำหน้าที่เป็นสื่อกลางที่ผู้อยู่อาศัยในน้ำในช่วงแรกๆ สามารถเปลี่ยนไปสู่วิถีชีวิตบนบกและพิชิตดินแดนได้ เส้นทางวิวัฒนาการของสัตว์ขาปล้องนี้ได้รับการพิสูจน์โดยผลงานของ M. S. Gilyarov (1912–1985)

สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิกหลายประเภทตลอดชีวิตหรือบางส่วนของวงจรชีวิตอาศัยอยู่ในสิ่งมีชีวิตอื่นซึ่งร่างกายทำหน้าที่เป็นสภาพแวดล้อมสำหรับพวกมัน โดยมีคุณสมบัติแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตภายนอกอย่างมีนัยสำคัญ

ข้าว. 56. เพลี้ยอ่อนที่ติดเชื้อเพลี้ยอ่อน

ข้าว. 57. ตัดน้ำดีบนใบบีชด้วยตัวอ่อนของน้ำดีมิดจ์ Mikiola fagi