Apakah gabungan terbaik keadaan hidup dipanggil? Faktor persekitaran persekitaran

1. Faktor persekitaran topografi termasuk...

kepadatan ketinggian populasi organisma

Penyelesaian:
Topografi (dari bahasa Yunani "topos" - tempat, rupa bumi; "grapho" - tulisan) - permukaan mana-mana kawasan, kedudukan relatif titiknya, bahagiannya. Faktor topografi, iaitu faktor yang berkaitan dengan rupa bumi, kadangkala dipanggil geomorfologi. Pengaruh faktor abiotik sebahagian besarnya bergantung pada ciri topografi kawasan, yang boleh mengubah iklim dan ciri pembangunan tanah. Faktor topografi utama ialah ketinggian. Dengan ketinggian, suhu purata berkurangan, perbezaan suhu harian meningkat, pemendakan, kelajuan angin dan intensiti sinaran meningkat, dan tekanan berkurangan. Akibatnya, di kawasan pergunungan, apabila seseorang meningkat, zonal menegak dalam pengedaran tumbuh-tumbuhan diperhatikan, sepadan dengan urutan perubahan dalam zon latitudin dari khatulistiwa ke kutub. Faktor topografi juga termasuk kecuraman dan pendedahan cerun.

Iklim antropogenik abiotik biotik

  1. Faktor abiotik semulajadi termasuk...

Penambakan pengenalan simbiosis kebakaran

  1. Faktor antropogenik boleh dibahagikan kepada kumpulan seperti faktor...

kesan langsung dan tidak langsung hubungan trofik dan topikal

pengaruh fitogenik dan zoogenik daripada keteraturan berkala dan tidak teratur

biotik edafik antropogenik iklim

Penyelesaian:
Secara semula jadi, faktor persekitaran dibahagikan kepada abiotik, biotik dan antropogenik. Faktor abiotik adalah komponen sifat tidak bernyawa yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi tubuh. Mereka dibahagikan kepada kumpulan berikut: faktor iklim (cahaya, suhu, kelembapan, angin, tekanan atmosfera, dll.); faktor geologi (gempa bumi, letusan gunung berapi, pergerakan glasier, sinaran radioaktif, dll.); faktor orografi, atau faktor pelepasan (ketinggian kawasan di atas paras laut, kecuraman kawasan - sudut kecondongan kawasan ke ufuk, pendedahan kawasan - kedudukan kawasan berhubung dengan titik kardinal, dsb. ); faktor edafik, atau tanah-tanah, (taburan saiz bijian, komposisi kimia, ketumpatan, struktur, pH, dll.); faktor hidrologi (arus, kemasinan, tekanan, dll.).



Orografik hidrografi antropogenik fitogenik

Penyelesaian:
Keseluruhan kesan manusia terhadap kehidupan organisma dipanggil faktor antropogenik. Faktor antropogenik, bergantung kepada akibat kesan, dibahagikan kepada faktor positif, yang meningkatkan kehidupan organisma atau meningkatkan bilangannya (menanam dan membaja tumbuhan, membiak dan melindungi haiwan, dll.), dan faktor negatif (menebang pokok, alam sekitar pencemaran, kemusnahan habitat dan lain-lain) yang memburukkan kehidupan organisma atau mengurangkan bilangannya. Bergantung kepada sifat kesan, faktor antropogenik dibahagikan kepada dua kumpulan: faktor kesan langsung ialah kesan langsung manusia ke atas badan (memotong rumput, penebangan hutan, menembak haiwan, menangkap ikan, dll.); faktor pengaruh tidak langsung adalah pengaruh seseorang oleh fakta kewujudannya (setiap tahun dalam proses pernafasan orang sejumlah besar karbon dioksida memasuki atmosfera dan 2.7 × 10 15 kcal tenaga dikeluarkan dari persekitaran dalam bentuk makanan) dan melalui aktiviti ekonomi (pertanian, perindustrian, pengangkutan, aktiviti isi rumah, dll.).

utama zoogenik fitogenik sekunder

  1. Berdasarkan kesan faktor persekitaran terhadap organisma hidup, mereka membezakan...

perengsa, pembatas, pengubah suai pelembap, pemanas, lampu

tunggal, ganda, tiga kali ganda

tunggal, berbilang, tidak tentu

Penyelesaian:
Faktor persekitaran mempengaruhi organisma dengan cara yang berbeza. Mereka boleh bertindak sebagai perengsa yang menyebabkan perubahan penyesuaian dalam fungsi fisiologi; sebagai pembatas yang menyebabkan organisma tertentu tidak boleh wujud dalam keadaan tertentu; sebagai pengubah yang menentukan perubahan morfologi dan anatomi dalam organisma.

  1. Set sifat fizikal dan kimia tanah yang boleh mempengaruhi organisma hidup dipanggil faktor _________________.

Edafik mikrogenik antropogenik iklim

Penyelesaian:
Tanah adalah hasil daripada transformasi fizikal, kimia dan biologi (pelapukan) batuan; ialah medium tiga fasa yang mengandungi komponen pepejal, cecair dan gas. Ia terbentuk hasil daripada interaksi kompleks iklim, tumbuhan, haiwan, mikroorganisma dan dianggap sebagai badan bioinert yang mengandungi komponen hidup dan bukan hidup. Sifat fizikal dan kimia tanah bersama-sama membentuk faktor edafik (tanah).

Fizikal kimia interspesifik intraspesifik

10. Antara faktor tanah, sifat terpenting yang mempengaruhi pertumbuhan dan produktiviti tumbuhan ialah....

Kesuburan tekanan keliangan kelembapan

11. Jumlah sinaran suria tahunan, keadaan atmosfera, sifat pelepasan, dsb. ditentukan oleh faktor abiotik seperti...

tekanan keasidan kelembapan ringan

4. Faktor pengehad. Undang-undang minimum Liebig dan undang-undang toleransi Shelford

1. Dalam rajah yang menggambarkan undang-undang toleransi (menggunakan contoh kesan pada badan kepekatan bahan tertentu sebagai faktor persekitaran), di bawah nombor 1) ditunjukkan ...

had keadaan hayat optimum kestabilan organisma

puncak dalam zon tekanan persekitaran pessimum kewujudan spesies

Penyelesaian:
Organisma hidup mempunyai satu set keperluan tertentu mengenai keadaan hidup. Bagi setiap spesies terdapat apa yang dipanggil keutamaan ekologi kepada pelbagai faktor persekitaran. Sebagai contoh, thermopreferendum ialah suhu pilihan, keutamaan biotopik ialah biotop pilihan. Menurut undang-undang W. Shelford (undang-undang toleransi), mana-mana organisma hidup mempunyai tertentu, secara evolusi mewarisi had rintangan atas dan bawah (toleransi) kepada sebarang faktor persekitaran. Optimum ekologi untuk organisma spesies tertentu ialah pengaruh yang paling menguntungkan dari mana-mana faktor (julat suhu, kelembapan, sifat biotop, dll.), iaitu, keadaan hidup optimum.

2. Corak mengikut mana tindakan satu faktor bergantung kepada kekuatan dan dalam kombinasi apakah faktor lain bertindak serentak dipanggil prinsip faktor ____________.

Interaksi anti-agregasi unidirectionality

3. Keupayaan badan untuk menahan penyimpangan faktor persekitaran dari nilai optimum untuk aktiviti hidupnya dipanggil ...

Toleransi kebolehubahan keselesaan kesuburan

Penyelesaian:
Lebih luas amplitud turun naik faktor di mana organisma dapat mengekalkan daya maju, lebih tinggi kestabilannya, iaitu, toleransi kepada faktor tertentu (dari bahasa Latin "tolerantia" - kesabaran). Oleh itu perkataan "toleran" diterjemahkan sebagai stabil, bertolak ansur, dan toleransi boleh ditakrifkan sebagai keupayaan tubuh untuk menahan penyelewengan faktor persekitaran daripada nilai yang optimum untuk kehidupannya. Organisma yang bertolak ansur ialah organisma yang tahan terhadap perubahan persekitaran yang tidak menguntungkan.

6. Fenomena kebolehtukaran separa tindakan faktor persekitaran dipanggil kesan...

Pampasan penyesuaian penjumlahan kemakmuran

7. Graf di bawah menggambarkan hukum toleransi...

W. Shelford R. Lindeman B. Commoner J. Liebig

Penyelesaian:
V. Undang-undang toleransi Shelford ialah undang-undang yang mengikutnya faktor pembatas dalam kemakmuran sesuatu organisma boleh sama ada faktor persekitaran minimum atau maksimum, julat antara yang menentukan jumlah toleransi (daya tahan) organisma terhadap faktor ini.

8. Y. Odum menambah undang-undang toleransi dengan peruntukan, salah satunya menyatakan bahawa organisma dengan pelbagai toleransi berhubung dengan semua faktor persekitaran biasanya ...

paling biasa paling kurang disesuaikan

saiz yang lebih besar kurang produktif

Penyelesaian:
Undang-undang toleransi telah dicadangkan oleh ahli zoologi Amerika W. Shelford, tetapi kemudiannya ditambah oleh Y. Odum (1975) dengan peruntukan berikut:
1) organisma boleh mempunyai pelbagai toleransi untuk satu faktor persekitaran dan julat rendah untuk yang lain;
2) organisma dengan pelbagai toleransi terhadap semua faktor persekitaran biasanya yang paling biasa;
3) jika keadaan untuk satu faktor persekitaran tidak optimum untuk spesies, maka julat toleransi mungkin mengecil berhubung dengan faktor persekitaran yang lain.

10. Gabungan keadaan persekitaran yang paling sesuai untuk kehidupan dan pembiakan organisma tertentu dipanggil...

Masyarakat kontinum pesimum optimum

Penyelesaian:
Sepanjang kecerunan mana-mana faktor persekitaran, taburan spesies dihadkan oleh had toleransi. Di antara had ini terdapat segmen di mana keadaan untuk spesies tertentu adalah yang paling menguntungkan dan oleh itu biojisim terbesar dan kepadatan populasi tinggi terbentuk. Ini adalah optimum ekologinya. Di kiri dan kanan optimum, keadaan untuk kehidupan spesies adalah kurang menggalakkan. Ini adalah zon pesimum, iaitu, penindasan terhadap organisma, apabila kepadatan populasi menurun dan spesies menjadi paling terdedah kepada kesan faktor persekitaran yang tidak menguntungkan (termasuk pengaruh manusia). Dalam zon optimum, kehidupan badan adalah paling selesa dan ia menghabiskan jumlah tenaga minimum untuk mengekalkannya. Di zon pesimum, untuk mengekalkan kehidupan, anda perlu menghabiskan lebih banyak tenaga dan menghidupkan "mekanisme kelangsungan hidup" khas. Sebagai contoh, untuk kekal hangat dalam keadaan sejuk, haiwan berdarah panas menghabiskan tenaga yang disimpan dalam tisu lemak. Tumbuhan dalam keadaan pesimis menghabiskan kebanyakan hasil fotosintesis untuk respirasi dan tumbuh dengan perlahan.

11. Undang-undang yang mengikutnya faktor pembatas kemakmuran boleh sama ada faktor persekitaran minimum atau maksimum, julat antara yang menentukan jumlah ketahanan organisma terhadap faktor ini, dipanggil undang-undang...

Ekologi minimum Liebig Noosfera biasa Vernadsky Toleransi Shelford

12. Interaksi khusus boleh diwujudkan antara faktor individu, apabila pengaruh satu faktor sedikit sebanyak mengubah sifat pengaruh yang lain apabila ...

Aktiviti tunggal individu dengan kesan kompleks pada badan

Kestabilan pasif organisma tingkah laku penyesuaian organisma

13. Menurut peraturan yang ditubuhkan oleh V.V Alekhine pada tahun 1951 untuk tumbuh-tumbuhan, spesies yang meluas di selatan tumbuh di lereng utara, dan di utara mereka hanya terdapat di selatan. Corak ini dipanggil peraturan ...

Pendahuluan turun naik populasi

Wilayah interaksi faktor

Penyelesaian:
Peraturan awal ialah corak (ditemui oleh Alekhine dan Walter pada tahun 1951), mengikut mana cerun pendedahan utara menanggung kumpulan tumbuhan yang bercirikan zon tumbuhan yang lebih utara (atau subzon), dan cerun dedahan selatan membawa kumpulan tumbuhan bercirikan lebih zon tumbuhan selatan (atau subzon). Menurut V. Alekhine, spesies tanah tinggi, atau phytocenosis tanah tinggi, didahului di selatan atau utara di bawah keadaan habitat yang sesuai. Penyimpangan daripada peraturan pengezonan ini dikaitkan dengan sudut tuju sinar matahari.

14. Tempat berfungsi dalam ekosistem, ditentukan oleh potensi biotiknya dan set faktor persekitaran yang mana ia disesuaikan, dipanggil ekologi..

Kumpulan spektrum niche kebiasaan

15. Jenis organisma hidup yang bertolak ansur dengan turun naik suhu yang ketara dipanggil..

Eurythermic eurybiont stenothermic stenobiont

16. Tahap kebolehsuaian organisma hidup kepada perubahan keadaan persekitaran dipanggil ekologi

pengoptimuman toleransi pemerintahan sendiri valency

Organisma hidup dan persekitaran bukan hidup mereka berkait rapat antara satu sama lain dan sentiasa berinteraksi. Organisma spesies berbeza yang hidup bersama bertukar bahan dan tenaga antara diri mereka dan persekitaran fizikal mereka. Rangkaian perhubungan bahan-tenaga ini menyatukan organisma hidup dan persekitarannya ke dalam sistem ekologi yang kompleks.

Mata pelajaran ekologi. Ekologi (dari bahasa Yunani "oikos" - kediaman, perlindungan dan "logos" - sains) ialah sains hubungan antara organisma hidup dan habitatnya. Ekologi berkenaan dengan individu, populasi (terdiri daripada individu daripada spesies yang sama), komuniti (terdiri daripada populasi), dan ekosistem (terdiri daripada komuniti dan persekitaran mereka). Ahli ekologi mengkaji bagaimana persekitaran mempengaruhi organisma hidup dan bagaimana organisma mempengaruhi alam sekitar. Dengan mengkaji populasi, ahli ekologi menyelesaikan soalan tentang spesies individu, tentang perubahan yang stabil dan turun naik dalam saiz populasi. Apabila mengkaji komuniti, komposisi atau struktur mereka dipertimbangkan, serta laluan tenaga dan jirim melalui komuniti, iaitu, apa yang dipanggil berfungsi komuniti.

Ekologi menduduki tempat yang penting di kalangan disiplin biologi lain dan dikaitkan dengan genetik, kajian evolusi, etologi (sains tingkah laku), dan fisiologi.

Hubungan terdekat wujud antara ekologi dan teori evolusi. Terima kasih kepada pemilihan semula jadi, dalam proses pembangunan sejarah dunia organik, hanya spesies, populasi dan komuniti yang kekal, dalam perjuangan untuk kewujudan, bertahan dan menyesuaikan diri dengan persekitaran yang berubah-ubah.

Konsep "ekologi" sangat meluas. Dalam kebanyakan kes, ekologi difahami sebagai sebarang interaksi antara manusia dan alam semula jadi atau, selalunya, kemerosotan kualiti alam sekitar di sekeliling kita disebabkan oleh aktiviti ekonomi. Dalam pengertian ini, ekologi membimbangkan setiap ahli masyarakat.

Ekologi, difahami sebagai kualiti alam sekitar, mempengaruhi dan ditentukan oleh ekonomi, menceroboh kehidupan sosial, mempengaruhi dasar dalam dan luar negeri dan bergantung kepada politik.

Terdapat kebimbangan yang semakin meningkat dalam masyarakat tentang keadaan alam sekitar yang semakin merosot dan rasa tanggungjawab terhadap keadaan sistem semula jadi Bumi mula terbentuk. Pemikiran ekologi, iaitu analisis semua keputusan ekonomi yang dibuat dari sudut pandangan memelihara dan meningkatkan kualiti alam sekitar, telah menjadi sangat diperlukan apabila membangunkan sebarang projek untuk pembangunan dan transformasi wilayah.

Alam semula jadi di mana organisma hidup adalah habitatnya. Keadaan persekitaran adalah pelbagai dan boleh berubah. Tidak semua faktor persekitaran mempengaruhi organisma hidup dengan daya yang sama. Sesetengah mungkin diperlukan untuk organisma, yang lain, sebaliknya, berbahaya; terdapat mereka yang secara amnya tidak mempedulikan mereka. Faktor persekitaran yang mempengaruhi tubuh badan dipanggil faktor persekitaran.

Berdasarkan asal usul dan sifat tindakannya, semua faktor persekitaran dibahagikan kepada abiotik, iaitu, faktor persekitaran bukan organik (bukan hidup), dan biotik, yang dikaitkan dengan pengaruh makhluk hidup. Faktor-faktor ini dibahagikan kepada beberapa faktor peribadi.

Biologi optimum. Ia sering berlaku dalam alam semula jadi bahawa beberapa faktor persekitaran adalah banyak (contohnya, air dan cahaya), manakala yang lain (contohnya, nitrogen) berada dalam kuantiti yang tidak mencukupi. Faktor yang mengurangkan daya maju sesuatu organisma dipanggil menghadkan. Sebagai contoh, trout sungai hidup di dalam air dengan kandungan oksigen sekurang-kurangnya 2 mg/l. Apabila kandungan oksigen dalam air kurang daripada 1.6 mg/l, ikan trout mati. Oksigen adalah faktor pengehad untuk trout.

Faktor pengehad bukan sahaja kekurangannya, tetapi juga kelebihannya. Kehangatan, sebagai contoh, diperlukan untuk semua tumbuhan. Walau bagaimanapun, jika suhu tinggi untuk masa yang lama pada musim panas, maka tumbuhan, walaupun dengan tanah lembap, mungkin menderita akibat terbakar daun.

Akibatnya, bagi setiap organisma terdapat gabungan faktor abiotik dan biotik yang paling sesuai, optimum untuk pertumbuhan, perkembangan dan pembiakannya. Gabungan keadaan terbaik dipanggil optimum biologi.

Pengenalpastian optimum biologi dan pengetahuan tentang corak interaksi faktor persekitaran adalah amat penting secara praktikal. Dengan mahir mengekalkan keadaan hidup optimum untuk tumbuhan dan haiwan pertanian, produktiviti mereka boleh ditingkatkan.

Penyesuaian organisma dengan persekitarannya. Dalam proses evolusi, organisma telah menyesuaikan diri dengan keadaan persekitaran tertentu. Mereka telah membangunkan penyesuaian khas yang membolehkan mereka mengelakkan atau mengatasi kesan faktor yang tidak menguntungkan. Sebagai contoh, tumbuhan padang pasir boleh bertolak ansur dengan kemarau yang berpanjangan kerana mereka mempunyai pelbagai penyesuaian untuk mendapatkan air dan mengurangkan sejatan. Sesetengah tumbuhan mempunyai sistem akar yang dalam dan bercabang yang menyerap air dengan lebih cekap, manakala yang lain (contohnya, kaktus) mengumpul air dalam tisu mereka. Sesetengah tumbuhan mempunyai daun yang mempunyai salutan berlilin dan oleh itu menyejat lebih sedikit kelembapan. Semasa musim kemarau, banyak tumbuhan mengurangkan permukaan daun mereka, dan beberapa semak menumpahkan semua daun mereka dan juga seluruh dahan. Semakin kecil daun, semakin sedikit penyejatan dan semakin sedikit air yang diperlukan untuk bertahan dalam haba dan kemarau.

Ciri ciri penyesuaian organisma ialah penempatan dalam persekitaran di mana keadaan hidup paling hampir dengan optimum biologinya. Organisma sentiasa menyesuaikan diri dengan keseluruhan kompleks faktor persekitaran, dan bukan kepada mana-mana satu faktor.

  1. Apakah peranan yang dimainkan oleh pelbagai faktor abiotik (suhu, kelembapan) dalam kehidupan tumbuhan dan haiwan yang lebih tinggi?
  2. Berikan contoh bagaimana seseorang menggunakan pengetahuan tentang hubungan organisma dalam aktiviti amalinya.
  3. Berikan contoh optimum biologi untuk tumbuhan, haiwan dan kulat yang anda ketahui.
  4. Terangkan bagaimana perubahan dalam faktor persekitaran mempengaruhi hasil tanaman.

Habitat - ini adalah bahagian alam semula jadi yang mengelilingi organisma hidup dan berinteraksi dengannya secara langsung. Komponen dan sifat persekitaran adalah pelbagai dan boleh diubah. Mana-mana makhluk hidup hidup dalam dunia yang kompleks dan berubah-ubah, sentiasa menyesuaikan diri dengannya dan mengawal aktiviti kehidupannya mengikut perubahannya.

Sifat individu atau unsur persekitaran yang mempengaruhi organisma dipanggil faktor persekitaran. Faktor persekitaran adalah pelbagai. Mereka boleh menjadi perlu atau, sebaliknya, berbahaya kepada makhluk hidup, menggalakkan atau menghalang kelangsungan hidup dan pembiakan. Faktor persekitaran mempunyai sifat dan tindakan tertentu yang berbeza. Antaranya ialah abiotik Dan biotik, antropogenik.

Faktor abiotik - suhu, cahaya, sinaran radioaktif, tekanan, kelembapan udara, komposisi garam air, angin, arus, rupa bumi - ini semua sifat sifat tidak bernyawa yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi organisma hidup.

Faktor biotik - ini adalah bentuk pengaruh makhluk hidup antara satu sama lain. Setiap organisma sentiasa mengalami pengaruh langsung atau tidak langsung makhluk lain, bersentuhan dengan wakil spesiesnya sendiri dan spesies lain - tumbuhan, haiwan, mikroorganisma, bergantung kepada mereka dan sendiri mempengaruhi mereka. Dunia organik di sekeliling adalah sebahagian daripada persekitaran setiap makhluk hidup.

Hubungan bersama antara organisma adalah asas kepada kewujudan biocenosis dan populasi; pertimbangan mereka tergolong dalam bidang syn-ekologi.

Faktor antropogenik - ini adalah bentuk aktiviti masyarakat manusia yang membawa kepada perubahan dalam alam semula jadi sebagai habitat spesies lain atau secara langsung mempengaruhi kehidupan mereka. Sepanjang sejarah manusia, perkembangan pemburuan pertama, dan kemudian pertanian, industri, dan pengangkutan telah banyak mengubah sifat planet kita. Kepentingan kesan antropogenik ke atas seluruh dunia yang hidup di Bumi terus berkembang dengan pesat.

Walaupun manusia mempengaruhi alam semula jadi yang hidup melalui perubahan dalam faktor abiotik dan hubungan biotik spesies, aktiviti manusia di planet ini harus dikenal pasti sebagai kuasa khas yang tidak sesuai dengan kerangka pengelasan ini. Pada masa ini, nasib permukaan hidup Bumi, semua jenis organisma, berada di tangan masyarakat manusia dan bergantung kepada pengaruh antropogenik terhadap alam semula jadi.

Faktor persekitaran yang sama mempunyai kepentingan yang berbeza dalam kehidupan organisma hidup bersama spesies yang berbeza. Sebagai contoh, angin kencang pada musim sejuk tidak sesuai untuk haiwan besar yang hidup terbuka, tetapi tidak memberi kesan kepada haiwan yang lebih kecil yang bersembunyi di dalam liang atau di bawah salji. Komposisi garam tanah adalah penting untuk pemakanan tumbuhan, tetapi tidak peduli kepada kebanyakan haiwan darat, dsb.

Perubahan dalam faktor persekitaran dari semasa ke semasa boleh menjadi: 1) secara berkala, mengubah kekuatan impak berkaitan dengan masa hari, atau musim dalam setahun, atau irama pasang surut di lautan; 2) tidak teratur, tanpa periodicity yang jelas, sebagai contoh, perubahan dalam keadaan cuaca pada tahun yang berbeza, fenomena bencana - ribut, hujan, tanah runtuh, dll.; 3) diarahkan pada tempoh masa tertentu, kadangkala panjang, contohnya, semasa menyejukkan atau memanaskan iklim, badan air yang terlalu banyak, meragut ternakan yang berterusan di kawasan yang sama, dsb.

Antara faktor persekitaran, sumber dan keadaan dibezakan. Sumber organisma menggunakan dan memakan alam sekitar, dengan itu mengurangkan bilangan mereka. Sumber termasuk makanan, air apabila ia terhad, tempat perlindungan, tempat yang sesuai untuk pembiakan, dsb. syarat - ini adalah faktor yang organisma terpaksa menyesuaikan diri, tetapi biasanya tidak boleh mempengaruhi mereka. Faktor persekitaran yang sama boleh menjadi sumber untuk sesetengah dan syarat untuk spesies lain. Sebagai contoh, cahaya adalah sumber tenaga penting untuk tumbuh-tumbuhan, dan bagi haiwan yang mempunyai penglihatan, ia adalah syarat untuk orientasi visual. Air boleh menjadi keadaan hidup dan sumber untuk banyak organisma.

2.2. Penyesuaian organisma

Penyesuaian organisma dengan persekitarannya dipanggil adaptasi. Adaptasi ialah sebarang perubahan dalam struktur dan fungsi organisma yang meningkatkan peluang mereka untuk terus hidup.

Keupayaan untuk menyesuaikan diri adalah salah satu sifat utama kehidupan secara umum, kerana ia memberikan kemungkinan kewujudannya, keupayaan organisma untuk terus hidup dan membiak. Adaptasi menampakkan diri pada tahap yang berbeza: daripada biokimia sel dan tingkah laku organisma individu kepada struktur dan fungsi komuniti dan sistem ekologi. Penyesuaian timbul dan berkembang semasa evolusi spesies.

Mekanisme penyesuaian asas pada peringkat organisma: 1) biokimia– menampakkan diri dalam proses intraselular, seperti perubahan dalam kerja enzim atau perubahan dalam kuantitinya; 2) fisiologi– contohnya, peningkatan peluh dengan peningkatan suhu dalam beberapa spesies; 3) morfo-anatomi– ciri struktur dan bentuk badan yang dikaitkan dengan gaya hidup; 4) tingkah laku– contohnya, haiwan mencari habitat yang sesuai, mencipta liang, sarang, dsb.; 5) ontogenetik– pecutan atau nyahpecutan perkembangan individu, menggalakkan kelangsungan hidup apabila keadaan berubah.

Faktor persekitaran ekologi mempunyai pelbagai kesan ke atas organisma hidup, iaitu ia boleh mempengaruhi kedua-duanya perengsa, menyebabkan perubahan penyesuaian dalam fungsi fisiologi dan biokimia; Bagaimana pembatas, menyebabkan kemustahilan wujud dalam keadaan ini; Bagaimana pengubahsuai, menyebabkan perubahan morfologi dan anatomi dalam organisma; Bagaimana isyarat, menunjukkan perubahan dalam faktor persekitaran yang lain.

2.3. Undang-undang am tindakan faktor persekitaran pada organisma

Walaupun pelbagai faktor persekitaran, beberapa corak umum boleh dikenal pasti dalam sifat kesannya terhadap organisma dan dalam tindak balas makhluk hidup.

1. Hukum optimum.

Setiap faktor mempunyai had tertentu pengaruh positif terhadap organisma (Rajah 1). Hasil daripada faktor pembolehubah bergantung terutamanya pada kekuatan manifestasinya. Kedua-dua tindakan faktor yang tidak mencukupi dan berlebihan memberi kesan negatif kepada aktiviti kehidupan individu. Daya pengaruh yang menguntungkan dipanggil zon faktor persekitaran optimum atau secara ringkas optimum untuk organisma spesies ini. Lebih besar sisihan daripada optimum, lebih ketara kesan perencatan faktor ini pada organisma. (zon pesimum). Nilai maksimum dan minimum yang boleh dipindahkan bagi faktor tersebut ialah titik kritikal, belakang di luar kewujudan tidak mungkin lagi, kematian berlaku. Had ketahanan antara titik kritikal dipanggil valens ekologi makhluk hidup berhubung dengan faktor persekitaran tertentu.


nasi. 1. Skim tindakan faktor persekitaran terhadap organisma hidup


Wakil-wakil spesies yang berbeza sangat berbeza antara satu sama lain dalam kedudukan optimum dan dalam valens ekologi. Sebagai contoh, musang Arktik di tundra boleh bertolak ansur dengan turun naik suhu udara dalam julat lebih daripada 80 °C (dari +30 hingga -55 °C), manakala krustasea air suam Copilia mirabilis boleh menahan perubahan suhu air dalam julat. tidak lebih daripada 6 °C (dari +23 hingga +29 °C). Kekuatan manifestasi faktor yang sama boleh menjadi optimum untuk satu spesies, pesimal untuk yang lain, dan melampaui had ketahanan untuk satu pertiga (Rajah 2).

Valensi ekologi luas spesies berhubung dengan faktor persekitaran abiotik ditunjukkan dengan menambahkan awalan "eury" pada nama faktor. Eurythermic spesies yang bertolak ansur dengan turun naik suhu yang ketara, eurybat- julat tekanan yang luas, euryhaline– darjah kemasinan persekitaran yang berbeza.




nasi. 2. Kedudukan lengkung optimum pada skala suhu untuk spesies yang berbeza:

1, 2 - spesies stenotermik, kriofil;

3–7 – spesies eurythermal;

8, 9 - spesies stenotermik, termofil


Ketidakupayaan untuk bertolak ansur dengan turun naik yang ketara dalam faktor, atau valens persekitaran yang sempit, dicirikan oleh awalan "steno" - stenotermik, stenobat, stenohaline spesies, dsb. Dalam erti kata yang lebih luas, spesies yang kewujudannya memerlukan keadaan persekitaran yang ditetapkan dengan ketat dipanggil stenobiontik, dan mereka yang mampu menyesuaikan diri dengan keadaan persekitaran yang berbeza - eurybiont.

Keadaan yang menghampiri titik kritikal disebabkan oleh satu atau beberapa faktor sekaligus dipanggil melampau.

Kedudukan titik optimum dan kritikal pada kecerunan faktor boleh dianjak dalam had tertentu dengan tindakan keadaan persekitaran. Ini berlaku secara kerap dalam banyak spesies apabila musim berubah. Pada musim sejuk, sebagai contoh, burung pipit menahan fros yang teruk, dan pada musim panas mereka mati akibat kesejukan pada suhu di bawah sifar. Fenomena anjakan dalam optimum berhubung dengan sebarang faktor dipanggil penyesuaian diri. Dari segi suhu, ini adalah proses pengerasan haba badan yang terkenal. Penyesuaian suhu memerlukan tempoh masa yang ketara. Mekanismenya ialah perubahan enzim dalam sel yang memangkinkan tindak balas yang sama, tetapi pada suhu yang berbeza (yang dipanggil isozim). Setiap enzim dikodkan oleh gennya sendiri, oleh itu, adalah perlu untuk mematikan beberapa gen dan mengaktifkan yang lain, transkripsi, terjemahan, pemasangan jumlah protein baru yang mencukupi, dll. Proses keseluruhan mengambil masa purata kira-kira dua minggu dan dirangsang oleh perubahan persekitaran. Aklimasi, atau pengerasan, ialah penyesuaian penting organisma yang berlaku di bawah keadaan yang tidak menggalakkan secara beransur-ansur atau apabila memasuki wilayah dengan iklim yang berbeza. Dalam kes ini, ia adalah sebahagian daripada proses penyesuaian umum.

2. Kekaburan kesan faktor pada fungsi yang berbeza.

Setiap faktor mempengaruhi fungsi badan yang berbeza secara berbeza (Rajah 3). Yang optimum untuk sesetengah proses mungkin menjadi pesimum untuk yang lain. Oleh itu, suhu udara dari +40 hingga +45 °C dalam haiwan berdarah sejuk sangat meningkatkan kadar proses metabolik dalam badan, tetapi menghalang aktiviti motor, dan haiwan jatuh ke dalam stupor haba. Bagi kebanyakan ikan, suhu air yang optimum untuk pematangan produk pembiakan adalah tidak sesuai untuk pemijahan, yang berlaku pada julat suhu yang berbeza.



nasi. 3. Skim pergantungan fotosintesis dan respirasi tumbuhan pada suhu (menurut V. Larcher, 1978): t min, t opt, t maks– suhu minimum, optimum dan maksimum untuk pertumbuhan tumbuhan (kawasan berlorek)


Kitaran hidup, di mana dalam tempoh tertentu organisma terutamanya melaksanakan fungsi tertentu (pemakanan, pertumbuhan, pembiakan, penempatan, dll.), sentiasa konsisten dengan perubahan bermusim dalam kompleks faktor persekitaran. Organisma mudah alih juga boleh menukar habitat untuk berjaya menjalankan semua fungsi penting mereka.

3. Kepelbagaian tindak balas individu terhadap faktor persekitaran. Tahap ketahanan, titik kritikal, zon optimum dan pesimal individu individu tidak bertepatan. Kebolehubahan ini ditentukan oleh kualiti keturunan individu dan mengikut jantina, umur dan perbezaan fisiologi. Contohnya, rama-rama pengisar, salah satu daripada perosak tepung dan produk bijirin, mempunyai suhu minimum kritikal untuk ulat -7 °C, untuk bentuk dewasa -22 °C, dan untuk telur -27 °C. Fros -10 °C membunuh ulat, tetapi tidak berbahaya untuk orang dewasa dan telur perosak ini. Akibatnya, valensi ekologi sesuatu spesies sentiasa lebih luas daripada valensi ekologi setiap individu.

4. Kebebasan relatif penyesuaian organisma kepada faktor yang berbeza. Tahap toleransi kepada mana-mana faktor tidak bermakna valensi ekologi spesies yang sepadan dengan faktor lain. Sebagai contoh, spesies yang bertolak ansur dengan variasi suhu yang luas tidak semestinya juga perlu bertolak ansur dengan variasi yang luas dalam kelembapan atau kemasinan. Spesies eurythermal boleh menjadi stenohaline, stenobatic, atau sebaliknya. Valensi ekologi sesuatu spesies berhubung dengan faktor yang berbeza boleh menjadi sangat pelbagai. Ini mewujudkan kepelbagaian luar biasa penyesuaian dalam alam semula jadi. Set valens persekitaran berhubung dengan pelbagai faktor persekitaran ialah spektrum ekologi spesies.

5. Percanggahan dalam spektrum ekologi spesies individu. Setiap spesies adalah khusus dalam keupayaan ekologinya. Malah di kalangan spesies yang serupa dalam kaedah penyesuaian mereka kepada alam sekitar, terdapat perbezaan dalam sikap mereka terhadap beberapa faktor individu.



nasi. 4. Perubahan dalam penyertaan spesies tumbuhan individu dalam rumput padang rumput bergantung kepada kelembapan (menurut L. G. Ramensky et al., 1956): 1 - semanggi merah; 2 – yarrow biasa; 3 - seleri Delyavin; 4 - rumput biru padang rumput; 5 – fescue; 6 – jerami sebenar; 7 – sedge awal; 8 – meadowsweet; 9 – geranium bukit; 10 – belukar padang; 11 – salsifikasi hidung pendek


Peraturan keperibadian ekologi spesies dirumuskan oleh ahli botani Rusia L. G. Ramensky (1924) berhubung dengan tumbuhan (Rajah 4), maka ia telah disahkan secara meluas oleh penyelidikan zoologi.

6. Interaksi faktor. Zon optimum dan had ketahanan organisma berhubung dengan mana-mana faktor persekitaran boleh beralih bergantung pada kekuatan dan dalam kombinasi apa faktor lain bertindak serentak (Rajah 5). Corak ini dipanggil interaksi faktor. Sebagai contoh, haba lebih mudah ditanggung dalam keadaan kering berbanding udara lembap. Risiko pembekuan adalah lebih besar dalam cuaca sejuk dengan angin kencang berbanding dalam cuaca tenang. Oleh itu, faktor yang sama dalam kombinasi dengan yang lain mempunyai kesan alam sekitar yang berbeza. Sebaliknya, hasil alam sekitar yang sama boleh diperoleh dengan cara yang berbeza. Sebagai contoh, layu tumbuhan boleh dihentikan dengan meningkatkan jumlah lembapan dalam tanah dan menurunkan suhu udara, yang mengurangkan penyejatan. Kesan penggantian separa faktor dicipta.


nasi. 5. Kematian telur ulat sutera pain Dendrolimus pini di bawah kombinasi suhu dan kelembapan yang berbeza


Pada masa yang sama, pampasan bersama faktor persekitaran mempunyai had tertentu, dan adalah mustahil untuk menggantikan sepenuhnya salah satu daripada mereka dengan yang lain. Ketiadaan air yang lengkap atau sekurang-kurangnya salah satu unsur asas pemakanan mineral menjadikan kehidupan tumbuhan tidak mungkin, walaupun kombinasi yang paling baik dari keadaan lain. Defisit haba yang melampau di padang pasir kutub tidak dapat dikompensasikan dengan sama ada kelembapan yang banyak atau pencahayaan 24 jam.

Dengan mengambil kira corak interaksi faktor persekitaran dalam amalan pertanian, adalah mungkin untuk mengekalkan keadaan hidup yang optimum untuk tumbuhan yang ditanam dan haiwan domestik dengan mahir.

7. Peraturan faktor pengehad. Kemungkinan kewujudan organisma dihadkan terutamanya oleh faktor persekitaran yang paling jauh dari optimum. Jika sekurang-kurangnya satu daripada faktor persekitaran mendekati atau melampaui nilai kritikal, maka, walaupun kombinasi optimum keadaan lain, individu tersebut diancam dengan kematian. Sebarang faktor yang sangat menyimpang daripada optimum memperoleh kepentingan yang paling penting dalam kehidupan spesies atau wakil individunya pada tempoh masa tertentu.

Mengehadkan faktor persekitaran menentukan julat geografi spesies. Sifat faktor ini mungkin berbeza (Rajah 6). Oleh itu, pergerakan spesies ke utara mungkin dihadkan oleh kekurangan haba, dan ke kawasan gersang kerana kekurangan kelembapan atau suhu terlalu tinggi. Hubungan biotik juga boleh berfungsi sebagai faktor pengehadan pengedaran, contohnya, pendudukan wilayah oleh pesaing yang lebih kuat atau kekurangan pendebunga untuk tumbuhan. Oleh itu, pendebungaan buah ara bergantung sepenuhnya pada satu spesies serangga - tebuan Blastophaga psenes. Tanah air pokok ini adalah Mediterranean. Buah ara yang diperkenalkan ke California tidak berbuah sehingga tebuan pendebunga diperkenalkan di sana. Taburan kekacang di Artik dihadkan oleh taburan lebah yang mendebungakannya. Di Pulau Dikson, di mana tidak ada lebah, kekacang tidak dijumpai, walaupun disebabkan keadaan suhu kewujudan tumbuhan ini masih dibenarkan.



nasi. 6. Litupan salji dalam adalah faktor pengehadan dalam pengedaran rusa (menurut G. A. Novikov, 1981)


Untuk menentukan sama ada spesies boleh wujud di kawasan geografi tertentu, adalah perlu terlebih dahulu untuk menentukan sama ada sebarang faktor persekitaran berada di luar valensi ekologinya, terutamanya semasa tempoh pembangunan yang paling terdedah.

Pengenalpastian faktor pengehad adalah sangat penting dalam amalan pertanian, kerana dengan mengarahkan usaha utama kepada penghapusan mereka, seseorang boleh dengan cepat dan berkesan meningkatkan hasil tumbuhan atau produktiviti haiwan. Oleh itu, pada tanah yang sangat berasid, hasil gandum boleh ditingkatkan sedikit dengan menggunakan pengaruh agronomi yang berbeza, tetapi kesan terbaik akan diperolehi hanya hasil daripada pengapuran, yang akan menghilangkan kesan pengehadan keasidan. Oleh itu, pengetahuan tentang faktor pengehad adalah kunci untuk mengawal aktiviti kehidupan organisma. Pada tempoh yang berbeza dalam kehidupan individu, pelbagai faktor persekitaran bertindak sebagai faktor pengehad, jadi peraturan yang mahir dan berterusan terhadap keadaan hidup tumbuhan dan haiwan yang ditanam diperlukan.

2.4. Prinsip pengelasan ekologi organisma

Dalam ekologi, kepelbagaian dan kepelbagaian kaedah dan cara penyesuaian kepada alam sekitar mewujudkan keperluan untuk pelbagai klasifikasi. Menggunakan mana-mana kriteria tunggal, adalah mustahil untuk mencerminkan semua aspek kebolehsuaian organisma kepada alam sekitar. Klasifikasi ekologi mencerminkan persamaan yang timbul di kalangan wakil kumpulan yang sangat berbeza jika mereka menggunakannya cara penyesuaian yang serupa. Sebagai contoh, jika kita mengelaskan haiwan mengikut cara pergerakan mereka, maka kumpulan ekologi spesies yang bergerak di dalam air dengan cara reaktif akan merangkumi haiwan yang berbeza dalam kedudukan sistematiknya seperti obor-obor, cephalopod, beberapa ciliates dan flagellata, larva a bilangan pepatung, dsb. (Gamb. 7). Klasifikasi alam sekitar boleh berdasarkan pelbagai kriteria: kaedah pemakanan, pergerakan, sikap terhadap suhu, kelembapan, kemasinan, tekanan dsb. Pembahagian semua organisma kepada eurybiont dan stenobiont mengikut keluasan julat penyesuaian kepada alam sekitar adalah contoh klasifikasi ekologi yang paling mudah.



nasi. 7. Wakil-wakil kumpulan ekologi organisma yang bergerak di dalam air secara reaktif (menurut S. A. Zernov, 1949):

1 – flagellate Medusochloris phiale;

2 – ciliate Craspedotella pileosus;

3 – obor-obor Cytaeis vulgaris;

4 – Pelagothuria holothurian pelagik;

5 – larva pepatung rocker;

6 – sotong berenang Octopus vulgaris:

A– arah pancutan air;

b– arah pergerakan haiwan


Contoh lain ialah pembahagian organisma kepada kumpulan mengikut sifat pemakanan.Autotrof adalah organisma yang menggunakan sebatian tak organik sebagai sumber untuk membina badan mereka. Heterotrof– semua makhluk hidup yang memerlukan makanan asal organik. Sebaliknya, autotrof dibahagikan kepada fototrof Dan kemotrof. Yang pertama menggunakan tenaga cahaya matahari untuk mensintesis molekul organik, yang kedua menggunakan tenaga ikatan kimia. Heterotrof dibahagikan kepada saprofit, menggunakan larutan sebatian organik ringkas, dan holozoans. Holozoans mempunyai set enzim pencernaan yang kompleks dan boleh mengambil sebatian organik yang kompleks, memecahkannya kepada komponen yang lebih mudah. Holozoan dibahagikan kepada saprophages(makan serpihan tumbuhan mati) fitofaj(pengguna tumbuhan hidup), zoophages(memerlukan makanan hidup) dan nekrofaj(karnivor). Seterusnya, setiap kumpulan ini boleh dibahagikan kepada kumpulan yang lebih kecil, yang mempunyai corak pemakanan khusus mereka sendiri.

Jika tidak, anda boleh membina klasifikasi mengikut kaedah mendapatkan makanan. Antara haiwan contohnya kumpulan seperti penapis(krustasea kecil, ompong, ikan paus, dll.), bentuk ragut(kumbang, kumbang daun), pengumpul(belatuk, tahi lalat, cecak, ayam), pemburu mangsa yang bergerak(serigala, singa, lalat hitam, dll.) dan beberapa kumpulan lain. Oleh itu, walaupun terdapat perbezaan yang besar dalam organisasi, kaedah yang sama untuk menguasai mangsa membawa kepada beberapa analogi dalam singa dan rama-rama dalam tabiat memburu dan ciri-ciri struktur umum mereka: badan yang kurus, perkembangan otot yang kuat, keupayaan untuk membangunkan pendek- istilah kelajuan tinggi, dsb.

Pengelasan ekologi membantu mengenal pasti cara yang mungkin dalam alam semula jadi untuk organisma menyesuaikan diri dengan persekitaran.

2.5. Kehidupan aktif dan tersembunyi

Metabolisme adalah salah satu sifat yang paling penting dalam kehidupan, menentukan sambungan bahan-tenaga yang rapat antara organisma dengan alam sekitar. Metabolisme menunjukkan pergantungan yang kuat pada keadaan hidup. Secara semula jadi, kita melihat dua keadaan utama kehidupan: kehidupan aktif dan kedamaian. Semasa hidup aktif, organisma memberi makan, membesar, bergerak, berkembang, membiak, dan dicirikan oleh metabolisme yang sengit. Rehat boleh berbeza dalam kedalaman dan tempoh; banyak fungsi badan melemahkan atau tidak dilakukan sama sekali, kerana tahap metabolisme menurun di bawah pengaruh faktor luaran dan dalaman.

Dalam keadaan rehat yang mendalam, iaitu, metabolisme bahan-tenaga yang berkurangan, organisma menjadi kurang bergantung kepada alam sekitar, memperoleh tahap kestabilan yang tinggi dan dapat bertolak ansur dengan keadaan yang tidak dapat mereka tahan semasa hidup aktif. Kedua-dua negeri ini silih berganti dalam kehidupan banyak spesies, sebagai penyesuaian kepada habitat dengan iklim yang tidak stabil dan perubahan bermusim yang mendadak, yang biasa bagi kebanyakan planet ini.

Dengan penindasan metabolisme yang mendalam, organisma mungkin tidak menunjukkan tanda-tanda kehidupan yang kelihatan sama sekali. Persoalan sama ada mungkin untuk menghentikan sepenuhnya metabolisme dengan kembali ke kehidupan aktif berikutnya, iaitu, sejenis "kebangkitan dari kematian," telah dibahaskan dalam sains selama lebih dari dua abad.

Fenomena kali pertama kematian khayalan telah ditemui pada tahun 1702 oleh Anthony van Leeuwenhoek, penemu dunia mikroskopik makhluk hidup. Apabila titisan air kering, "haiwan" (rotifers) yang dia perhatikan menjadi layu, kelihatan mati, dan boleh kekal dalam keadaan ini untuk masa yang lama (Rajah 8). Diletakkan semula di dalam air, mereka membengkak dan mula hidup aktif. Leeuwenhoek menjelaskan fenomena ini dengan fakta bahawa cangkang "haiwan" nampaknya "tidak membenarkan penyejatan sedikit pun" dan mereka kekal hidup dalam keadaan kering. Walau bagaimanapun, dalam beberapa dekad, ahli naturalis sudah berhujah tentang kemungkinan "kehidupan boleh dihentikan sepenuhnya" dan dipulihkan semula "dalam 20, 40, 100 tahun atau lebih."

Pada tahun 70-an abad XVIII. fenomena "kebangkitan" selepas pengeringan ditemui dan disahkan oleh banyak eksperimen dalam beberapa organisma kecil lain - belut gandum, nematod hidup bebas dan tardigrade. J. Buffon, mengulangi eksperimen J. Needham dengan belut, berhujah bahawa "organisma ini boleh mati dan hidup semula seberapa banyak yang dikehendaki." L. Spallanzani adalah orang pertama yang menarik perhatian kepada dorman mendalam benih dan spora tumbuhan, menganggapnya sebagai pemeliharaan mereka dari semasa ke semasa.


nasi. 8. Rotifer Philidina roseola pada peringkat pengeringan yang berbeza (menurut P. Yu. Schmidt, 1948):

1 – aktif; 2 – mula berkontrak; 3 – mengecut sepenuhnya sebelum dikeringkan; 4 - dalam keadaan animasi yang digantung


Pada pertengahan abad ke-19. ia telah ditubuhkan dengan meyakinkan bahawa rintangan rotifera kering, tardigrade dan nematod terhadap suhu tinggi dan rendah, kekurangan atau ketiadaan oksigen meningkat berkadaran dengan tahap dehidrasi mereka. Walau bagaimanapun, persoalan tetap terbuka sama ada ini mengakibatkan gangguan sepenuhnya kehidupan atau hanya penindasan yang mendalam. Pada tahun 1878, Claude Bernal mengemukakan konsep itu "kehidupan tersembunyi" yang dicirikan oleh pemberhentian metabolisme dan "terputusnya hubungan antara makhluk dan alam sekitar."

Isu ini akhirnya diselesaikan hanya pada sepertiga pertama abad ke-20 dengan pembangunan teknologi dehidrasi vakum dalam. Eksperimen G. Ram, P. Becquerel dan saintis lain menunjukkan kemungkinan hentian hidup boleh balik sepenuhnya. Dalam keadaan kering, apabila tidak lebih daripada 2% air kekal di dalam sel dalam bentuk terikat secara kimia, organisma seperti rotifera, tardigrade, nematod kecil, benih dan spora tumbuhan, spora bakteria dan kulat menahan pendedahan kepada oksigen cecair ( -218.4 °C ), cecair hidrogen (-259.4 °C), cecair helium (-269.0 °C), iaitu suhu hampir kepada sifar mutlak. Dalam kes ini, kandungan sel mengeras, walaupun pergerakan terma molekul tidak hadir, dan semua metabolisme secara semula jadi berhenti. Selepas diletakkan dalam keadaan biasa, organisma ini terus berkembang. Dalam sesetengah spesies, menghentikan metabolisme pada suhu ultra-rendah adalah mungkin tanpa pengeringan, dengan syarat air membeku bukan dalam kristal, tetapi dalam keadaan amorf.

Penghentian sementara kehidupan yang lengkap dipanggil animasi yang digantung Istilah ini dicadangkan oleh V. Preyer pada tahun 1891. Dalam keadaan animasi yang digantung, organisma menjadi tahan terhadap pelbagai pengaruh. Sebagai contoh, dalam eksperimen, tardigrades menahan sinaran pengion sehingga 570 ribu roentgen selama 24 jam larva dehidrasi salah satu nyamuk chironomus Afrika, Polypodium vanderplanki, mengekalkan keupayaan untuk hidup semula selepas terdedah kepada suhu +102 °C.

Keadaan animasi yang digantung sangat meluaskan sempadan pemeliharaan nyawa, termasuk dalam masa. Sebagai contoh, penggerudian mendalam dalam ketebalan glasier Antartika mendedahkan mikroorganisma (spora bakteria, kulat dan yis), yang kemudiannya berkembang pada media nutrien biasa. Umur ufuk ais yang sepadan mencapai 10-13 ribu tahun. Spora beberapa bakteria yang berdaya maju juga telah diasingkan daripada lapisan yang lebih dalam berusia ratusan ribu tahun.

Anabiosis, bagaimanapun, adalah fenomena yang agak jarang berlaku. Ia tidak mungkin untuk semua spesies dan merupakan keadaan rehat yang melampau dalam alam semula jadi. Syarat yang diperlukan ialah pemeliharaan struktur intraselular halus yang utuh (organel dan membran) semasa pengeringan atau penyejukan mendalam organisma. Keadaan ini adalah mustahil bagi kebanyakan spesies yang mempunyai organisasi sel, tisu dan organ yang kompleks.

Keupayaan untuk anabiosis ditemui pada spesies yang mempunyai struktur ringkas atau ringkas dan hidup dalam keadaan turun naik yang tajam dalam kelembapan (mengeringkan badan air kecil, lapisan atas tanah, kusyen lumut dan lumut, dll.).

Bentuk dorman lain yang dikaitkan dengan keadaan penurunan aktiviti penting akibat perencatan separa metabolisme adalah lebih meluas secara semula jadi. Sebarang tahap pengurangan dalam tahap metabolisme meningkatkan kestabilan organisma dan membolehkan mereka membelanjakan tenaga dengan lebih menjimatkan.

Bentuk rehat dalam keadaan aktiviti vital yang berkurangan dibahagikan kepada hipobiosis Dan cryptobiosis, atau perdamaian paksa Dan rehat fisiologi. Dalam hipobiosis, perencatan aktiviti, atau kelesuan, berlaku di bawah tekanan langsung keadaan yang tidak menguntungkan dan berhenti hampir serta-merta selepas keadaan ini kembali normal (Rajah 9). Penindasan proses penting sedemikian boleh berlaku dengan kekurangan haba, air, oksigen, dengan peningkatan tekanan osmotik, dll. Selaras dengan faktor luaran utama rehat paksa, terdapat cryobiosis(pada suhu rendah), anhidrobiosis(dengan kekurangan air), anoksibiosis(dalam keadaan anaerobik), hiperosmobiosis(dengan kandungan garam yang tinggi dalam air), dsb.

Bukan sahaja di Artik dan Antartika, tetapi juga di latitud tengah, beberapa spesies arthropoda yang tahan fros (collembolas, sebilangan lalat, kumbang tanah, dll.) mengatasi musim sejuk dalam keadaan lesu, cepat mencair dan beralih kepada aktiviti di bawah sinaran matahari, dan sekali lagi kehilangan mobiliti apabila suhu menurun . Tumbuhan yang muncul pada musim bunga berhenti dan meneruskan pertumbuhan dan perkembangan selepas penyejukan dan pemanasan. Selepas hujan, tanah kosong sering bertukar hijau kerana pembiakan pesat alga tanah yang berada dalam dorman paksa.


nasi. 9. Pagon - sekeping ais dengan penduduk air tawar yang membeku ke dalamnya (dari S. A. Zernov, 1949)


Kedalaman dan tempoh penindasan metabolik semasa hipobiosis bergantung pada tempoh dan keamatan faktor penghalang. Dorman paksa berlaku pada mana-mana peringkat ontogenesis. Faedah hipobiosis adalah pemulihan pesat kehidupan aktif. Walau bagaimanapun, ini adalah keadaan organisma yang agak tidak stabil dan, dalam tempoh yang lama, boleh merosakkan akibat ketidakseimbangan proses metabolik, kehabisan sumber tenaga, pengumpulan produk metabolik yang kurang teroksida dan perubahan fisiologi lain yang tidak menguntungkan.

Cryptobiosis adalah jenis dorman yang pada asasnya berbeza. Ia dikaitkan dengan kompleks perubahan fisiologi endogen yang berlaku lebih awal, sebelum bermulanya perubahan bermusim yang tidak menguntungkan, dan organisma bersedia untuk mereka. Cryptobiosis ialah penyesuaian terutamanya kepada faktor persekitaran abiotik bermusim atau berkala lain, kitaran tetapnya. Ia membentuk sebahagian daripada kitaran hidup organisma dan tidak berlaku pada mana-mana peringkat, tetapi pada peringkat tertentu perkembangan individu, bertepatan dengan tempoh kritikal tahun itu.

Peralihan kepada keadaan rehat fisiologi mengambil masa. Ia didahului oleh pengumpulan bahan rizab, dehidrasi separa tisu dan organ, penurunan keamatan proses oksidatif dan beberapa perubahan lain yang secara amnya mengurangkan metabolisme tisu. Dalam keadaan cryptobiosis, organisma menjadi berkali-kali lebih tahan terhadap pengaruh persekitaran yang buruk (Rajah 10). Penyusunan semula biokimia utama dalam kes ini kebanyakannya biasa kepada tumbuhan, haiwan dan mikroorganisma (contohnya, menukar metabolisme kepada tahap yang berbeza-beza kepada laluan glikolitik disebabkan oleh karbohidrat simpanan, dsb.). Keluar dari cryptobiosis juga memerlukan masa dan tenaga dan tidak boleh dicapai dengan hanya menghentikan kesan negatif faktor tersebut. Ini memerlukan syarat khas, berbeza untuk spesies yang berbeza (contohnya, pembekuan, kehadiran air titisan-cecair, tempoh waktu siang tertentu, kualiti cahaya tertentu, turun naik suhu wajib, dll.).

Cryptobiosis sebagai strategi kelangsungan hidup dalam keadaan yang tidak menguntungkan secara berkala untuk kehidupan aktif adalah produk evolusi jangka panjang dan pemilihan semula jadi. Ia diedarkan secara meluas dalam hidupan liar. Keadaan cryptobiosis adalah ciri, contohnya, benih tumbuhan, sista dan spora pelbagai mikroorganisma, kulat, dan alga. Diapause arthropod, hibernasi mamalia, dorman mendalam tumbuhan juga merupakan jenis cryptobiosis yang berbeza.


nasi. 10. Cacing tanah dalam keadaan diapause (menurut V. Tishler, 1971)


Keadaan hipobiosis, cryptobiosis dan anabiosis memastikan kemandirian spesies dalam keadaan semula jadi latitud yang berbeza, selalunya melampau, membolehkan pemeliharaan organisma dalam tempoh yang lama tidak menguntungkan, menetap di angkasa dan dalam banyak cara menolak sempadan kemungkinan dan pengedaran kehidupan secara umum.

1.3. Hubungan antara organisma dan persekitaran

Habitat ialah persekitaran semula jadi organisma hidup. Komponen persekitaran yang penting untuk kehidupan organisma dan yang pasti akan ditemuinya dipanggil faktor persekitaran . Faktor ini mungkin perlu atau berbahaya kepada hidupan, menggalakkan atau menghalang kemandirian dan pembiakan.

1.3.1. Jenis Interaksi Ekologi

Keseluruhan pelbagai hubungan antara organisma boleh dibahagikan kepada dua jenis utama: antagonis Dan tidak antagonis .

Pemangsaan - satu bentuk hubungan antara organisma yang berbeza tahap trofik, di mana satu jenis organisma hidup dengan mengorbankan yang lain, memakannya.

pertandingan - satu bentuk hubungan di mana organisma yang sama tahap trofik berjuang untuk makanan dan keadaan kewujudan lain, menekan satu sama lain.

Bentuk utama interaksi bukan antagonis: simbiosis, mutualisme dan komensalisme.

Simbiosis (bersekedudukan) ialah hubungan yang saling menguntungkan, tetapi pilihan antara pelbagai jenis organisma.

Mutualisme (saling) – saling menguntungkan dan wajib untuk pertumbuhan dan kemandirian hubungan antara organisma spesies yang berbeza.

Komensalisme (sahabat) - hubungan di mana salah satu daripada rakan kongsi mendapat manfaat, tetapi yang lain acuh tak acuh.

1.3.2. Kitaran bahan

Kitaran besar bahan dalam alam semula jadi (geologi) disebabkan oleh interaksi tenaga suria dengan tenaga dalam Bumi dan mengagihkan semula bahan antara biosfera dan ufuk Bumi yang lebih dalam. Sejumlah bahan tertentu mungkin meninggalkan kitaran biologi buat sementara waktu (mendap di dasar lautan, laut, atau jatuh ke dalam kedalaman kerak bumi). Tetapi kitaran besar juga adalah peredaran air antara daratan dan lautan melalui atmosfera.

Kitaran kecil bahan dalam biosfera (biogeokimia) hanya berlaku dalam biosfera. Intipatinya ialah pembentukan bahan hidup daripada bahan tak organik semasa proses fotosintesis dan perubahan bahan organik semasa penguraian kembali kepada sebatian tak organik.

Unsur kimia membentuk sistem tertutup (kitaran), di mana atom digunakan berulang kali. Intipati kitaran adalah seperti berikut: unsur kimia yang diserap oleh organisma kemudiannya meninggalkannya, masuk ke persekitaran abiotik, kemudian, selepas beberapa waktu, mereka kembali memasuki organisma hidup, dsb. Unsur sedemikian dipanggil biofilik [Ananyeva, 2001].

1.3.3. Faktor persekitaran

Faktor persekitaran – daya penggerak, punca sebarang proses, fenomena – sebarang unsur persekitaran yang secara langsung atau tidak langsung boleh mempengaruhi organisma hidup, sekurang-kurangnya pada salah satu peringkat perkembangan individunya, dipanggil faktor persekitaran.
Faktor persekitaran persekitaran biasanya dibahagikan kepada dua kumpulan:

    Faktor sifat lengai (bukan hidup) – abiotik atau abiogenik;

    Faktor alam hidup – biotik atau biogenik.

Faktor abiotik ialah satu set faktor dalam persekitaran tak organik yang mempengaruhi kehidupan dan taburan organisma. Mereka dibahagikan kepada fizikal, kimia dan edafik.

Faktor fizikal ialah faktor yang sumbernya adalah keadaan fizikal atau fenomena (mekanikal, kesan suhu, dll.), faktor kimia berasal daripada komposisi kimia persekitaran (kemasinan air, kandungan oksigen, dll.), edafik (tanah) adalah gabungan sifat kimia, fizikal dan mekanikal tanah dan batu, mempengaruhi kedua-dua organisma biota tanah dan sistem akar tumbuhan (pengaruh kelembapan, struktur tanah, kandungan humus, dll. terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan).

Semua benda hidup yang mengelilingi organisma dalam habitatnya membentuk persekitaran biotik. Faktor biotik ialah satu set pengaruh aktiviti hidup sesetengah organisma terhadap yang lain.

Faktor biotik boleh mempengaruhi persekitaran abiotik dengan mewujudkan iklim mikro atau persekitaran mikro: contohnya, hutan lebih sejuk dan basah pada musim panas dan lebih panas pada musim sejuk. Tetapi persekitaran mikro juga boleh bersifat abiotik: di bawah salji, akibat kesan pemanasannya, haiwan kecil (tikus) bertahan, dan anak benih bijirin musim sejuk dipelihara.

Faktor antropogenik – faktor yang dijana oleh manusia dan menjejaskan alam sekitar (pencemaran, hakisan tanah, pemusnahan hutan, dll.).

Pada awal 70-an abad XX. Ahli biologi dan ahli ekologi Amerika Barry Commoner merumuskan sistematik umum dalam ekologi dalam bentuk empat undang-undang. Pematuhan mereka adalah prasyarat untuk sebarang aktiviti manusia di alam semula jadi.

undang-undang pertama: Segala-galanya berkaitan dengan segala-galanya . Sebarang perubahan yang dibuat oleh manusia secara semula jadi menyebabkan rantaian akibat, biasanya tidak menguntungkan.

undang-undang ke-2: Semuanya perlu pergi ke suatu tempat . Sebarang pencemaran alam semula jadi kembali kepada manusia dalam bentuk "bumerang ekologi". Sebarang gangguan kita secara semula jadi akan kembali kepada kita dengan masalah yang semakin meningkat.

undang-undang ke-3: Alam lebih tahu . Tindakan manusia tidak seharusnya bertujuan untuk menakluki alam dan mengubahnya untuk kepentingan mereka sendiri, tetapi untuk menyesuaikan diri dengannya.

undang-undang ke-4: Tiada yang datang secara percuma . Jika kita tidak mahu melabur dalam pemuliharaan alam semula jadi, maka kita perlu membayar dengan kesihatan kita sendiri dan keturunan kita.


Faktor biotik
, menjejaskan tumbuhan sebagai pengeluar utama bahan organik terbahagi kepada zoogenik dan fitogenik.

Benda hidup tidak dapat dipisahkan daripada persekitarannya. Rabu – salah satu konsep asas ekologi, yang bermaksud keseluruhan spektrum unsur dan keadaan yang mengelilingi organisma di bahagian ruang di mana organisma hidup, segala-galanya di antaranya hidup dan dengannya ia berinteraksi secara langsung. Pada masa yang sama, organisma, setelah menyesuaikan diri dengan satu set keadaan tertentu, dalam proses aktiviti kehidupan sendiri secara beransur-ansur mengubah keadaan ini, iaitu, persekitaran kewujudan mereka.

Walaupun pelbagai faktor persekitaran dan sifat asalnya berbeza, terdapat beberapa peraturan am dan corak kesannya terhadap organisma hidup.

Untuk organisma hidup, gabungan keadaan tertentu diperlukan. Sekiranya semua keadaan persekitaran adalah baik, kecuali satu, maka keadaan ini menjadi penentu untuk kehidupan organisma yang dipersoalkan. Ia mengehadkan (menghadkan) perkembangan organisma, oleh itu ia dipanggil faktor pengehad.

Pada mulanya, didapati bahawa perkembangan organisma hidup adalah terhad oleh kekurangan mana-mana komponen, contohnya, garam mineral, kelembapan, cahaya, dll. Pada pertengahan abad ke-19, ahli kimia organik Jerman Eustace Liebig adalah yang pertama membuktikan secara eksperimen pada tahun 1840 bahawa pertumbuhan tumbuhan bergantung kepada unsur nutrien yang terdapat dalam kuantiti yang agak minimum. Dia memanggil fenomena ini undang-undang minimum ; sebagai penghormatan kepada pengarang ia juga dipanggil undang-undang Liebig:



Walau bagaimanapun, ternyata kemudiannya, bukan sahaja kekurangan, tetapi juga lebihan faktor boleh mengehadkan, contohnya, kehilangan tanaman akibat hujan, terlalu tepu tanah dengan baja, dll.

Konsep bahawa, bersama-sama dengan minimum, maksimum juga boleh menjadi faktor pengehad telah diperkenalkan oleh ahli zoologi Amerika W. Shelford pada tahun 1913, yang merumuskan hukum toleransi :


Julat tindakan yang menggalakkan bagi faktor persekitaran dipanggil zon optimum (aktiviti kehidupan biasa). Lebih ketara sisihan tindakan faktor daripada optimum, lebih banyak faktor ini menghalang aktiviti penting populasi. Julat ini dipanggil zon penindasan .

Nilai maksimum dan minimum yang boleh dipindahkan bagi faktor tersebut ialah titik kritikal , di mana kewujudan organisma atau populasi tidak mungkin lagi. Selaras dengan undang-undang toleransi, apa-apa lebihan bahan atau tenaga ternyata menjadi bahan pencemar.

Spesies yang kewujudannya memerlukan keadaan persekitaran yang ditetapkan dengan ketat dipanggil stenobiont (trout, orkid), dan spesies yang menyesuaikan diri dengan situasi ekologi dengan pelbagai perubahan dalam parameter - eurybiont (tikus, tikus, lipas).

1.3.4. Komposisi persekitaran

Komposisi persekitaran akuatik . Kebanyakan permukaan bumi dilitupi air. Taburan dan aktiviti penting organisma dalam persekitaran akuatik sebahagian besarnya bergantung kepada komposisi kimianya. Walau bagaimanapun, masalah berkaitan air berlaku walaupun dalam organisma akuatik.

Komposisi udara . Komposisi udara dalam atmosfera moden berada dalam keadaan keseimbangan dinamik, bergantung kepada aktiviti penting organisma hidup dan fenomena geokimia pada skala global.

Komposisi tanah ialah hasil transformasi fizikal, kimia dan biologi batuan, termasuk komponen pepejal, cecair dan gas.

Dalam proses perkembangan sejarah, organisma hidup menguasai empat habitat . Yang pertama ialah air. Kehidupan berasal dan berkembang di dalam air selama berjuta-juta tahun. Yang kedua - tanah-udara - tumbuhan dan haiwan timbul di darat dan di atmosfera dan cepat menyesuaikan diri dengan keadaan baru. Secara beransur-ansur mengubah lapisan atas tanah - litosfera, mereka mencipta habitat ketiga - tanah, dan mereka sendiri menjadi habitat keempat [Akimova, 2001].

FAKTOR PERSEKITARAN.

Alam semula jadi di mana organisma hidup adalah habitatnya. Keadaan persekitaran adalah pelbagai dan boleh berubah. Tidak semua faktor persekitaran mempengaruhi organisma hidup dengan daya yang sama. Sesetengah mungkin diperlukan untuk organisma, yang lain, sebaliknya, berbahaya; terdapat mereka yang secara amnya tidak mempedulikan mereka. Faktor persekitaran yang mempengaruhi tubuh badan dipanggil faktor persekitaran.

Faktor abiotik- ini semua adalah faktor alam tidak bernyawa. Ini termasuk ciri fizikal dan kimia persekitaran, serta faktor iklim dan geografi yang bersifat kompleks: perubahan musim, pelepasan, arah dan kekuatan arus atau angin, kebakaran hutan, dsb.

Faktor biotik- jumlah kesan organisma hidup. Banyak organisma hidup mempengaruhi satu sama lain secara langsung. Pemangsa memakan mangsa, serangga meminum nektar dan memindahkan debunga dari bunga ke bunga, bakteria patogen membentuk racun yang memusnahkan sel haiwan. Selain itu, organisma secara tidak langsung mempengaruhi satu sama lain dengan mengubah persekitaran mereka. Sebagai contoh, daun pokok mati membentuk sampah, yang menyediakan habitat dan makanan untuk banyak organisma.

Faktor antropogenik- semua aktiviti manusia yang pelbagai yang membawa kepada perubahan dalam alam semula jadi sebagai habitat semua organisma hidup atau secara langsung mempengaruhi kehidupan mereka.

Biologi optimum. Ia sering berlaku dalam alam semula jadi bahawa beberapa faktor persekitaran adalah banyak (contohnya, air dan cahaya), manakala yang lain (contohnya, nitrogen) berada dalam kuantiti yang tidak mencukupi. Faktor yang mengurangkan daya maju sesuatu organisma dipanggil faktor pengehad. Sebagai contoh, trout sungai hidup di dalam air dengan kandungan oksigen sekurang-kurangnya 2 mg/l. Apabila kandungan oksigen dalam air kurang daripada 1.6 mg/l, ikan trout mati. Oksigen adalah faktor pengehad untuk trout.

Faktor pengehad bukan sahaja kekurangannya, tetapi juga kelebihannya. Kehangatan, sebagai contoh, diperlukan untuk semua tumbuhan. Walau bagaimanapun, jika suhu tinggi untuk masa yang lama pada musim panas, maka tumbuhan, walaupun dengan tanah lembap, mungkin menderita akibat terbakar daun.

Akibatnya, bagi setiap organisma terdapat gabungan faktor abiotik dan biotik yang paling sesuai, optimum untuk pertumbuhan, perkembangan dan pembiakannya. Gabungan keadaan terbaik dipanggil optimum biologi. Pengenalpastian optimum biologi dan pengetahuan tentang corak interaksi faktor persekitaran adalah amat penting secara praktikal. Dengan mahir mengekalkan keadaan hidup optimum untuk tumbuhan dan haiwan pertanian, produktiviti mereka boleh ditingkatkan.

Pengaruh faktor abiotik utama ke atas organisma hidup. Setiap persekitaran mempunyai set faktor abiotik sendiri. Sebahagian daripada mereka memainkan peranan penting dalam ketiga-tiga persekitaran utama (tanah, air, tanah) atau dalam dua.

Suhu dan pengaruhnya terhadap proses biologi Suhu adalah salah satu faktor abiotik yang paling penting. Pertama, ia beroperasi di mana-mana dan sepanjang masa. Kedua, suhu mempengaruhi kadar banyak proses fizikal dan tindak balas kimia, termasuk proses yang berlaku dalam organisma hidup dan sel mereka. Apabila suhu meningkat kepada had tertentu, kadar tindak balas meningkat, dan dengan peningkatan suhu lagi ia turun dengan mendadak. Inilah sebabnya mengapa suhu mempengaruhi kelajuan pelbagai proses fisiologi, daripada penghadaman kepada pengaliran impuls saraf. Suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi memudaratkan sel.

Fisiologikal adaptasi. Berdasarkan proses fisiologi, banyak organisma boleh mengubah suhu badan mereka dalam had tertentu. Keupayaan ini dipanggil termoregulasi. Lazimnya, termoregulasi melibatkan mengekalkan suhu badan pada tahap yang lebih malar daripada suhu ambien. Haiwan lebih pelbagai dalam keupayaan mereka untuk termoregulasi. Semua haiwan dibahagikan mengikut kriteria ini kepada berdarah sejuk dan berdarah panas.

Suhu badan dalam haiwan berdarah sejuk berubah dengan perubahan suhu persekitaran. Haiwan berdarah panas, disebabkan oleh kehadiran aromorphoses seperti jantung empat bilik, mekanisme termoregulasi (bulu dan rambut, tisu adiposa, dll.), Dapat mengekalkan suhu badan yang tetap walaupun dengan turun naik yang kuat.

Pengaruh kelembapan pada organisma darat. Semua organisma hidup memerlukan air. Tindak balas biokimia yang berlaku dalam sel berlaku dalam medium cecair. Air berfungsi sebagai "pelarut universal" untuk organisma hidup; nutrien, hormon diangkut dalam bentuk terlarut, produk metabolik berbahaya disingkirkan, dsb. Kelembapan yang meningkat atau berkurang meninggalkan kesan pada rupa luaran dan struktur dalaman organisma. Oleh itu, dalam keadaan kelembapan yang tidak mencukupi (padang rumput, separuh padang pasir, padang pasir), tumbuhan xerophytic adalah perkara biasa. Mereka telah membangunkan penyesuaian kepada kekurangan lembapan yang berterusan atau sementara di dalam tanah atau udara, yang disebabkan oleh ciri-ciri anatomi, morfologi dan fisiologi mereka. Oleh itu, tumbuhan padang pasir saka mempunyai akar yang sangat maju, kadang-kadang sangat panjang (duri unta sehingga 16 m), mencapai lapisan lembap, atau sangat bercabang.

Peranan cahaya dalam kehidupan heterotrof. Bagi kebanyakan mikrob dan sesetengah haiwan, cahaya matahari langsung berbahaya. Heterotrof ialah organisma yang menggunakan bahan organik siap sedia dan tidak mampu mensintesisnya daripada bahan bukan organik. Cahaya memainkan peranan penting dalam kehidupan kebanyakan haiwan. Haiwan yang mengemudi mengikut penglihatan disesuaikan dengan keadaan pencahayaan tertentu. Oleh itu, hampir semua haiwan mempunyai irama aktiviti harian yang jelas dan sibuk mencari makanan pada waktu tertentu dalam sehari. Banyak serangga dan burung, seperti manusia, dapat mengingati kedudukan Matahari dan menggunakannya sebagai panduan untuk mencari jalan kembali. Bagi kebanyakan haiwan planktonik, perubahan dalam pencahayaan berfungsi sebagai rangsangan yang menyebabkan migrasi menegak. Biasanya, pada waktu malam, haiwan planktonik kecil naik ke lapisan atas, yang lebih hangat dan lebih kaya dengan makanan, dan pada siang hari mereka turun ke kedalaman.

Fotoperiodisme. Perubahan musim memainkan peranan penting dalam kehidupan kebanyakan organisma. Dengan perubahan musim, banyak faktor persekitaran berubah: suhu, jumlah kerpasan, dsb. Walau bagaimanapun, tempoh waktu siang berubah secara semula jadi. Bagi kebanyakan organisma, perubahan panjang hari menandakan perubahan musim. Dengan bertindak balas terhadap perubahan panjang hari, organisma bersedia untuk keadaan musim yang akan datang. Tindak balas terhadap perubahan panjang hari ini dipanggil tindak balas fotoperiodik, atau fotoperiodisme. Tempoh hari menentukan masa berbunga dan proses lain dalam tumbuhan. Dalam kebanyakan haiwan air tawar, pemendekan hari pada musim gugur menyebabkan pembentukan telur dan sista berehat yang bertahan pada musim sejuk. Bagi burung yang berhijrah, pengurangan waktu siang berfungsi sebagai isyarat untuk memulakan penghijrahan. Dalam kebanyakan mamalia, kematangan gonad dan pembiakan bermusim bergantung pada tempoh hari. Seperti yang ditunjukkan oleh kajian baru-baru ini, bagi kebanyakan orang yang tinggal di zon sederhana, fotokala pendek pada musim sejuk menyebabkan gangguan saraf - kemurungan. Untuk merawat penyakit ini, cukup untuk menerangi seseorang dengan cahaya terang setiap hari untuk tempoh masa tertentu.