Yaşam koşullarının en iyi kombinasyonuna ne denir? Çevresel çevresel faktörler

1.Topografik çevresel faktörler şunları içerir:

organizma popülasyonlarının rakım yoğunluğu

Çözüm:
Topografya (Yunanca "topos" kelimesinden - yer, arazi; "grapho" - yazı) - herhangi bir alanın yüzeyi, noktalarının, parçalarının göreceli konumu. Topografik faktörler, yani araziyle ilişkili faktörlere bazen jeomorfolojik denir. Abiyotik faktörlerin etkisi büyük ölçüde bölgenin topografik özelliklerine bağlıdır ve bu, hem iklimi hem de toprak gelişiminin özelliklerini büyük ölçüde değiştirebilir. Ana topografik faktör yüksekliktir. Yükseklik arttıkça ortalama sıcaklıklar düşer, günlük sıcaklık farkı artar, yağış miktarı, rüzgâr hızı ve ışınım şiddeti artar, basınç düşer. Sonuç olarak, dağlık bölgelerde yükseldikçe, bitki örtüsünün dağılımında, ekvatordan kutuplara kadar enlem bölgelerindeki değişim sırasına karşılık gelen dikey bir bölgelilik gözlenir. Topografik faktörler aynı zamanda eğimin dikliğini ve maruziyeti de içerir.

Biyotik abiyotik antropojenik iklim

Doğal abiyotik faktörler şunları içerir:

Yangın simbiyozuna giriş ıslahı

Antropojenik faktörler, faktörler gibi gruplara ayrılabilir ...

doğrudan ve dolaylı etki Trofik ve güncel ilişkiler

Düzenli ve düzensiz periyodikliğin fitojenik ve zoojenik etkileri

İklimsel antropojenik edafik biyotik

Çözüm:
Doğası gereği çevresel faktörler abiyotik, biyotik ve antropojenik olarak ayrılır. Abiyotik faktörler, vücudu doğrudan veya dolaylı olarak etkileyen cansız doğadaki bileşenlerdir. Aşağıdaki gruplara ayrılırlar: iklim faktörleri (ışık, sıcaklık, nem, rüzgar, atmosfer basıncı vb.); jeolojik faktörler (depremler, volkanik patlamalar, buzul hareketleri, radyoaktif radyasyon vb.); orografik faktörler veya kabartma faktörleri (alanın deniz seviyesinden yüksekliği, alanın dikliği - alanın ufka eğim açısı, alanın açıklığı - alanın ana noktalara göre konumu vb.) ); edafik veya toprak-toprak faktörleri (tane büyüklüğü dağılımı, kimyasal bileşim, yoğunluk, yapı, pH, vb.); hidrolojik faktörler (akıntı, tuzluluk, basınç vb.).

Antropojenikfitojenik hidrografik orografik

Çözüm:
İnsanın organizmaların yaşamı üzerindeki etkilerinin toplamına antropojenik faktörler denir. Antropojenik faktörler, etkinin sonuçlarına bağlı olarak, organizmaların ömrünü iyileştiren veya sayılarını artıran pozitif faktörlere (bitki dikme ve gübreleme, hayvanları yetiştirme ve koruma vb.) ve negatif faktörlere (ağaçların kesilmesi, çevresel faktörler) ayrılır. organizmaların yaşamını kötüleştiren veya sayılarını azaltan kirlilik, habitatların tahrip edilmesi vb.) Etkilerin niteliğine bağlı olarak antropojenik faktörler iki gruba ayrılır: Doğrudan etki faktörleri, insanların vücut üzerindeki doğrudan etkisidir (çim biçme, ormansızlaşma, hayvanları vurma, balık yakalama vb.); dolaylı etki faktörleri, bir kişinin varlığının etkisidir (her yıl insanların nefes alma sürecinde atmosfere önemli miktarda karbondioksit girer ve ortamdan 2,7 × 10 15 kcal enerji şeklinde uzaklaştırılır). gıda) ve ekonomik faaliyetler (tarım, sanayi, ulaştırma, ev faaliyetleri vb.) yoluyla sağlanmaktadır.

Öncelik ikincil fitojenik zoojenik

Çevresel faktörlerin canlı organizmalar üzerindeki etkisine dayanarak,...

tahriş edici maddeler, sınırlayıcılar, değiştiriciler nemlendiriciler, ısıtıcılar, ışıklar

tek, çift, üçlü

tek, çoklu, belirsiz

Çözüm:
Çevresel faktörler organizmaları farklı şekillerde etkiler. Fizyolojik işlevlerde adaptif değişikliklere neden olan tahriş edici maddeler olarak hareket edebilirler; belirli organizmaların belirli koşullar altında var olmasını imkansız kılan sınırlayıcılar olarak; Organizmalardaki morfolojik ve anatomik değişiklikleri belirleyen değiştiriciler olarak.

Toprağın canlı organizmaları etkileyebilecek fiziksel ve kimyasal özellikleri kümesine _________________ faktörler denir.

Edafik iklimsel antropojenik mikrojenik

Çözüm:
Toprak, kayaların fiziksel, kimyasal ve biyolojik dönüşümünün (hava koşullarının etkisi) bir ürünüdür; katı, sıvı ve gaz bileşenleri içeren üç fazlı bir ortamdır. İklim, bitkiler, hayvanlar, mikroorganizmaların karmaşık etkileşimleri sonucu oluşur ve canlı ve cansız bileşenleri içeren biyoinert bir cisim olarak kabul edilir. Toprağın fiziksel ve kimyasal özellikleri birlikte edafik (toprak) faktörleri oluşturur.

Tür içi türler arası kimyasal fiziksel

10. Toprak faktörleri arasında bitkilerin gelişmesini ve verimliliğini etkileyen en önemli özellik....

Doğurganlık nem gözeneklilik basıncı

11. Yıllık toplam güneş ışınımı, atmosferin durumu, rahatlamanın niteliği vb. gibi abiyotik bir faktör tarafından belirlenir...

nem asitlik basıncı ışık

4. Sınırlayıcı faktör. Liebig'in minimum yasası ve Shelford'un tolerans yasası

1. Tolerans yasasını gösteren şekilde (çevresel bir faktör olarak belirli bir maddenin konsantrasyonunun vücut üzerindeki etkisi örneğini kullanarak), 1 numara altında belirtilmiştir ...

organizma stabilitesinin optimum yaşam durumu sınırı

Türün varlığının çevresel stres kötümserliği bölgesindeki zirve noktası

Çözüm:
Canlı organizmaların yaşam koşullarına ilişkin belirli ihtiyaçları vardır. Her türün çeşitli çevresel faktörlere karşı sözde ekolojik tercihi vardır. Örneğin, termopreferandum tercih edilen sıcaklıktır, biyotopik tercih ise tercih edilen biyotoplardır. W. Shelford yasasına (tolerans yasası) göre, herhangi bir canlı organizmanın, herhangi bir çevresel faktöre karşı evrimsel olarak miras alınan belirli üst ve alt direnç (tolerans) sınırları vardır. Belirli bir türün organizmaları için ekolojik optimum, herhangi bir faktörün (belirli bir sıcaklık aralığı, nem, biyotopun doğası vb.) en olumlu etkisi, yani optimum yaşam durumudur.

2. Bir faktörün etkisinin güce bağlı olduğu ve diğer faktörlerin aynı anda hangi kombinasyonda hareket ettiği modeline ____________ faktörler ilkesi denir.

Etkileşimler toplanma önleyici tek yönlülük

3. Vücudun, çevresel faktörlerin yaşam aktivitesi için optimal değerlerden sapmalarına dayanma yeteneğine denir ...

Hoşgörü doğurganlık konforu değişkenliği

Çözüm:
Bir organizmanın yaşayabilirliğini koruyabileceği faktör dalgalanmalarının genliği ne kadar geniş olursa, stabilitesi, yani belirli bir faktöre karşı toleransı da o kadar yüksek olur (Latince "tolerantia" - sabırdan gelir). Dolayısıyla "toleranslı" kelimesi istikrarlı, toleranslı olarak çevrilir ve tolerans, vücudun çevresel faktörlerin yaşamı için en uygun değerlerden sapmalarına dayanma yeteneği olarak tanımlanabilir. Toleranslı organizmalar, olumsuz çevresel değişikliklere dirençli organizmalardır.

6. Çevresel faktörlerin eyleminin kısmi değiştirilebilirliği olgusuna etki denir...

Tazminat refah toplamının uyarlanması

7. Aşağıdaki grafik hoşgörü yasasını göstermektedir...

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

Çözüm:
V. Shelford'un tolerans yasası, bir organizmanın refahındaki sınırlayıcı faktörün minimum veya maksimum çevresel faktör olabileceği bir yasadır; bu aralık, organizmanın bu faktöre karşı tolerans (dayanıklılık) miktarını belirler. .

8. Y. Odum, hoşgörü yasasını, tüm çevresel faktörlere ilişkin olarak geniş bir tolerans aralığına sahip organizmaların genellikle ...

en yaygın en az uyarlanmış

boyut olarak daha büyük, daha az üretken

Çözüm:
Hoşgörü yasası Amerikalı zoolog W. Shelford tarafından önerildi, ancak daha sonra Y. Odum (1975) tarafından aşağıdaki hükümlerle desteklendi:
1) organizmalar, bir çevresel faktöre ilişkin olarak geniş bir tolerans aralığına ve diğerine ilişkin olarak düşük bir aralığa sahip olabilir;
2) tüm çevresel faktörlere karşı geniş bir tolerans aralığına sahip organizmalar genellikle en yaygın olanlardır;
3) eğer bir çevresel faktöre ilişkin koşullar bir tür için optimal değilse, o zaman tolerans aralığı diğer çevresel faktörlere göre daralabilir.

10. Belirli bir organizmanın yaşamı ve üremesi için en uygun çevre koşullarının birleşimine... denir.

Optimum kötümser süreklilik toplumu

Çözüm:
Herhangi bir çevresel faktörün eğimi boyunca bir türün dağılımı tolerans sınırlarıyla sınırlıdır. Bu sınırlar arasında, belirli bir tür için koşulların en uygun olduğu ve dolayısıyla en büyük biyokütlenin ve yüksek popülasyon yoğunluğunun oluştuğu bir bölüm vardır. Bu onun ekolojik optimumudur. Optimumun solunda ve sağında türün yaşam koşulları daha az elverişlidir. Bunlar, popülasyon yoğunluğunun azaldığı ve türlerin olumsuz çevresel faktörlerin (insan etkisi dahil) etkilerine karşı en savunmasız hale geldiği, yani organizmaların baskı altına alındığı karamsar bölgelerdir. Optimal bölgede vücudun yaşamı en rahattır ve bunu sürdürmek için minimum miktarda enerji harcar. Karamsar bölgelerde yaşamı sürdürmek için çok daha fazla enerji harcamanız ve özel “hayatta kalma mekanizmalarını” devreye sokmanız gerekir. Örneğin sıcakkanlı hayvanlar soğukta ısınmak için yağ dokularında depolanan enerjiyi harcarlar. Kötümser koşullardaki bitkiler, fotosentez ürünlerinin çoğunu solunuma harcar ve yavaş büyürler.

11. Refahı sınırlayan faktörün minimum veya maksimum çevresel faktör olabileceği ve organizmanın bu faktöre karşı dayanıklılık miktarını belirleyen aralık olabileceği yasaya yasa denir...

Liebig minimum ekoloji Commoner noosfer Vernadsky Shelford'un hoşgörüsü

12. Bir faktörün etkisi diğerinin etkisinin doğasını bir dereceye kadar değiştirdiğinde, bireysel faktörler arasında özel etkileşimler kurulabilir ...

Bir bireyin vücut üzerinde karmaşık etkiye sahip tek aktivitesi

Organizmanın pasif stabilitesi organizmanın uyarlanabilir davranışı

13. V.V. Alekhine'nin 1951 yılında bitki örtüsü için belirlediği kurala göre, güneyde yaygın olan türler kuzey yamaçlarda yetişir ve kuzeyde yalnızca güney yamaçlarda bulunur. Bu kalıba kural denir...

Ön Hazırlıklar nüfus dalgalanmaları

Faktörlerin etkileşiminin bölgeselliği

Çözüm:
Ön kural, (1951'de Alekhine ve Walter tarafından keşfedilen) bir modeldir; buna göre, kuzeye bakan yamaçlar, daha kuzeydeki bir bitki bölgesine (veya alt bölgeye) özgü bitki grupları taşır ve güneye bakan yamaçlar, daha çok bir bitki grubu karakteristiğine sahiptir. güney bitki bölgeleri (veya alt bölgeleri). V. Alekhine'e göre, bir yayla türü veya yayla fitosinozu, uygun habitat koşulları altında güneyde veya kuzeyde önce gelir. İmar kurallarından bu sapma, güneş ışınlarının geliş açısı ile ilişkilidir.

14. Ekosistemdeki biyotik potansiyeli ve uyum sağladığı çevresel faktörlerle belirlenen işlevsel yere ekolojik denir..

Spektrum grubu niş norm

15. Önemli sıcaklık dalgalanmalarını tolere edebilen canlı organizma türlerine denir..

Eurytermik eurybiont stenothermic stenobiont

16. Canlı bir organizmanın çevre koşullarındaki değişikliklere uyum sağlama derecesine ekolojik denir

tolerans optimizasyonu özyönetim değerlik

Canlı organizmalar ve cansız çevreleri birbirleriyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır ve sürekli etkileşim halindedir. Bir arada yaşayan farklı türlere ait organizmalar, kendi aralarında ve fiziksel çevreleri arasında madde ve enerji alışverişi yaparlar. Bu maddi-enerji ilişkileri ağı, canlı organizmaları ve çevrelerini karmaşık ekolojik sistemler halinde birleştirir.

Ekoloji konusu. Ekoloji (Yunanca “oikos” - barınma, barınak ve “logolar” - bilimden) canlı organizmalar ve yaşam alanları arasındaki ilişkinin bilimidir. Ekoloji bireylerle, popülasyonlarla (aynı türden bireylerden oluşan), topluluklarla (popülasyonlardan oluşan) ve ekosistemlerle (topluluklar ve çevrelerini içeren) ilgilenir. Ekolojistler çevrenin canlı organizmaları nasıl etkilediğini ve organizmaların çevreyi nasıl etkilediğini inceler. Ekolojistler popülasyonları inceleyerek bireysel türler, popülasyon büyüklüklerindeki istikrarlı değişiklikler ve dalgalanmalar hakkındaki soruları çözerler. Toplulukları incelerken, bunların bileşimi veya yapısının yanı sıra enerjinin ve maddenin topluluklardan geçişi, yani toplulukların işleyişi olarak adlandırılan şey de dikkate alınır.

Ekoloji, diğer biyolojik disiplinler arasında önemli bir yere sahiptir ve genetik, evrimsel çalışmalar, etoloji (davranış bilimi) ve fizyoloji ile ilişkilidir.

En yakın bağlantı ekoloji ile evrim teorisi arasında bulunmaktadır. Doğal seçilim sayesinde, organik dünyanın tarihsel gelişimi sürecinde, yalnızca varoluş mücadelesi içinde hayatta kalan ve değişen çevreye uyum sağlayan türler, popülasyonlar ve topluluklar kaldı.

“Ekoloji” kavramı oldukça yaygındır. Çoğu durumda ekoloji, insan ve doğa arasındaki herhangi bir etkileşim veya çoğunlukla çevremizdeki çevrenin kalitesinde ekonomik faaliyetlerden kaynaklanan bozulma olarak anlaşılır. Bu anlamda ekoloji toplumun her bireyini ilgilendirmektedir.

Çevrenin kalitesi olarak anlaşılan ekoloji, ekonomiyi etkiler ve onun tarafından belirlenir, toplumsal yaşamı istila eder, devletlerin iç ve dış politikalarını etkiler ve siyasete bağımlıdır.

Toplumda çevrenin giderek kötüleşen durumuna ilişkin endişeler artıyor ve Dünya'nın doğal sistemlerinin durumuna ilişkin bir sorumluluk duygusu oluşmaya başlıyor. Ekolojik düşünce, yani çevre kalitesinin korunması ve iyileştirilmesi açısından alınan tüm ekonomik kararların analizi, bölgelerin kalkınması ve dönüşümü için herhangi bir proje geliştirirken kesinlikle gerekli hale geldi.

Canlı bir organizmanın yaşadığı doğa, onun yaşam alanıdır. Çevresel koşullar çeşitli ve değişkendir. Çevresel faktörlerin tümü canlı organizmaları eşit derecede etkilemez. Bazıları organizmalar için gerekli olabilir, bazıları ise tam tersine zararlıdır; genel olarak onlara kayıtsız kalanlar var. Vücudu etkileyen çevresel faktörlere çevresel faktörler denir.

Kökenlerine ve etki doğasına bağlı olarak, tüm çevresel faktörler abiyotik, yani inorganik (cansız) çevre faktörleri ve canlıların etkisiyle ilişkili biyotik olarak ikiye ayrılır. Bu faktörler bir takım özel faktörlere ayrılmıştır.

Biyolojik optimum. Doğada sıklıkla bazı çevresel faktörlerin (örneğin su ve ışık) bol olduğu, diğerlerinin (örneğin nitrojen) yetersiz miktarlarda olduğu görülür. Bir organizmanın yaşayabilirliğini azaltan faktörlere sınırlayıcı denir. Örneğin dere alabalığı oksijen içeriği en az 2 mg/l olan suda yaşar. Sudaki oksijen içeriği 1,6 mg/l'nin altına düştüğünde alabalık ölür. Oksijen alabalık için sınırlayıcı faktördür.

Sınırlayıcı faktör sadece eksikliği değil aynı zamanda fazlalığı da olabilir. Örneğin sıcaklık tüm bitkiler için gereklidir. Ancak yaz aylarında sıcaklığın uzun süre yüksek olması durumunda bitkiler nemli toprakta bile yaprak yanıklarından zarar görebilir.

Biyolojik optimumun belirlenmesi ve çevresel faktörlerin etkileşim kalıplarının bilinmesi pratik açıdan büyük önem taşımaktadır. Tarımsal bitki ve hayvanlar için en uygun yaşam koşullarının ustalıkla sürdürülmesiyle verimlilikleri artırılabilir.

Organizmaların çevrelerine adaptasyonu. Evrim sürecinde organizmalar belirli çevresel koşullara uyum sağlamıştır. Olumsuz bir faktörün etkisinden kaçınmalarına veya üstesinden gelmelerine olanak tanıyan özel adaptasyonlar geliştirmişlerdir. Örneğin çöl bitkileri uzun süreli kuraklığı tolere edebilir çünkü su elde etmek ve buharlaşmayı azaltmak için çeşitli adaptasyonlara sahiptirler. Bazı bitkiler suyu daha verimli emen derin ve dallanmış kök sistemlerine sahipken, bazıları (örneğin kaktüsler) dokularında su biriktirir. Bazı bitkilerin yaprakları mumsu bir kaplamaya sahiptir ve bu nedenle daha az nemi buharlaştırır. Kurak mevsim boyunca birçok bitki yaprak yüzeyini azaltır ve bazı çalılar tüm yapraklarını ve hatta dallarının tamamını döker. Yapraklar ne kadar küçük olursa, buharlaşma o kadar az olur ve sıcak ve kuraklığa dayanmak için o kadar az suya ihtiyaç duyulur.

Organizmaların adaptasyonlarının karakteristik bir özelliği, yaşam koşullarının biyolojik optimuma en yakın olduğu bir ortama yerleşmedir. Organizmalar herhangi bir faktöre değil, her zaman tüm çevresel faktörler kompleksine uyum sağlar.

Çeşitli abiyotik faktörlerin (sıcaklık, nem) yüksek bitki ve hayvanların yaşamında oynadığı rol nedir?
Bir kişinin organizmaların ilişkileri hakkındaki bilgiyi pratik faaliyetlerinde nasıl kullandığına dair örnekler verin.
Bildiğiniz bitkiler, hayvanlar ve mantarlar için biyolojik optimumlara örnekler verin.
Çevresel faktörlerdeki değişikliklerin ürün verimini nasıl etkilediğini açıklayın.

Doğal ortam - bu, doğanın canlı bir organizmayı çevreleyen ve doğrudan etkileşime girdiği kısmıdır. Çevrenin bileşenleri ve özellikleri çeşitli ve değişkendir. Her canlı, karmaşık, değişen bir dünyada yaşar, ona sürekli uyum sağlar ve yaşam aktivitesini bu değişikliklere göre düzenler.

Organizmaları etkileyen çevrenin bireysel özelliklerine veya unsurlarına denir. çevresel faktörler. Çevresel faktörler çok çeşitlidir. Bunlar gerekli olabilir veya tam tersine canlılar için zararlı olabilir, hayatta kalmayı ve üremeyi teşvik edebilir veya engelleyebilir. Çevresel faktörlerin farklı doğaları ve spesifik eylemleri vardır. Bunlar arasında abiyotik Ve biyotik, antropojenik.

Abiyotik faktörler - sıcaklık, ışık, radyoaktif radyasyon, basınç, havanın nemi, suyun tuz bileşimi, rüzgar, akıntılar, arazi - bunların hepsi canlı organizmaları doğrudan veya dolaylı olarak etkileyen cansız doğanın özellikleridir.

Biyotik faktörler - bunlar canlıların birbirleri üzerindeki etki biçimleridir. Her organizma sürekli olarak diğer canlıların doğrudan veya dolaylı etkisini yaşar, kendi türünün temsilcileriyle ve diğer türlerin (bitkiler, hayvanlar, mikroorganizmalar) temsilcileriyle temasa geçer, onlara bağlıdır ve kendisi onları etkiler. Çevreleyen organik dünya, her canlının çevresinin ayrılmaz bir parçasıdır.

Organizmalar arasındaki karşılıklı bağlantılar, biyosinozların ve popülasyonların varlığının temelini oluşturur; bunların değerlendirilmesi syn-ekoloji alanına aittir.

Antropojenik faktörler - bunlar, diğer türlerin yaşam alanı olarak doğada değişikliklere yol açan veya yaşamlarını doğrudan etkileyen insan toplumunun faaliyet biçimleridir. İnsanlık tarihi boyunca önce avcılığın, ardından tarımın, sanayinin ve taşımacılığın gelişmesi gezegenimizin doğasını büyük ölçüde değiştirdi. Antropojenik etkilerin Dünya'nın tüm canlı dünyası üzerindeki önemi hızla artmaya devam ediyor.

Her ne kadar insanlar, abiyotik faktörler ve türlerin biyotik ilişkilerindeki değişiklikler yoluyla canlı doğayı etkilese de, gezegendeki insan faaliyeti, bu sınıflandırmanın çerçevesine uymayan özel bir güç olarak tanımlanmalıdır. Şu anda, Dünya'nın yaşayan yüzeyinin, her tür organizmanın kaderi insan toplumunun elindedir ve doğa üzerindeki antropojenik etkiye bağlıdır.

Aynı çevresel faktör, farklı türlerdeki ortak yaşayan organizmaların yaşamında farklı öneme sahiptir. Örneğin, kışın kuvvetli rüzgarlar büyük, açıkta yaşayan hayvanlar için elverişsizdir, ancak yuvalarda veya kar altında saklanan daha küçük hayvanlar üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Toprağın tuz bileşimi bitki beslenmesi için önemlidir, ancak çoğu kara hayvanı vb. için önemsizdir.

Zaman içinde çevresel faktörlerde meydana gelen değişiklikler şunlar olabilir: 1) düzenli aralıklarla, günün saatine, yılın mevsimine veya okyanustaki gelgit ritmine bağlı olarak etkinin gücünün değişmesi; 2) düzensiz, net bir periyodiklik olmaksızın, örneğin farklı yıllarda hava koşullarındaki değişiklikler, felaket olayları - fırtınalar, sağanak yağışlar, toprak kaymaları vb.; 3) örneğin iklimin soğuması veya ısınması, su kütlelerinin aşırı büyümesi, hayvanların aynı bölgede sürekli otlatılması vb. gibi belirli, bazen uzun zaman dilimlerine yönelik.

Çevresel faktörler arasında kaynaklar ve koşullar ayırt edilir. Kaynaklar Çevre, organizmalar kullanır ve tüketir, böylece sayıları azalır. Kaynaklar arasında yiyecek, kıt olduğunda su, barınaklar, üreme için uygun yerler vb. yer alır. Şartlar - bunlar organizmaların uyum sağlamaya zorlandığı ancak genellikle onları etkileyemeyen faktörlerdir. Aynı çevresel faktör bazı türler için kaynak, bazıları için ise koşul olabilir. Örneğin ışık, bitkiler için hayati bir enerji kaynağıdır ve görme yeteneği olan hayvanlar için görsel yönelimin bir koşuludur. Su birçok organizma için hem yaşam koşulu hem de kaynak olabilir.

2.2. Organizmaların adaptasyonları

Canlıların çevrelerine uyum sağlamalarına denir adaptasyon. Adaptasyon, organizmaların yapı ve fonksiyonlarında hayatta kalma şanslarını artıran her türlü değişikliği ifade eder.

Uyum sağlama yeteneği, genel olarak yaşamın temel özelliklerinden biridir, çünkü varoluşunun tam olasılığını, organizmaların hayatta kalma ve üreme yeteneğini sağlar. Adaptasyonlar kendilerini farklı düzeylerde gösterir: hücrelerin biyokimyasından ve bireysel organizmaların davranışlarından toplulukların ve ekolojik sistemlerin yapısına ve işleyişine kadar. Adaptasyonlar türlerin evrimi sırasında ortaya çıkar ve gelişir.

Organizma düzeyinde temel adaptasyon mekanizmaları: 1) biyokimyasal– enzimlerin çalışmasındaki bir değişiklik veya miktarlarındaki bir değişiklik gibi hücre içi süreçlerde kendilerini gösterirler; 2) fizyolojik– örneğin bazı türlerde artan sıcaklıkla birlikte artan terleme; 3) morfo-anatomik- yaşam tarzıyla ilişkili vücudun yapısı ve şeklinin özellikleri; 4) davranışsal– örneğin uygun habitatlar arayan, yuvalar, yuvalar oluşturan hayvanlar; 5) Ontogenetik– bireysel gelişimin hızlanması veya yavaşlaması, koşullar değiştiğinde hayatta kalmanın teşvik edilmesi.

Çevresel çevresel faktörlerin canlı organizmalar üzerinde çeşitli etkileri vardır; yani her ikisini de etkileyebilirler. tahriş edici maddeler, fizyolojik ve biyokimyasal işlevlerde adaptif değişikliklere neden olmak; Nasıl sınırlayıcılar, bu şartlarda varlığın imkansızlığına neden olan; Nasıl değiştiriciler, organizmalarda morfolojik ve anatomik değişikliklere neden olan; Nasıl sinyaller, diğer çevresel faktörlerdeki değişiklikleri gösterir.

2.3. Çevresel faktörlerin organizmalar üzerindeki genel etki yasaları

Çevresel faktörlerin çok çeşitli olmasına rağmen, organizmalar üzerindeki etkilerinin doğasında ve canlıların tepkilerinde bir takım genel modeller tanımlanabilir.

1. Optimum kanunu.

Her faktörün organizmalar üzerinde belirli olumlu etki sınırları vardır (Şekil 1). Değişken bir faktörün sonucu öncelikle tezahürünün gücüne bağlıdır. Faktörün hem yetersiz hem de aşırı etkisi bireylerin yaşam aktivitelerini olumsuz yönde etkilemektedir. Yararlı etki gücüne denir optimum çevresel faktör bölgesi ya da sadece optimum Bu türün organizmaları için. Optimumdan sapma ne kadar büyük olursa, bu faktörün organizmalar üzerindeki engelleyici etkisi o kadar belirgin olur. (kötümser bölge). Faktörün aktarılabilir maksimum ve minimum değerleri kritik noktalar, içinötesinde varoluş artık mümkün değildir, ölüm meydana gelir. Kritik noktalar arasındaki dayanıklılık sınırlarına denir ekolojik değerlik Belirli bir çevresel faktörle ilişkili olarak canlılar.

Pirinç. 1. Çevresel faktörlerin canlı organizmalar üzerindeki etkisinin şeması

Farklı türlerin temsilcileri, hem optimum konumda hem de ekolojik değerde birbirlerinden büyük farklılıklar gösterir. Örneğin, tundradaki kutup tilkileri 80 °C'den (+30 ila -55 °C) fazla hava sıcaklığındaki dalgalanmaları tolere edebilirken, sıcak su kabukluları Copilia mirabilis su sıcaklığındaki bu aralıktaki değişikliklere dayanabilir. 6 °C'den fazla olmamalıdır (+23 ila +29 °C arası). Bir faktörün aynı güçteki tezahürü, bir tür için optimal, diğeri için kötümser olabilir ve üçüncüsü için dayanıklılık sınırlarının ötesine geçebilir (Şekil 2).

Bir türün abiyotik çevresel faktörlerle ilgili geniş ekolojik değeri, faktörün adına "eury" ön ekinin eklenmesiyle gösterilir. EurytermikÖnemli sıcaklık dalgalanmalarını tolere eden türler, eurybates– geniş basınç aralığı, örhalin– farklı derecelerde çevresel tuzluluk.

Pirinç. 2. Farklı türler için sıcaklık ölçeğinde optimum eğrilerin konumu:

1, 2 - stenotermik türler, kriyofiller;

3–7 – eurythermal türler;

8, 9 - stenotermik türler, termofiller

Bir faktördeki önemli dalgalanmaları tolere edememe veya dar çevresel değer, "steno" ön ekiyle karakterize edilir - stenotermik, stenobat, stenohalin türler vb. Daha geniş anlamda, varlığı kesin olarak tanımlanmış çevresel koşullar gerektiren türlere denir. stenobiyotik, ve farklı çevre koşullarına uyum sağlayabilenler - eurybiont.

Bir veya birkaç faktörün aynı anda kritik noktalara yaklaşması durumuna denir. aşırı.

Faktör gradyanı üzerindeki optimum ve kritik noktaların konumu, çevresel koşulların etkisiyle belirli sınırlar dahilinde kaydırılabilir. Bu, mevsimler değiştikçe birçok türde düzenli olarak meydana gelir. Örneğin kışın serçeler şiddetli donlara dayanır ve yazın sıfırın hemen altındaki sıcaklıklarda üşümekten ölürler. Herhangi bir faktöre bağlı olarak optimumun değişmesi olgusuna ne ad verilir? alışma. Sıcaklık açısından bu, vücudun termal olarak sertleşmesinin iyi bilinen bir işlemidir. Sıcaklığa alışma önemli bir süre gerektirir. Mekanizma, aynı reaksiyonları ancak farklı sıcaklıklarda katalize eden hücrelerdeki enzimlerde meydana gelen bir değişikliktir (sözde izozimler). Her enzim kendi geni tarafından kodlanır, bu nedenle bazı genlerin kapatılması ve diğerlerinin etkinleştirilmesi, transkripsiyon, translasyon, yeterli miktarda yeni proteinin birleştirilmesi vb. gereklidir. Genel süreç ortalama olarak yaklaşık iki hafta sürer ve uyarılır. çevredeki değişikliklerle. İklimlendirme veya sertleşme, yavaş yavaş yaklaşan olumsuz koşullar altında veya farklı iklime sahip bölgelere girerken meydana gelen organizmaların önemli bir adaptasyonudur. Bu durumlarda genel iklimlendirme sürecinin ayrılmaz bir parçasıdır.

2. Faktörün farklı işlevler üzerindeki etkisinin belirsizliği.

Her faktör farklı vücut fonksiyonlarını farklı şekilde etkiler (Şekil 3). Bazı süreçler için optimum, diğerleri için kötümser olabilir. Böylece, soğukkanlı hayvanlarda +40 ila +45 °C arasındaki hava sıcaklığı vücuttaki metabolik süreçlerin hızını büyük ölçüde artırır, ancak motor aktiviteyi engeller ve hayvanlar termal uyuşukluğa düşer. Birçok balık için üreme ürünlerinin olgunlaşması için en uygun olan su sıcaklığı, farklı bir sıcaklık aralığında meydana gelen yumurtlama için elverişsizdir.

Pirinç. 3. Fotosentez ve bitki solunumunun sıcaklığa bağımlılığının şeması (V. Larcher, 1978'e göre): t min, t tercih, t maks– bitki büyümesi için minimum, optimum ve maksimum sıcaklık (gölgeli alan)

Belirli dönemlerde organizmanın öncelikle belirli işlevleri (beslenme, büyüme, üreme, yerleşme vb.) gerçekleştirdiği yaşam döngüsü, her zaman çevresel faktörlerden oluşan bir kompleksteki mevsimsel değişikliklerle tutarlıdır. Hareketli organizmalar aynı zamanda tüm yaşamsal işlevlerini başarıyla yerine getirebilmek için yaşam alanlarını da değiştirebilirler.

3. Çevresel faktörlere karşı bireysel reaksiyonların çeşitliliği. Bireysel bireylerin dayanıklılık derecesi, kritik noktaları, optimal ve kötümser bölgeleri çakışmıyor. Bu değişkenlik hem bireylerin kalıtsal özellikleri hem de cinsiyet, yaş ve fizyolojik farklılıklar tarafından belirlenmektedir. Örneğin, un ve tahıl ürünleri zararlılarından biri olan değirmen güvesi, tırtıllar için -7 °C, yetişkin formları için -22 °C ve yumurtalar için -27 °C kritik minimum sıcaklığa sahiptir. -10 °C'lik don tırtılları öldürür ancak bu haşerenin yetişkinleri ve yumurtaları için tehlikeli değildir. Sonuç olarak, bir türün ekolojik değeri her zaman her bireyin ekolojik değerinden daha geniştir.

4. Organizmaların farklı faktörlere adaptasyonunun göreceli bağımsızlığı. Herhangi bir faktöre karşı tolerans derecesi, türün diğer faktörlere göre karşılık gelen ekolojik değeri anlamına gelmez. Örneğin, sıcaklıktaki geniş değişimleri tolere edebilen türlerin aynı zamanda nem veya tuzluluktaki geniş değişimleri de tolere edebilmesi gerekmez. Eurythermal türler stenohalin, stenobatik veya tam tersi olabilir. Bir türün farklı faktörlere bağlı olarak ekolojik değerleri çok çeşitli olabilir. Bu, doğada olağanüstü bir adaptasyon çeşitliliği yaratır. Çeşitli çevresel faktörlerle ilişkili çevresel değerler kümesi Türün ekolojik spektrumu.

5. Bireysel türlerin ekolojik spektrumlarındaki tutarsızlık. Her türün ekolojik yetenekleri kendine özgüdür. Çevreye uyum sağlama yöntemleri benzer olan türler arasında bile bazı bireysel faktörlere karşı tutumlarında farklılıklar vardır.

Pirinç. 4. Neme bağlı olarak çayır çimen meşcerelerinde bireysel bitki türlerinin katılımındaki değişiklikler (L. G. Ramensky ve diğerleri, 1956'ya göre): 1 – kırmızı yonca; 2 – civanperçemi; 3 – Delyavin’in kerevizi; 4 – çayır mavi otu; 5 – fescue; 6 – gerçek karyola; 7 – erken saz; 8 – çayır tatlısı; 9 – tepe sardunyası; 10 – tarla çalısı; 11 – kısa burunlu salsifikasyon

Türlerin ekolojik bireyselliği kuralı Rus botanikçi L. G. Ramensky (1924) tarafından bitkilerle ilgili olarak formüle edilmiştir (Şekil 4), daha sonra zoolojik araştırmalarla geniş çapta doğrulanmıştır.

6. Faktörlerin etkileşimi. Herhangi bir çevresel faktöre göre organizmaların optimal bölgesi ve dayanıklılığının sınırları, güce ve diğer faktörlerin aynı anda hangi kombinasyonda etkili olduğuna bağlı olarak değişebilir (Şekil 5). Bu desen denir Faktörlerin etkileşimi. Örneğin, ısının taşınması nemli hava yerine kuru havada daha kolaydır. Donma riski, kuvvetli rüzgarların olduğu soğuk havalarda, sakin havalara göre çok daha fazladır. Dolayısıyla aynı faktörün diğerleriyle birleşimi farklı çevresel etkilere neden olur. Tam tersine aynı çevresel sonuç farklı şekillerde de elde edilebilir. Örneğin, hem topraktaki nem miktarının artırılması hem de hava sıcaklığının düşürülmesiyle bitki solmaları durdurulabilir, bu da buharlaşmayı azaltır. Faktörlerin kısmi ikamesinin etkisi yaratılır.

Pirinç. 5. Farklı sıcaklık ve nem kombinasyonları altında çam ipekböceği yumurtaları Dendrolimus pini'nin ölümü

Aynı zamanda çevresel faktörlerin karşılıklı olarak telafi edilmesinin de belirli sınırları vardır ve bunlardan birinin tamamen diğeriyle değiştirilmesi mümkün değildir. Suyun veya mineral beslenmenin temel unsurlarından en az birinin tamamen yokluğu, diğer koşulların en uygun kombinasyonlarına rağmen bitkinin yaşamını imkansız hale getirir. Kutup çöllerindeki aşırı ısı açığı ne bol nemle ne de 24 saat aydınlatmayla telafi edilemez.

Tarımsal uygulamalarda çevresel faktörlerin etkileşim kalıpları dikkate alındığında, kültür bitkileri ve evcil hayvanlar için en uygun yaşam koşullarını ustaca sürdürmek mümkündür.

7. Sınırlayıcı faktörler kuralı. Organizmaların var olma olasılıkları öncelikle optimumdan en uzak çevresel faktörlerle sınırlıdır. Çevresel faktörlerden en az birinin kritik değerlere yaklaşması veya aşması durumunda, diğer koşulların optimal kombinasyonuna rağmen bireyler ölümle tehdit edilmektedir. Optimumdan güçlü bir şekilde sapan herhangi bir faktör, belirli zaman dilimlerinde bir türün veya onun bireysel temsilcilerinin yaşamında büyük önem kazanır.

Sınırlayıcı çevresel faktörler bir türün coğrafi dağılımını belirler. Bu faktörlerin doğası farklı olabilir (Şekil 6). Bu nedenle türün kuzeye hareketi ısı eksikliği nedeniyle, kurak bölgelere ise nem eksikliği veya çok yüksek sıcaklıklar nedeniyle sınırlı olabilir. Biyotik ilişkiler aynı zamanda dağıtım için sınırlayıcı faktörler olarak da hizmet edebilir; örneğin, bir bölgenin daha güçlü bir rakip tarafından işgal edilmesi veya bitkiler için tozlayıcıların bulunmaması. Bu nedenle, incirlerin tozlaşması tamamen tek bir böcek türüne, yaban arısı Blastophaga psenes'e bağlıdır. Bu ağacın anavatanı Akdeniz'dir. Kaliforniya'ya getirilen incirler, polen yayan eşekarısı buraya gelene kadar meyve vermedi. Baklagillerin Kuzey Kutbu'ndaki dağılımı, onları polenleyen bombus arılarının dağılımıyla sınırlıdır. Bombus arılarının bulunmadığı Dikson Adası'nda baklagiller bulunmaz, ancak sıcaklık koşulları nedeniyle bu bitkilerin varlığına hala izin verilmektedir.

Pirinç. 6. Derin kar örtüsü geyiklerin dağılımında sınırlayıcı bir faktördür (G. A. Novikov'a göre, 1981)

Bir türün belirli bir coğrafi bölgede var olup olamayacağını belirlemek için öncelikle, özellikle gelişiminin en savunmasız döneminde herhangi bir çevresel faktörün ekolojik değerinin ötesinde olup olmadığının belirlenmesi gerekir.

Tarımsal uygulamalarda sınırlayıcı faktörlerin belirlenmesi çok önemlidir, çünkü ana çabaların bunların ortadan kaldırılmasına yönlendirilmesiyle bitki verimi veya hayvan verimliliği hızlı ve etkili bir şekilde artırılabilir. Böylece yüksek asitli topraklarda, farklı agronomik etkiler kullanılarak buğday verimi bir miktar artırılabilir, ancak en iyi etki ancak asitliğin sınırlayıcı etkilerini ortadan kaldıracak kireçleme sonucunda elde edilecektir. Sınırlayıcı faktörlerin bilgisi bu nedenle organizmaların yaşam aktivitelerini kontrol etmenin anahtarıdır. Bireylerin yaşamının farklı dönemlerinde, çeşitli çevresel faktörler sınırlayıcı faktörler olarak hareket eder, bu nedenle kültür bitkilerinin ve hayvanların yaşam koşullarının ustaca ve sürekli olarak düzenlenmesi gerekir.

2.4. Organizmaların ekolojik sınıflandırmasının ilkeleri

Ekolojide, yöntem ve çevreye uyum sağlama yollarının çeşitliliği ve çeşitliliği, çoklu sınıflandırma ihtiyacını doğurmaktadır. Tek bir kriter kullanarak organizmaların çevreye uyum sağlama yeteneğinin tüm yönlerini yansıtmak mümkün değildir. Ekolojik sınıflandırmalar, çok farklı grupların temsilcileri arasında ortaya çıkan benzerlikleri yansıtır. benzer adaptasyon yolları. Örneğin, hayvanları hareket tarzlarına göre sınıflandırırsak, suda tepkisel yollarla hareket eden türlerin ekolojik grubu, denizanası, kafadanbacaklılar, bazı siliatlar ve kamçılılar, denizanası larvaları gibi sistematik konumları farklı olan hayvanları içerecektir. yusufçuk sayısı vb. (Şek. 7). Çevresel sınıflandırmalar çok çeşitli kriterlere dayandırılabilir: beslenme yöntemleri, hareket, sıcaklığa karşı tutum, nem, tuzluluk, basınç vb. Tüm organizmaların çevreye adaptasyon aralığının genişliğine göre eurybiont ve stenobiont olarak bölünmesi, en basit ekolojik sınıflandırmanın bir örneğidir.

Pirinç. 7. Suda reaktif bir şekilde hareket eden ekolojik organizma grubunun temsilcileri (S.A. Zernov, 1949'a göre):

1 – kamçılı Medusocloris phiale;

2 – Craspedotella pileosus siliat;

3 – denizanası Cytaeis vulgaris;

4 – pelajik holothurian Pelagothuria;

5 – sallanan yusufçuk larvası;

6 – yüzen ahtapot Ahtapot vulgaris:

A– su jetinin yönü;

B– hayvanın hareket yönü

Başka bir örnek organizmaların gruplara bölünmesidir. Beslenmenin doğasına göre.Ototroflar vücutlarını oluşturmak için inorganik bileşikleri kaynak olarak kullanan organizmalardır. Heterotroflar– organik kökenli gıdaya ihtiyaç duyan tüm canlılar. Buna karşılık, ototroflar ikiye ayrılır fototroflar Ve kemotroflar. Birincisi organik molekülleri sentezlemek için güneş ışığının enerjisini kullanır, ikincisi ise kimyasal bağların enerjisini kullanır. Heterotroflar ikiye ayrılır saprofitler, Basit organik bileşiklerin çözeltilerini kullanarak ve holozoanlar. Holozoanların karmaşık bir sindirim enzimleri seti vardır ve karmaşık organik bileşikleri tüketerek bunları daha basit bileşenlere ayırabilirler. Holozoanlar ikiye ayrılır saprofajlar(ölü bitki artıklarıyla beslenir) fitofajlar(canlı bitkilerin tüketicileri), zoofajlar(canlı yem ihtiyacı olan) ve nekrofajlar(etoburlar). Buna karşılık, bu grupların her biri, kendi özel beslenme kalıplarına sahip olan daha küçük gruplara ayrılabilir.

Aksi takdirde bir sınıflandırma oluşturabilirsiniz. Yiyecek elde etme yöntemine göre. Hayvanlar arasında örneğin aşağıdaki gibi gruplar vardır: filtreler(küçük kabuklular, dişsizler, balinalar vb.), otlatma formları(toynaklılar, yaprak böcekleri), toplayıcılar(ağaçkakanlar, benler, fareler, tavuklar), hareketli av avcıları(kurtlar, aslanlar, kara sinekler vb.) ve diğer bazı gruplar. Bu nedenle, organizasyondaki büyük farklılığa rağmen, avı yönetmede aynı yöntem, aslanlar ve güveler arasında avlanma alışkanlıkları ve genel yapısal özellikler açısından bir dizi analojiye yol açmaktadır: vücudun zayıflığı, kasların güçlü gelişimi, kısa bacak geliştirme yeteneği. vadeli yüksek hız vb.

Ekolojik sınıflandırmalar, organizmaların çevreye uyum sağlamasının doğadaki olası yollarını belirlemeye yardımcı olur.

2.5. Aktif ve gizli yaşam

Metabolizma, organizmaların çevre ile yakın maddi-enerji bağlantısını belirleyen yaşamın en önemli özelliklerinden biridir. Metabolizma yaşam koşullarına güçlü bir bağımlılık gösterir. Doğada yaşamın iki ana durumunu gözlemliyoruz: aktif yaşam ve huzur. Aktif yaşam sırasında organizmalar beslenir, büyür, hareket eder, gelişir, çoğalır ve yoğun metabolizma ile karakterize edilir. Dinlenmenin derinliği ve süresi değişebilir; dış ve iç faktörlerin etkisi altında metabolizma düzeyi düştüğü için birçok vücut fonksiyonu zayıflar veya hiç gerçekleştirilmez.

Derin dinlenme durumunda, yani madde-enerji metabolizmasının azalmasıyla, organizmalar çevreye daha az bağımlı hale gelir, yüksek derecede stabilite kazanır ve aktif yaşam boyunca dayanamadıkları koşulları tolere edebilirler. Bu iki durum, gezegenin çoğu için tipik olan, istikrarsız bir iklime ve keskin mevsimsel değişikliklere sahip habitatlara bir adaptasyon olarak birçok türün yaşamında dönüşümlü olarak yer alıyor.

Metabolizmanın derin baskılanmasıyla organizmalar hiçbir şekilde görünür yaşam belirtileri göstermeyebilir. Daha sonra aktif hayata dönüşle, yani bir tür "ölümden dirilişle" metabolizmayı tamamen durdurmanın mümkün olup olmadığı sorusu bilimde iki yüzyıldan fazla bir süredir tartışılıyor.

İlk kez fenomen hayali ölüm 1702 yılında canlıların mikroskobik dünyasının kaşifi Anthony van Leeuwenhoek tarafından keşfedildi. Su damlaları kuruduğunda gözlemlediği “hayvanlar” (rotiferler) büzüştü, ölü gibi göründü ve uzun süre bu durumda kalabildi (Şekil 8). Tekrar suya konulduğunda şiştiler ve aktif hayata başladılar. Leeuwenhoek bu fenomeni, "hayvancıkların" kabuğunun görünüşe göre "en ufak bir buharlaşmaya izin vermemesi" ve kuru koşullarda hayatta kalmaları gerçeğiyle açıkladı. Bununla birlikte, birkaç on yıl içinde doğa bilimciler, "yaşamın tamamen durdurulabileceği" ve "20, 40, 100 yıl veya daha uzun bir süre içinde" yeniden canlanabileceği olasılığını tartışıyordu.

XVIII yüzyılın 70'lerinde. Kuruduktan sonra “diriliş” olgusu, buğday yılan balıkları, serbest yaşayan nematodlar ve tardigradlar gibi diğer bazı küçük organizmalarda yapılan çok sayıda deneyle keşfedildi ve doğrulandı. J. Needham'ın yılan balıkları ile yaptığı deneyleri tekrarlayan J. Buffon, "bu organizmaların istenildiği kadar ölmesi ve yeniden canlandırılması sağlanabileceğini" savundu. L. Spallanzani, tohumların ve bitki sporlarının derin uyku durumuna dikkat çeken ve bunu zaman içinde korunmaları olarak gören ilk kişiydi.

Pirinç. 8. Rotifer Philidina roseola farklı kurutma aşamalarında (P. Yu. Schmidt, 1948'e göre):

1 – aktif; 2 – kasılmaya başlıyor; 3 – kurumadan önce tamamen büzülmüş; 4 - askıya alınmış bir animasyon durumunda

19. yüzyılın ortalarında. kuru rotiferlerin, tardigratların ve nematodların yüksek ve düşük sıcaklıklara, oksijen yokluğuna veya yokluğuna karşı direncinin, dehidrasyon derecesine orantılı olarak arttığı ikna edici bir şekilde tespit edilmiştir. Ancak bunun yaşamın tamamen kesintiye uğramasıyla mı yoksa yalnızca derin bir baskıyla mı sonuçlandığı sorusu açık kaldı. 1878'de Claude Bernal bu kavramı ortaya attı. "gizli hayat" bunu metabolizmanın durması ve "varlık ile çevre arasındaki ilişkide bir kopuş" olarak nitelendirdi.

Bu sorun nihayet ancak 20. yüzyılın ilk üçte birinde derin vakumlu dehidrasyon teknolojisinin gelişmesiyle çözüldü. G. Ram, P. Becquerel ve diğer bilim adamlarının deneyleri bu olasılığı gösterdi yaşamın geri dönüşümlü olarak tamamen durması. Kuru durumda, kimyasal olarak bağlı bir formda hücrelerde suyun %2'sinden fazlası kalmadığında, rotiferler, tardigradlar, küçük nematodlar, bitki tohumları ve sporları, bakteri ve mantar sporları gibi organizmalar sıvı oksijene maruz kalmaya karşı koymuşlardır. -218,4 °C), sıvı hidrojen (-259,4 °C), sıvı helyum (-269,0 °C), yani mutlak sıfıra yakın sıcaklıklar. Bu durumda hücrelerin içeriği sertleşir, moleküllerin termal hareketi bile olmaz ve doğal olarak tüm metabolizma durur. Normal şartlara yerleştirildikten sonra bu organizmalar gelişmeye devam eder. Bazı türlerde, suyun kristal değil amorf bir durumda donması şartıyla, aşırı düşük sıcaklıklarda metabolizmayı kurutmadan durdurmak mümkündür.

Hayatın geçici olarak tamamen durmasına denir animasyonu askıya aldı. Bu terim 1891'de V. Preyer tarafından önerildi. Canlılığın askıya alındığı bir durumda, organizmalar çok çeşitli etkilere karşı dirençli hale gelir. Örneğin, yapılan bir deneyde tardigradlar, 24 saat boyunca 570 bin röntgene kadar iyonlaştırıcı radyasyona dayandı. Afrika chironomus sivrisineklerinden biri olan Polypodium vanderplanki'nin susuz kalan larvaları, +102 °C sıcaklığa maruz kaldıktan sonra yeniden canlanma yeteneğini koruyor.

Askıya alınmış animasyon durumu, zaman da dahil olmak üzere yaşamın korunmasının sınırlarını büyük ölçüde genişletir. Örneğin, Antarktika buzulunun kalınlığındaki derin sondaj, daha sonra sıradan besin ortamlarında gelişen mikroorganizmaları (bakteri, mantar ve maya sporları) ortaya çıkardı. İlgili buz ufuklarının yaşı 10-13 bin yıla ulaşıyor. Bazı canlı bakterilerin sporları da yüzbinlerce yıllık daha derin katmanlardan izole edilmiştir.

Ancak anabiyoz oldukça nadir görülen bir olgudur. Her tür için mümkün olmayan ve canlı doğada aşırı bir dinlenme halidir. Gerekli koşulu, organizmaların kurutulması veya derin soğutulması sırasında hücre içi ince yapıların (organeller ve zarlar) bozulmadan korunmasıdır. Bu durum, hücre, doku ve organlardan oluşan karmaşık bir organizasyona sahip çoğu tür için imkansızdır.

Anabiyoz yeteneği, basit veya basitleştirilmiş bir yapıya sahip olan ve nemdeki keskin dalgalanmaların olduğu koşullarda yaşayan türlerde bulunur (küçük su kütlelerinin kurutulması, toprağın üst katmanları, yosun ve liken yastıkları vb.).

Metabolizmanın kısmi inhibisyonunun bir sonucu olarak yaşamsal aktivitenin azalması durumuyla ilişkili diğer uyuşukluk biçimleri doğada çok daha yaygındır. Metabolizma düzeyindeki herhangi bir azalma, organizmaların stabilitesini artırır ve enerjiyi daha ekonomik harcamalarına olanak tanır.

Yaşamsal aktivitenin azaldığı bir durumda dinlenme biçimleri ayrılır hipobiyoz Ve kriptobiyoz, veya zorunlu barış Ve fizyolojik dinlenme. Hipobiyozda aktivitenin inhibisyonu veya uyuşukluk, olumsuz koşulların doğrudan baskısı altında meydana gelir ve bu koşullar normale döndükten hemen sonra sona erer (Şekil 9). Yaşamsal süreçlerin bu şekilde bastırılması, ısı, su, oksijen eksikliği, ozmotik basınçta artış vb. İle meydana gelebilir. Zorunlu dinlenmenin önde gelen dış faktörüne uygun olarak, kriyobiyoz(düşük sıcaklıklarda), anhidrobiyoz(su eksikliği ile), anoksibiyoz(anaerobik koşullar altında), hiperosmobiyoz(suda yüksek tuz içeriği olan) vb.

Sadece Kuzey Kutbu ve Antarktika'da değil, aynı zamanda orta enlemlerde de dona dayanıklı bazı eklembacaklı türleri (kollembolalar, bazı sinekler, yer böcekleri vb.) uyuşukluk halinde kışı geçirir, hızla çözülür ve altında aktiviteye geçer. Güneş ışınları, sıcaklık düştükçe hareket kabiliyetini tekrar kaybeder. İlkbaharda ortaya çıkan bitkiler, soğuma ve ısınmanın ardından durur ve büyüme ve gelişmeye devam eder. Yağmurdan sonra, zorunlu uyku halindeki toprak yosunlarının hızla çoğalması nedeniyle çıplak toprak sıklıkla yeşile döner.

Pirinç. 9. Pagon - içinde tatlı su sakinlerinin donmuş olduğu bir buz parçası (S.A. Zernov, 1949'dan)

Hipobiyoz sırasındaki metabolik baskılanmanın derinliği ve süresi, inhibitör faktörün süresine ve yoğunluğuna bağlıdır. Zorunlu uyku hali, intogenezin herhangi bir aşamasında meydana gelir. Hipobiyozun faydaları aktif yaşamın hızlı bir şekilde restorasyonudur. Ancak bu, organizmaların nispeten istikrarsız bir durumudur ve uzun bir süre boyunca, metabolik süreçlerin dengesizliği, enerji kaynaklarının tükenmesi, az oksitlenmiş metabolik ürünlerin birikmesi ve diğer olumsuz fizyolojik değişiklikler nedeniyle zarar verici olabilir.

Kriptobiyoz temelde farklı bir uyku hali türüdür. Olumsuz mevsimsel değişikliklerin başlamasından önce önceden meydana gelen bir dizi endojen fizyolojik değişiklikle ilişkilidir ve organizmalar bunlara hazırdır. Kriptobiyoz, öncelikle abiyotik çevresel faktörlerin mevsimsel veya diğer periyodikliğine, bunların düzenli döngüselliğine bir adaptasyondur. Organizmaların yaşam döngüsünün bir parçasını oluşturur ve herhangi bir aşamada değil, bireysel gelişimin belirli bir aşamasında, yılın kritik dönemlerine denk gelecek şekilde zamanlanır.

Fizyolojik dinlenme durumuna geçiş zaman alır. Rezerv maddelerin birikmesi, doku ve organların kısmi dehidrasyonu, oksidatif süreçlerin yoğunluğunda azalma ve genel olarak doku metabolizmasını azaltan bir dizi başka değişiklikten önce gelir. Kriptobiyoz durumunda, organizmalar olumsuz çevresel etkilere karşı birçok kez daha dirençli hale gelir (Şekil 10). Bu durumda ana biyokimyasal yeniden düzenlemeler büyük ölçüde bitkilerde, hayvanlarda ve mikroorganizmalarda yaygındır (örneğin, karbonhidrat rezervi vb. nedeniyle metabolizmanın değişen derecelerde glikolitik yola çevrilmesi). Kriptobiyozdan çıkmak da zaman ve enerji gerektirir ve faktörün olumsuz etkisini basitçe durdurarak gerçekleştirilemez. Bu, farklı türler için farklı olan özel koşullar gerektirir (örneğin donma, damlacık-sıvı su varlığı, belirli bir gün ışığı süresi, belirli bir ışık kalitesi, zorunlu sıcaklık dalgalanmaları vb.).

Aktif yaşam için periyodik olarak elverişsiz koşullarda bir hayatta kalma stratejisi olarak kriptobiyoz, uzun vadeli evrimin ve doğal seçilimin bir ürünüdür. Yaban hayatında yaygın olarak dağıtılmaktadır. Kriptobiyoz durumu, örneğin bitki tohumları, kistleri ve çeşitli mikroorganizmaların, mantarların ve alglerin sporlarının karakteristiğidir. Eklembacaklıların diyapozu, memelilerin kış uykusu, bitkilerin derin uyku hali de kriptobiyozun farklı türleridir.

Pirinç. 10. Diapoz durumundaki bir solucan (V. Tishler, 1971'e göre)

Hipobiyoz, kriptobiyoz ve anabiyoz durumları, türlerin farklı enlemlerdeki, genellikle aşırı olan doğal koşullarda hayatta kalmasını sağlar, organizmaların uzun elverişsiz dönemlerde korunmasına izin verir, uzaya yerleşir ve birçok yönden olasılık ve dağılım sınırlarını zorlar. genel olarak hayat.

1.3. Organizma ve çevre arasındaki ilişki

Doğal ortam yaşayan bir organizmanın doğal ortamıdır. Bir organizmanın yaşamı için önemli olan ve kaçınılmaz olarak karşılaştığı çevre bileşenlerine denir. çevresel faktörler . Bu faktörler canlılar için gerekli veya zararlı olabilir, hayatta kalmayı ve üremeyi teşvik edebilir veya engelleyebilir.

1.3.1. Ekolojik Etkileşim Türleri

Organizmalar arasındaki tüm ilişkiler iki ana türe ayrılabilir: düşmanca Ve düşmanca olmayan .
yırtıcılık - farklı trofik seviyelerdeki organizmalar arasında, bir tür organizmanın diğerinin pahasına yaşadığı ve onu yediği bir ilişki biçimi.
Yarışma - aynı trofik seviyedeki organizmaların yiyecek ve diğer varoluş koşulları için birbirlerini bastırarak savaştığı bir ilişki biçimi.

Antagonistik olmayan etkileşimlerin ana biçimleri: simbiyoz, karşılıklılık ve komensalizm.

simbiyoz (birlikte yaşama), farklı organizma türleri arasında karşılıklı olarak yararlı, ancak isteğe bağlı bir ilişkidir.

Karşılıkçılık (karşılıklı) – karşılıklı olarak yararlı ve farklı türlerdeki organizmalar arasındaki ilişkilerin büyümesi ve hayatta kalması için zorunludur.

Kommensalizm (arkadaş) - ortaklardan birinin fayda sağladığı, diğerinin kayıtsız olduğu bir ilişki.

1.3.2. Maddelerin döngüsü

Büyük madde döngüsü doğada (jeolojik), güneş enerjisinin Dünya'nın derin enerjisi ile etkileşiminden kaynaklanır ve biyosfer ile Dünyanın daha derin ufukları arasındaki maddeleri yeniden dağıtır. Belirli bir miktar madde biyolojik döngüyü geçici olarak terk edebilir (okyanusların, denizlerin dibindeki tortular veya yer kabuğunun derinliklerine düşebilir). Ancak büyük döngü aynı zamanda suyun kara ile okyanus arasında atmosfer yoluyla dolaşımıdır.

Küçük madde döngüsü biyosferde (biyojeokimyasal) yalnızca biyosferde meydana gelir.

Özü, fotosentez işlemi sırasında inorganik maddeden canlı maddenin oluşması ve organik maddenin ayrışma sırasında tekrar inorganik bileşiklere dönüştürülmesidir. Kimyasal elementler, atomların tekrar tekrar kullanıldığı kapalı bir sistem (döngü) oluşturur. Döngünün özü şu şekildedir: Organizma tarafından emilen kimyasal elementler daha sonra onu terk ederek abiyotik ortama girerler, daha sonra bir süre sonra tekrar canlı organizmaya girerler, vb. Bu tür elementlere denir

biyofilik

[Ananyeva, 2001]. - itici güç, herhangi bir sürecin nedeni, fenomen - canlı bir organizmayı, bireysel gelişiminin en az bir aşamasında doğrudan veya dolaylı olarak etkileyebilen herhangi bir çevre unsuruna çevresel faktör denir.
Çevresel çevresel faktörler genellikle iki gruba ayrılır:

İnert (cansız) doğa faktörleri – abiyotik veya abiojenik;

Canlı doğanın faktörleri – biyotik veya biyojenik.

Abiyotik faktörler inorganik çevrede organizmaların yaşamını ve dağılımını etkileyen bir dizi faktördür. Fiziksel, kimyasal ve edafik olarak ayrılırlar.

Fiziksel faktörler, kaynağı fiziksel bir durum veya olay olan (mekanik, sıcaklık etkileri vb.), kimyasal olanlar ise ortamın kimyasal bileşiminden gelenler (suyun tuzluluğu, oksijen içeriği vb.), edafik (toprak) faktörlerdir. toprak biyotasındaki organizmaları ve bitkilerin kök sistemini etkileyen toprak ve kayaların kimyasal, fiziksel ve mekanik özelliklerinin birleşimi (nemin, toprak yapısının, humus içeriğinin vb. bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisi).

Bir organizmayı doğal ortamında çevreleyen tüm canlılar biyotik çevreyi oluşturur. Biyotik faktörler, bazı organizmaların yaşam aktivitesinin diğerleri üzerindeki bir dizi etkisidir.

Biyotik faktörler, bir mikro iklim veya mikro ortam yaratarak abiyotik çevreyi etkileyebilir: örneğin, bir orman yazın daha serin ve ıslak, kışın ise daha sıcaktır. Ancak mikro ortam aynı zamanda abiyotik bir yapıya da sahip olabilir: ısınma etkisinin bir sonucu olarak kar altında küçük hayvanlar (kemirgenler) hayatta kalır ve kışlık tahıl fideleri korunur.

Antropojenik faktörler – insan tarafından üretilen ve çevreyi etkileyen faktörler (kirlilik, toprak erozyonu, ormanların tahrip edilmesi vb.).

XX yüzyılın 70'li yılların başında. Amerikalı biyolog ve ekolojist Barry Commoner ekolojideki sistematikliği dört yasa şeklinde özetledi. Bunların gözetilmesi, doğadaki herhangi bir insan faaliyetinin ön şartıdır.

1. yasa: Her şey her şeye bağlıdır . İnsanın doğada yaptığı herhangi bir değişiklik, genellikle olumsuz olan bir dizi sonuç doğurur.

2. yasa: Her şeyin bir yere gitmesi gerekiyor . Doğadaki her türlü kirlilik, “ekolojik bumerang” olarak insana geri dönüyor. Doğaya yaptığımız her müdahale bize artan sorunlarla geri döner.

3. yasa: Doğa en iyisini bilir . İnsan eylemleri doğayı fethetmeyi ve onu kendi çıkarları doğrultusunda dönüştürmeyi değil, ona uyum sağlamayı amaçlamalıdır.

4. yasa: Hiçbir şey bedava gelmiyor . Eğer doğayı korumaya yatırım yapmak istemiyorsak, bunun bedelini hem kendimizin hem de torunlarımızın sağlığıyla ödemek zorunda kalacağız.

Biyotik faktörler , Organik maddenin birincil üreticileri olarak bitkileri etkileyen hastalıklar zoojenik ve fitojenik olarak ikiye ayrılır.

Canlılar çevrelerinden ayrılamazlar. Çarşamba – temel ekolojik kavramlardan biri; organizmanın yaşadığı uzay kısmında organizmayı çevreleyen tüm elementler ve koşullar yelpazesi, aralarında yaşadığı ve doğrudan etkileşime girdiği her şey anlamına gelir. Aynı zamanda, belirli bir dizi spesifik koşula adapte olan organizmalar, yaşam faaliyeti sürecinde bu koşulları, yani varoluşlarının ortamını yavaş yavaş değiştirirler.

Çevresel faktörlerin çeşitliliğine ve kökenlerinin farklı doğasına rağmen, bunların canlı organizmalar üzerindeki etkilerine ilişkin bazı genel kurallar ve modeller vardır.

Organizmaların yaşaması için belirli koşulların bir araya gelmesi gerekir. Eğer çevre koşullarının biri hariç tümü uygunsa, bu durum söz konusu organizmanın yaşamı açısından belirleyici hale gelir.

Organizmanın gelişimini sınırlar (sınırlandırır), bu nedenle sınırlayıcı faktör olarak adlandırılır. Başlangıçta, canlı organizmaların gelişiminin, örneğin mineral tuzlar, nem, ışık vb. gibi herhangi bir bileşenin eksikliği nedeniyle sınırlı olduğu bulundu. 19. yüzyılın ortalarında, Alman organik kimyager Eustace Liebig, 1840 yılında bitki büyümesinin nispeten az miktarda bulunan besin elementine bağlı olduğunu deneysel olarak kanıtlayan ilk kişi oldu. Bu fenomeni aradı minimum kanunu

; yazarın onuruna Liebig yasası da denir:

Bununla birlikte, daha sonra ortaya çıktığı gibi, yalnızca bir eksiklik değil, aynı zamanda bir faktörün fazlalığı da sınırlayıcı olabilir, örneğin yağmur nedeniyle mahsul kaybı, toprağın gübrelerle aşırı doyması vb. Minimumun yanı sıra maksimumun da sınırlayıcı bir faktör olabileceği kavramı, 1913 yılında Amerikalı zoolog W. Shelford tarafından ortaya atılmıştır. :

hoşgörü kanunu Çevresel bir faktörün olumlu etki aralığına denir optimum bölge (normal yaşam aktiviteleri). Bir faktörün eyleminin optimumdan sapması ne kadar belirgin olursa, bu faktör popülasyonun hayati aktivitesini o kadar fazla engeller. Bu aralığa denir .

baskı bölgesi Faktörün aktarılabilir maksimum ve minimum değerleri ötesinde bir organizmanın veya popülasyonun varlığı artık mümkün değildir. Hoşgörü yasasına göre, madde veya enerjinin fazlalığı çevre kirliliğinin kaynağı haline gelir.

Varlığı kesin olarak tanımlanmış çevresel koşulları gerektiren türlere denir. stenobiyont (alabalık, orkide) ve parametrelerde çok çeşitli değişikliklerle ekolojik duruma uyum sağlayan türler - eurybiont (fareler, sıçanlar, hamamböcekleri).

1.3.4. Çevrenin bileşimi

Su ortamının bileşimi . Dünya yüzeyinin büyük bir kısmı suyla kaplıdır. Organizmaların su ortamındaki dağılımı ve yaşamsal faaliyetleri büyük ölçüde kimyasal bileşimine bağlıdır. Ancak sudaki organizmalarda dahi su ile ilgili sorunlar ortaya çıkmaktadır.

Hava bileşimi . Modern atmosferdeki havanın bileşimi, canlı organizmaların yaşamsal faaliyetlerine ve küresel ölçekte jeokimyasal olaylara bağlı olarak dinamik bir denge halindedir.

Toprak bileşimi katı, sıvı ve gaz bileşenleri de dahil olmak üzere kayaların fiziksel, kimyasal ve biyolojik dönüşümünün bir ürünüdür.

Tarihsel gelişim sürecinde canlı organizmalar ustalaştı dört habitat . Birincisi su. Yaşam milyonlarca yıl boyunca suda ortaya çıktı ve gelişti. İkincisi, yani yer havası, bitkiler ve hayvanlar karada ve atmosferde ortaya çıktı ve yeni koşullara hızla adapte oldu. Yavaş yavaş toprağın üst katmanını (litosfer) dönüştürerek üçüncü bir habitat olan toprağı yarattılar ve kendileri de dördüncü habitat haline geldiler [Akimova, 2001].

ÇEVRESEL FAKTÖRLER.

Abiyotik faktörler- bunların hepsi cansız doğanın faktörleridir. Bunlar, çevrenin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yanı sıra karmaşık nitelikteki iklimsel ve coğrafi faktörleri içerir: değişen mevsimler, rahatlama, akıntının veya rüzgarın yönü ve gücü, orman yangınları vb.

Biyotik faktörler- canlı organizmaların etkilerinin toplamı. Birçok canlı organizma birbirini doğrudan etkiler. Yırtıcı hayvanlar kurbanları yer, böcekler nektar içer ve polenleri çiçekten çiçeğe aktarır, patojen bakteriler hayvan hücrelerini yok eden zehirler oluşturur. Ayrıca organizmalar çevrelerini değiştirerek birbirlerini dolaylı olarak etkilerler. Örneğin ölü ağaç yaprakları, birçok organizma için yaşam alanı ve yiyecek sağlayan çöpleri oluşturur.

Antropojenik faktör- Tüm canlı organizmaların yaşam alanı olan doğada değişikliklere yol açan veya onların yaşamlarını doğrudan etkileyen tüm çeşitli insan faaliyetleri.

Biyolojik optimum. Doğada sıklıkla bazı çevresel faktörlerin (örneğin su ve ışık) bol olduğu, diğerlerinin (örneğin nitrojen) yetersiz miktarlarda olduğu görülür. Bir organizmanın yaşayabilirliğini azaltan faktörlere sınırlayıcı faktörler denir. Örneğin dere alabalığı oksijen içeriği en az 2 mg/l olan suda yaşar. Sudaki oksijen içeriği 1,6 mg/l'nin altına düştüğünde alabalık ölür. Oksijen alabalık için sınırlayıcı faktördür.

Sonuç olarak, her organizma için büyümesi, gelişmesi ve üremesi için en uygun abiyotik ve biyotik faktörlerin en uygun kombinasyonu vardır. Koşulların en iyi kombinasyonuna biyolojik optimum denir. Biyolojik optimumun belirlenmesi ve çevresel faktörlerin etkileşim kalıplarının bilinmesi pratik açıdan büyük önem taşımaktadır. Tarımsal bitki ve hayvanlar için en uygun yaşam koşullarının ustalıkla sürdürülmesiyle verimlilikleri artırılabilir.

Temel abiyotik faktörlerin canlı organizmalar üzerindeki etkisi. Her ortamın kendine ait abiyotik faktörleri vardır. Bazıları üç ana ortamın (toprak, su, toprak) veya ikisinde de önemli roller oynar.

Sıcaklık ve biyolojik süreçler üzerindeki etkisi sıcaklık en önemli abiyotik faktörlerden biridir. Öncelikle her yerde ve her zaman faaliyet göstermektedir. İkinci olarak sıcaklık, canlı organizmalarda ve hücrelerinde meydana gelen süreçler de dahil olmak üzere birçok fiziksel sürecin ve kimyasal reaksiyonun hızını etkiler. Sıcaklık belirli bir sınıra yükseldikçe reaksiyon hızı artar ve sıcaklığın daha da artmasıyla keskin bir şekilde düşer. Bu nedenle sıcaklık, sindirimden sinir uyarılarının iletilmesine kadar çeşitli fizyolojik süreçlerin hızını etkiler. Çok düşük veya çok yüksek sıcaklıklar hücrelere zarar verir.

Fizyolojik adaptasyon. Fizyolojik süreçlere bağlı olarak birçok organizma vücut ısısını belirli sınırlar içerisinde değiştirebilmektedir. Bu yeteneğe termoregülasyon denir. Tipik olarak termoregülasyon, vücut sıcaklığının ortam sıcaklığından daha sabit bir seviyede tutulmasını içerir. Hayvanlar ısıyı düzenleme yetenekleri açısından daha çeşitlidir. Tüm hayvanlar bu temelde soğukkanlı ve sıcakkanlı olarak ayrılır.

Soğukkanlı hayvanlarda vücut sıcaklığı, dış sıcaklıktaki değişikliklerle birlikte değişir. Sıcakkanlı hayvanlar, dört odacıklı kalp gibi aromamorfozların varlığı nedeniyle, termoregülasyon mekanizmaları (tüy ve saç, yağ dokusu vb.), güçlü dalgalanmalarla bile sabit bir vücut ısısını koruyabilirler.

Etkilemek nem karasal organizmalar üzerinde. Tüm canlı organizmaların suya ihtiyacı vardır. Hücrelerde meydana gelen biyokimyasal reaksiyonlar sıvı bir ortamda meydana gelir. Su, canlı organizmalar için “evrensel bir çözücü” görevi görür; besinler, hormonlar çözünmüş halde taşınır, zararlı metabolik ürünler uzaklaştırılır vb. Artan veya azalan nem, organizmaların dış görünümü ve iç yapısı üzerinde iz bırakır. Bu nedenle, yetersiz nem koşullarında (bozkırlar, yarı çöller, çöller) kserofitik bitkiler yaygındır. Anatomik, morfolojik ve fizyolojik özelliklerinden dolayı toprakta veya havada sürekli veya geçici nem eksikliğine karşı adaptasyonlar geliştirmişlerdir. Bu nedenle, çok yıllık çöl bitkileri, bazen çok uzun (16 m'ye kadar deve dikeni), nemli katmana ulaşan veya aşırı derecede dallanmış, oldukça gelişmiş köklere sahiptir.

Heterotrofların yaşamında ışığın rolü. Birçok mikrop ve bazı hayvanlar için doğrudan güneş ışığı zararlıdır. Heterotroflar, hazır organik maddeleri tüketen ve bunları inorganik olanlardan sentezleyemeyen organizmalardır. Işık çoğu hayvanın yaşamında önemli bir rol oynar. Görme yoluyla yön bulan hayvanlar, belirli aydınlatma koşullarına uyarlanmıştır. Bu nedenle hemen hemen tüm hayvanların belirgin bir günlük aktivite ritmi vardır ve günün belirli saatlerinde yiyecek aramakla meşguldürler. İnsanlar gibi birçok böcek ve kuş da Güneş'in konumunu hatırlayabilir ve onu geri dönüş yolunu bulmak için bir rehber olarak kullanabilir. Birçok planktonik hayvan için aydınlatmadaki değişiklikler dikey göçlere neden olan bir uyarıcı görevi görür. Genellikle geceleri küçük planktonik hayvanlar, yiyecek açısından daha sıcak ve zengin olan üst katmanlara yükselir ve gündüzleri derinliklere inerler.

Fotoperiyodizm. Mevsimlerin değişimi çoğu organizmanın yaşamında önemli bir rol oynar. Mevsimlerin değişmesiyle birlikte birçok çevresel faktör değişir: sıcaklık, yağış miktarı vb. Ancak en doğal olarak gündüz saatlerinin uzunluğu değişir. Birçok organizma için gün uzunluğundaki değişiklikler değişen mevsimlerin sinyalidir. Organizmalar gün uzunluğundaki değişikliklere tepki vererek gelecek sezonun koşullarına hazırlanır. Gün uzunluğundaki değişikliklere verilen bu tepkilere fotoperiyodik tepkiler veya fotoperiyodizm denir. Günün uzunluğu bitkilerde çiçeklenme ve diğer süreçlerin zamanlamasını belirler. Birçok tatlı su hayvanında sonbaharda günlerin kısalması, kışı atlatabilen dinlenme yumurtalarının ve kistlerin oluşmasına neden olur. Göçmen kuşlar için gündüz saatlerinin azalması, göçün başlaması için bir sinyal görevi görür. Pek çok memelide gonadların olgunlaşması ve üremenin mevsimselliği günün uzunluğuna bağlıdır. Son araştırmaların gösterdiği gibi, ılıman bölgede yaşayan birçok insan için kışın kısa bir fotoperiyod, sinirsel bir bozukluğa, yani depresyona neden olur. Bu hastalığın tedavisi için bir kişiyi her gün belirli bir süre boyunca parlak ışıkla aydınlatmak yeterlidir.