termofiilsed organismid. Termilise vee organismid Bakterid kuumaveeallikates

Keevas vees, temperatuuril 100°C surevad kõik elusorganismide vormid, sealhulgas bakterid ja mikroobid, mis on tuntud oma vastupidavuse ja elujõu poolest – see on laialt tuntud ja üldtunnustatud fakt. Aga kui vale see välja tuleb!

1970. aastate lõpus, esimeste süvameresõidukite tulekuga, hüdrotermilised allikad, millest voolavad pidevalt üle kuuma kõrge mineraliseerunud vee ojad. Selliste ojade temperatuur ulatub uskumatult 200–400 °C-ni. Alguses ei osanud keegi arvata, et elu võib eksisteerida mitme tuhande meetri sügavusel maapinnast, igaveses pimeduses ja isegi sellisel temperatuuril. Aga ta oli seal. Ja mitte primitiivne ainurakne elu, vaid terved iseseisvad ökosüsteemid, mis koosnevad teadusele varem tundmatutest liikidest.

Kaimani süviku põhjast umbes 5000 meetri sügavuselt leitud hüdrotermiline allikas. Selliseid allikaid nimetatakse musta suitsutaolise vee purskamise tõttu mustadeks suitsetajateks.

Hüdroenergia lähedal elavate ökosüsteemide alus termilised allikad kemosünteetilised bakterid on mikroorganismid, mis saavad vajalikke toitaineid oksüdeerides erinevaid keemilised elemendid; konkreetsel juhul süsinikdioksiidi oksüdeerimise teel. Nendest bakteritest sõltuvad kõik teised termiliste ökosüsteemide esindajad, sealhulgas filtriga toituvad krabid, krevetid, erinevad molluskid ja isegi tohutud mereussid.

See must suitsetaja on täielikult ümbritsetud valgetest mereanemoonidest. Tingimused, mis tähendavad teiste mereorganismide surma, on nende olendite jaoks normiks. Valged anemoonid saavad toitu kemosünteetilisi baktereid neelates.

Sises elavad organismid mustad suitsetajad"sõltuvad täielikult kohalikest tingimustest ega suuda ellu jääda valdavale enamusele tuttavas elupaigas mereelu. Sel põhjusel polnud pikka aega võimalik ainsatki olendit elusalt pinnale tõsta, nad kõik surid veetemperatuuri langedes.

Pompei uss (lat. Alvinella pompejana) - see veealuste hüdrotermiliste ökosüsteemide elanik sai üsna sümboolse nime.

Briti okeanoloogide juhitud ISISe veealusel mehitamata sõidukil õnnestus üles kasvatada esimene elusolend. Teadlased on avastanud, et temperatuur alla 70 °C on nende hämmastavate olendite jaoks surmav. See on üsna tähelepanuväärne, kuna 70°C temperatuur on surmav 99%-le Maal elavatest organismidest.

Veealuste termiliste ökosüsteemide avastamine oli teaduse jaoks äärmiselt oluline. Esiteks on avardatud piire, mille sees elu võib eksisteerida. Teiseks viis avastus teadlased selleni uus versioon elu tekkest Maal, mille järgi tekkis elu hüdrotermilistes tuulutusavades. Ja kolmandaks pani see avastus meid taas mõistma, et me teame meid ümbritsevast maailmast väga vähe.

.(Allikas: "Bioloogiline entsüklopeediline sõnaraamat." Peatoimetaja M. S. Giljarov; Toimetuse kolleegium: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin jt - 2. väljaanne, parandatud . - M .: Sov. Encyclopedia, 1986.)

Vaadake, mis on "TERMOFIILI ORGANISMID" teistes sõnaraamatutes:

- (thermo ... gr. phileo love) termofiilsed organismid (valdavalt mikroskoopilised), on võimelised elama suhteliselt kõrgel temperatuuril (kuni 70); nende looduslikud elupaigad on erinevad kuumaveeallikad ja termaalveed, vt. krüofiilne ...... Vene keele võõrsõnade sõnastik

- (termost (vt Thermo ...) ... ja kreeka philéo ma armastan) termofiilid, organismid, kes elavad temperatuuril üle 45 °C (enamusele elusolenditele surmav). Need on mõned kalad, erinevate selgrootute esindajad (ussid, ... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

- ... Vikipeedia

Organismid Teaduslik klassifikatsioon Klassifikatsioon: Kuningriigi organismid Tuuma-mittetuumaorganism (hilisladina organismus hilisladina keelest organizo ... Wikipedia

Madalamad organismid, nagu kõik elusolendid üldiselt, saavad elada ainult nende olemasolu täpselt määratletud välistingimustes, st elukeskkonna tingimustes, kus nad elavad, ja iga välise teguri puhul temperatuuri, rõhu, niiskuse jne korral. .

See on bakterite nimetus, millel on võime areneda temperatuuril üle 55 60 ° C. Miquel (Miquel) oli esimene, kes leidis ja eraldas Seine'i veest liikumatu batsilli, mis suudab elada ja paljuneda temperatuuril 70 ° C. Van Tieghem ... entsüklopeediline sõnaraamat F. Brockhaus ja I.A. Efron

Organismid Teaduslik klassifikatsioon Klassifikatsioon: Kuningriigi organismid Tuuma-mittetuumaorganism (hilisladina organismus hilisladina keelest organizo ... Wikipedia - Vaata ka: Suurimad organismid Väiksemad organismid on kõik bakterite, loomade, taimede ja muude organismide esindajad, mida leidub Maa, millel on oma klassides (eraldamised) minimaalsed väärtused selliste parameetrite järgi nagu ... Wikipedia

Mõnel organismil on eriline eelis, mis võimaldab neil vastu pidada ka kõige ekstreemsemates tingimustes, kus teised lihtsalt hakkama ei saa. Nende võimete hulgas võib märkida vastupidavust tohutule rõhule, äärmuslikele temperatuuridele ja teistele. Need kümme olendit meie nimekirjast annavad tõenäosust kõigile, kes julgevad endale kõige vastupidavama organismi tiitli.

10 Himaalaja hüppavat ämblikku

Aasia metshani on kuulus selle poolest, et lendab üle 6,5 kilomeetri, samas kui kõrgeim inimasustus asub 5100 meetri kõrgusel Peruu Andides. Kõrgusrekord ei kuulu aga sugugi hanedele, vaid Himaalaja hüppeämblikule (Euophrys omnisuperstes). See üle 6700 meetri kõrgusel elav ämblik toitub peamiselt väikestest putukatest, mille on sinna toonud tuuleiilid. Selle putuka peamine omadus on võime ellu jääda peaaegu täieliku hapniku puudumise tingimustes.

9 Hiiglaslik känguru hüppaja


Tavaliselt, kui mõelda loomadele, kes suudavad ilma veeta kõige kauem elada, tuleb kohe meelde kaamel. Kuid kaamelid suudavad kõrbes ilma veeta elada vaid 15 päeva. Vahepeal oled üllatunud, kui avastad, et maailmas on loom, kes suudab elada terve oma elu ilma tilkagi vett joomata. Hiidkänguru hüppaja on kopra lähisugulane. Nende keskmine eluiga on tavaliselt 3–5 aastat. Tavaliselt saavad nad niiskust toidust erinevaid seemneid süües. Lisaks ei higi need närilised, vältides sellega täiendavat veekadu. Tavaliselt elavad need loomad Surmaorus ja on praegu väljasuremisohus.

8. "Kuumuskindlad" ussid


Kuna vees olev soojus kandub organismidele tõhusamalt üle, on 50-kraadine veetemperatuur palju ohtlikum kui sama õhutemperatuur. Sel põhjusel vohavad kuumades veealustes allikates valdavalt bakterid, mida ei saa öelda mitmerakuliste eluvormide kohta. Siiski on olemas eriline ussiliik nimega paralvinella sulfincola, kes asustab meelsasti kohtadesse, kus vee temperatuur ulatub 45-55 kraadini. Teadlased viisid läbi eksperimendi, kus akvaariumi ühte seina soojendati, mille tulemusena selgus, et ussid eelistasid selles kohas viibida, jättes tähelepanuta jahedamad kohad. Arvatakse, et see omadus on ussides välja kujunenud, et nad saaksid maitsta kuumaveeallikates rohkesti leiduvate bakteritega. Sest neil polnud seda varem. looduslikud vaenlased, bakterid olid suhteliselt kerge saak.

7. Gröönimaa polaarhai


Gröönimaa hai on üks suurimaid ja vähem uuritud haid planeedil. Hoolimata asjaolust, et nad ujuvad üsna aeglaselt (iga amatöörujuja võib neist mööduda), on nad äärmiselt haruldased. See on tingitud asjaolust, et see hailiik elab reeglina 1200 meetri sügavusel. Lisaks on see hai üks külmakindlamaid. Tavaliselt eelistab ta viibida vees, mille temperatuur kõigub 1–12 kraadi Celsiuse järgi. Kuna need haid elavad külmas vees, peavad nad oma energiatarbimise minimeerimiseks liikuma äärmiselt aeglaselt. Toidus on nad loetamatud ja söövad kõike, mis neile ette tuleb. Kuuldavasti on nende eluiga umbes 200 aastat, kuid keegi pole seda veel kinnitada ega ümber lükata.

6. Devil Worm


Aastakümneid uskusid teadlased, et suurtes sügavustes suudavad ellu jääda ainult üherakulised organismid. Nende arvates kõrgsurve, hapnikupuudus ja äärmuslikud temperatuurid seisid mitmerakuliste olendite ees. Siis aga avastati mitme kilomeetri sügavuselt mikroskoopilised ussid. Saksa folkloorist pärit deemoni järgi nime saanud halicephalobus mephisto leiti veeproovidest 2,2 kilomeetrit maapinnast allpool, lebades ühes koobastest aastal. Lõuna-Aafrika. Nad on suutnud ellu jääda ekstreemsetes keskkonnatingimustes, mis viitab sellele, et Marsil ja teistel meie galaktika planeetidel on elu võimalik.

5. Konnad

Teatud tüüpi konnad on laialt tuntud oma võime poolest sõna otseses mõttes külmuda talvine periood ja elavneb kevade saabudes. IN Põhja-Ameerika selliseid konni on leitud viis liiki, kellest levinuim on harilik puukonn. Kuna puukonnad ei ole väga tugevad urgu ajada, siis nad lihtsalt peituvad langenud lehtede alla. Nende veenides on selline aine nagu antifriis ja kuigi nende süda lõpuks seiskub, on see ajutine. Nende ellujäämistehnika aluseks on tohutu glükoosikontsentratsioon, mis konnamaksast vereringesse jõuab. Veelgi üllatavam on asjaolu, et konnad suudavad demonstreerida oma võimet külmuda mitte ainult sisse looduskeskkond, aga ka laboris, võimaldades teadlastel oma saladusi avastada.

(bänner_ads_inline)

4 süvamere mikroobi


Me kõik teame, et maailma sügavaim punkt on Mariaani kraav. Selle sügavus ulatub peaaegu 11 kilomeetrini ja sealne rõhk ületab atmosfäärirõhu 1100 korda. Mõned aastad tagasi õnnestus teadlastel sealt leida hiiglaslikud amööbid, mis õnnestus jäädvustada kõrgresolutsiooniga kaameraga ja kaitsta klaaskeraga põhjas valitseva tohutu surve eest. Veelgi enam, hiljutine James Cameroni enda saadetud ekspeditsioon näitas, et Mariaani süviku sügavustes võib eksisteerida ka teisi eluvorme. Saadi põhjasetete proovid, mis tõestasid, et lohk kubiseb sõna otseses mõttes mikroobidest. See fakt hämmastas teadlasi, sest seal valitsevad ekstreemsed olud ja ka tohutu surve pole paradiisist kaugel.

3. Bdelloidea


Liigi Bdelloidea rotiferid on imepisikesed emased selgrootud, keda tavaliselt leidub mage vesi. Pärast nende avastamist pole selle liigi isaseid leitud ja rotiferid ise paljunevad aseksuaalselt, mis omakorda hävitab nende endi DNA. Nad taastavad oma natiivse DNA, süües teist tüüpi mikroorganisme. Tänu sellele võimele taluvad rotiferid äärmist dehüdratsiooni, pealegi on nad võimelised vastu pidama kiirgustasemele, mis tapaks enamiku meie planeedi elusorganisme. Teadlased usuvad, et nende võime DNA-d parandada tekkis tänu vajadusele ellu jääda äärmiselt kuivas keskkonnas.

2. Prussakas


Levib müüt, et prussakad on ainsad elusorganismid, kes tuumasõja ellu jäävad. Tegelikult võivad need putukad elada ilma vee ja toiduta mitu nädalat ning veelgi enam, nad võivad elada nädalaid ilma peata. Prussakad on eksisteerinud 300 miljonit aastat, elades isegi kauem kui dinosaurused. Discovery Channel viis läbi rea katseid, mis pidid näitama, kas prussakad jäävad võimsa vahendiga ellu või mitte. tuumakiirgus. Selle tulemusena selgus, et peaaegu pooled putukatest suutsid üle elada 1000 radiatsiooni kiirgust (selline kiirgus võib tappa täiskasvanud terve inimese juba 10 minutiga), pealegi jäi 10 000 kiirgusega kokku puutudes ellu 10% prussakatest. , mis võrdub Hiroshimas toimunud tuumaplahvatuse kiirgusega. Kahjuks ei elanud ükski neist väikestest putukatest üle 100 000 rad kiirgust.

1. Tardigradid


Kõige rohkem on leitud pisikesi veeorganisme, mida nimetatakse tardigradideks vastupidavad organismid meie planeet. Need esmapilgul armsad loomad suudavad üle elada peaaegu kõik ekstreemsed tingimused, olgu selleks kuumus või külm, tohutu surve või kõrge kiirgus. Nad suudavad mõnda aega ellu jääda isegi kosmoses. Ekstreemsetes tingimustes ja äärmise dehüdratsiooni tingimustes suudavad need olendid ellu jääda mitu aastakümmet. Nad ärkavad ellu, tuleb need vaid tiiki asetada.

Temperatuur on kõige olulisem keskkonnategur. Temperatuur mõjutab tohutult paljusid organismide elu aspekte, nende leviku geograafiat, paljunemist ja muid organismide bioloogilisi omadusi, mis sõltuvad peamiselt temperatuurist. Vahemik, s.t. temperatuuripiirid, mille juures elu võib eksisteerida, jäävad vahemikku umbes -200°C kuni +100°C, mõnikord leitakse bakterite olemasolu kuumaveeallikates temperatuuril 250°C. Tegelikult suudab enamik organisme ellu jääda veelgi kitsamas temperatuurivahemikus.

Teatud tüüpi mikroorganismid, peamiselt bakterid ja vetikad, on võimelised elama ja paljunema kuumaveeallikates keemistemperatuurile lähedasel temperatuuril. Kuumaveeallika bakterite temperatuuri ülempiir on umbes 90 °C. Temperatuuri muutlikkus on ökoloogilisest seisukohast väga oluline.

Iga liik on võimeline elama ainult teatud temperatuurivahemikus, nn maksimaalse ja minimaalse surmava temperatuuri piires. Peale nende kriitiliste äärmuslike temperatuuride, külma või kuuma, toimub organismi surm. Kuskil vahepeal on optimaalne temperatuur, milles on aktiivne kõigi organismide, elusaine kui terviku elutegevus.

Vastavalt organismide taluvusele temperatuuri režiim need jagunevad eurütermilisteks ja stenotermilisteks, s.o. talub suuri või kitsaid temperatuurikõikumisi. Näiteks samblikud ja paljud bakterid võivad elada erinevatel temperatuuridel või orhideed ja muud soojust armastavad taimed troopilised vööd- on stenotermilised.

Mõned loomad suudavad hoida püsivat kehatemperatuuri sõltumata ümbritsevast temperatuurist. Selliseid organisme nimetatakse homöotermilisteks. Teistel loomadel muutub kehatemperatuur sõltuvalt ümbritsevast temperatuurist. Neid nimetatakse poikilotermideks. Sõltuvalt sellest, kuidas organismid temperatuurirežiimiga kohanevad, jagunevad nad kahte tüüpi. keskkonnarühmad: krüofüllid – külmaga, madalate temperatuuridega kohanenud organismid; termofiilid – ehk soojust armastavad.

Alleni reegel– ökogeograafiline reegel, mille kehtestas D. Allen 1877. aastal. Selle reegli kohaselt on sarnast eluviisi järgivate homoiotermiliste (soojavereliste) sugulastest liikidest külmemas kliimas elavatel loomadel suhteliselt väiksemad väljaulatuvad kehaosad: kõrvad, jalad, sabad jne.

Väljaulatuvate kehaosade vähendamine toob kaasa keha suhtelise pinna vähenemise ja aitab säästa soojust.

Selle reegli näiteks on koerte perekonna esindajad erinevatest piirkondadest. Selle perekonna väikseimad (keha pikkuse suhtes) kõrvad ja vähem piklik koon on arktilisel rebasel (vahemik - Arktika) ning suurimad kõrvad ja kitsas piklik koon - fenneki rebasel (vahemik - Sahara).

Seda reeglit rakendatakse ka inimpopulatsioonide puhul: kõige lühem (keha suuruse suhtes) nina, käed ja jalad on iseloomulikud eskimo-aleuudi rahvastele (eskimod, inuiidid) ning pikad käed ja jalad karusnahkade ja tutside jaoks.

Bergmani reegel on ökogeograafiline reegel, mille sõnastas 1847. aastal saksa bioloog Carl Bergman. Reegel ütleb, et homoiotermiliste (soojavereliste) loomade sarnaste vormide seas on suurimad need, kes elavad külmemas kliimas – kõrgetel laiuskraadidel või mägedes. Kui on lähisuguluses liike (näiteks sama perekonna liike), kes oma toitumise ja elustiili poolest oluliselt ei erine, siis suuremaid liike esineb ka raskemas (külmas) kliimas.

Reegel põhineb eeldusel, et endotermiliste liikide kogusoojuse produktsioon sõltub keha mahust ja soojusülekande kiirus selle pindalast. Organismide suuruse suurenemisega kasvab keha maht kiiremini kui selle pind. Eksperimentaalselt katsetati seda reeglit esmalt erineva suurusega koertel. Selgus, et väikeste koerte soojustoodang on suurem massiühiku kohta, kuid olenemata suurusest jääb see pinnaühiku kohta peaaegu konstantseks.

Bergmani reegel on tõepoolest sageli täidetud nii sama liigi kui ka lähedaste liikide seas. Näiteks tiigri amuuri vorm koos Kaug-Ida suurem kui Sumatran Indoneesiast. Hundi põhjapoolsed alamliigid on keskmiselt suuremad kui lõunapoolsed. Karu perekonna sugulasliikidest elavad suurimad põhjapoolsetel laiuskraadidel ( jääkaru, pruunkarud umbes. Kodiak) ja enamik väikesed liigid(näiteks prillkaru) - sooja kliimaga piirkondades.

Samas kritiseeriti seda reeglit sageli; märgiti, et see ei saa olla üldist laadi, kuna imetajate ja lindude suurust mõjutavad peale temperatuuri veel paljud muud tegurid. Lisaks ei toimu populatsiooni ja liigi tasandil kohanemine karmi kliimaga sageli mitte keha suuruse muutuste, vaid kehasuuruse muutumise tõttu. siseorganid(südame ja kopsude suuruse suurenemine) või biokeemiliste kohanduste kaudu. Seda kriitikat silmas pidades tuleb rõhutada, et Bergmani reegel on olemuselt statistiline ja avaldab oma mõju selgelt, muude asjaolude jäämisel.

Tõepoolest, sellest reeglist on palju erandeid. Seega on villase mammuti väikseim rass teada polaarselt Wrangeli saarelt; paljud metsahundi alamliigid on suuremad kui tundralised (näiteks Kenai poolsaarelt väljasurnud alamliik; oletatakse, et suured suurused võivad anda neile huntidele eelise poolsaarel elavate suurte põtrade küttimisel). Amuuril elav Kaug-Ida leopardi alamliik on Aafrika omast oluliselt väiksem. Toodud näidetes erinevad võrreldavad vormid oma eluviisilt (saar- ja mandripopulatsioonid; väiksemast saagist toituv tundra alamliik ja suuremast saagist toituv metsa alamliik).

Inimese suhtes on reegel teatud määral rakendatav (näiteks pügmeede hõimud ilmusid ilmselt korduvalt ja iseseisvalt erinevatesse troopilise kliimaga piirkondadesse); kohalike toitumisharjumuste ja tavade erinevuste, rände ja populatsioonidevahelise geneetilise triivi tõttu seatakse aga selle reegli kohaldatavusele piirangud.

Glogeri reegel seisneb selles, et homoiotermiliste (soojavereliste) sugulasvormide (sama liigi erinevad rassid või alamliigid, sugulasliigid) hulgas on soojas ja niiskes kliimas elavad loomad heledamad kui külmas ja kuivas kliimas elavad loomad. Asutatud 1833. aastal Poola ja Saksa ornitoloogi Konstantin Glogeri (Gloger C. W. L.; 1803-1863) poolt.

Näiteks enamik kõrbe linnuliike on tuhmimad kui nende lähistroopilistest ja vihmamets. Glogeri reeglit saab seletada nii maskeerimiskaalutlustega kui ka kliimatingimuste mõjuga pigmentide sünteesile. Teatud määral kehtib Glogeri reegel ka purjus kilotermiliste (külmavereliste) loomade, eelkõige putukate kohta.

Niiskus kui keskkonnategur

Algselt olid kõik veeorganismid. Olles vallutanud maa, ei kaotanud nad sõltuvust veest. Vesi on kõigi elusorganismide lahutamatu osa. Niiskus on veeauru hulk õhus. Ilma niiskuse ja veeta pole elu.

Niiskus on parameeter, mis iseloomustab veeauru sisaldust õhus. Absoluutne niiskus on veeauru hulk õhus ja sõltub temperatuurist ja rõhust. Seda kogust nimetatakse suhteliseks niiskuseks (st õhus oleva veeauru ja küllastunud auru koguse suhe teatud temperatuuri- ja rõhutingimustel).

Looduses on igapäevane niiskuse rütm. Niiskus kõigub nii vertikaalselt kui ka horisontaalselt. See tegur koos valguse ja temperatuuriga mängib olulist rolli organismide elutegevuse ja nende leviku reguleerimisel. Niiskus muudab ka temperatuuri mõju.

Õhukuivatus on oluline keskkonnategur. Eriti maismaaorganismide jaoks on õhu kuivatav toime suur tähtsus. Loomad kohanevad kaitsealadele liikudes ja on aktiivsed öösel.

Taimed imavad mullast vett ja aurustuvad peaaegu täielikult (97-99%) läbi lehtede. Seda protsessi nimetatakse transpiratsiooniks. Aurustumine jahutab lehti. Tänu aurustamisele transporditakse ioonid läbi pinnase juurteni, ioonide transport rakkude vahel jne.

Teatud kogus niiskust on maismaaorganismide jaoks hädavajalik. Paljud neist vajavad normaalseks eluks 100% suhtelist õhuniiskust ja vastupidi, normaalses olekus organism ei saa absoluutselt kuivas õhus kaua elada, sest kaotab pidevalt vett. Vesi on elusaine oluline osa. Seetõttu põhjustab teatud koguse vee kaotus surma.

Kuiva kliima taimed kohanevad morfoloogiliste muutustega, vegetatiivsete organite, eriti lehtede vähenemisega.

Kohanevad ka maismaaloomad. Paljud neist joovad vett, teised imevad seda vedelas või aurulises olekus keha kaudu. Näiteks enamik kahepaikseid, mõned putukad ja lestad. Enamik kõrbeloomi ei joo kunagi, nad rahuldavad oma vajadused toiduga varutava vee arvelt. Teised loomad saavad vett rasva oksüdatsiooni protsessis.

Vesi on elusorganismidele hädavajalik. Seetõttu levivad organismid sõltuvalt nende vajadustest kogu elupaigas: veeorganismid elavad vees pidevalt; hüdrofüüdid võivad elada ainult väga niiskes keskkonnas.

Ökoloogilise valentsi seisukohalt kuuluvad hüdrofüüdid ja hügrofüüdid stenogeerite rühma. Niiskus mõjutab suuresti organismide elutähtsaid funktsioone, näiteks 70% suhteline niiskus oli väga soodne rändtirtsude emaste põldküpseks ja viljakusele. Soodsa paljunemise korral põhjustavad nad paljude riikide põllukultuuridele tohutut majanduslikku kahju.

Organismide leviku ökoloogiliseks hindamiseks kasutatakse kliima kuivuse indikaatorit. Kuivus toimib organismide ökoloogilise klassifikatsiooni valikulise tegurina.

Seega jaotatakse organismiliigid sõltuvalt kohaliku kliima niiskuse omadustest ökoloogilistesse rühmadesse:

1. Hüdatofüüdid on veetaimed.

2. Hüdrofüüdid on maismaa-veetaimed.

3. Hügrofüüdid - kõrge õhuniiskuse tingimustes elavad maismaataimed.

4. Mesofüüdid on taimed, mis kasvavad keskmise niiskusega.

5. Kserofüüdid on ebapiisava niiskusega kasvavad taimed. Need omakorda jagunevad: sukulendid - mahlakad taimed(kaktused); sklerofüüdid on kitsaste ja väikeste lehtedega taimed, mis on volditud tuubulitesse. Samuti jagunevad nad eukserofüütideks ja stipakserofüütideks. Eukserofüüdid on stepitaimed. Stipakserofüütid on ahtalehise murukõrreliste rühm (sulehein, aruhein, peenikesel jt.). Mesofüüdid jagunevad omakorda ka mesohügrofüütideks, mesokserofüütideks jne.

Õhuniiskus, mis annab oma väärtuse temperatuurile, on siiski üks peamisi keskkonnategureid. Läbi suure osa eluslooduse ajaloost orgaaniline maailm esindasid eranditult organismide veenormid. Valdav osa elusolendite lahutamatuks osaks on vesi ning sugurakkude paljunemiseks või ühinemiseks vajavad peaaegu kõik neist veekeskkonda. Maismaaloomad on sunnitud looma oma kehas kunstliku veekeskkond väetamiseks ja see toob kaasa asjaolu, et viimane muutub sisemiseks.

Niiskus on veeauru hulk õhus. Seda saab väljendada grammides kuupmeetri kohta.

Valgus kui keskkonnategur. Valguse roll organismide elus

Valgus on üks energia vorme. Vastavalt termodünaamika esimesele seadusele ehk energia jäävuse seadusele võib energia muutuda ühest vormist teise. Selle seaduse kohaselt on organismid termodünaamiline süsteem, mis vahetab pidevalt keskkonnaga energiat ja ainet. Maa pinnal olevad organismid puutuvad kokku energiavooga, peamiselt päikeseenergiaga, aga ka kosmiliste kehade pikalainelise soojuskiirgusega.

Mõlemad tegurid määravad kliimatingimused keskkond (temperatuur, vee aurustumiskiirus, õhu ja vee liikumine). Kosmosest langeb biosfääri päikesevalgus energiaga 2 cal. 1 cm 2 kohta 1 minutiga. See nn päikesekonstant. See atmosfääri läbiv valgus on sumbunud ja selgel keskpäeval ei jõua Maa pinnale rohkem kui 67% selle energiast, s.o. 1,34 cal. cm 2 kohta 1 min. Pilvekatet, vett ja taimestikku läbides nõrgeneb päikesevalgus veelgi ning energia jaotus selles spektri erinevates osades muutub oluliselt.

Päikesevalguse ja kosmilise kiirguse sumbumise aste sõltub valguse lainepikkusest (sagedusest). Ultraviolettkiirgus lainepikkusega alla 0,3 mikroni peaaegu ei läbi osoonikihti (umbes 25 km kõrgusel). Selline kiirgus on ohtlik elusorganismile, eriti protoplasmale.

Eluslooduses on valgus ainuke energiaallikas, kõik taimed peale bakterite fotosünteesivad, s.t. sünteesida orgaaniline aine alates anorgaanilised ained(st veest, mineraalsooladest ja CO- Looduses on valgus ainus energiaallikas, kõik taimed, välja arvatud bakterid 2 – abiga kiirgav energia assimilatsiooni protsessis). Kõik organismid sõltuvad toidust maapealsetest fotosüntesaatoritest, st. klorofülli kandvad taimed.

Valgus kui keskkonnategur jaguneb ultraviolettkiirguseks, mille lainepikkus on 0,40–0,75 mikronit, ja infrapunakiirguseks, mille lainepikkus on suurem.

Nende tegurite mõju sõltub organismide omadustest. Iga organismitüüp on kohanenud ühe või teise valguse lainepikkuste spektriga. Mõned organismiliigid on kohanenud ultraviolettkiirgusega, teised aga infrapunaga.

Mõned organismid suudavad lainepikkust eristada. Neil on erilised valgust tajuvad süsteemid ja värvinägemine, millel on nende elus suur tähtsus. Paljud putukad on tundlikud lühilainekiirguse suhtes, mida inimene ei taju. Ööliblikad tajuvad ultraviolettkiiri hästi. Mesilased ja linnud määravad täpselt oma asukoha ja navigeerida maastikul isegi öösel.

Organismid reageerivad tugevalt ka valguse intensiivsusele. Nende omaduste järgi jagunevad taimed kolme ökoloogilise rühma:

1. Valguslembesed, päikest armastavad ehk heliofüüdid – mis on võimelised normaalselt arenema ainult päikesekiirte all.

2. Varjulembesed ehk sciophytes on metsade madalama astme taimed ja süvameretaimed, näiteks maikellukesed jt.

Valguse intensiivsuse vähenemisel aeglustub ka fotosüntees. Kõikidel elusorganismidel on lävi tundlikkus valguse intensiivsuse ja ka muude keskkonnategurite suhtes. Erinevatel organismidel on keskkonnategurite suhtes erinev lävitundlikkus. Näiteks intensiivne valgus pärsib Drosophyll kärbeste arengut, põhjustades isegi nende surma. Neile ei meeldi valgus ja prussakad ja muud putukad. Enamikus fotosünteesivates taimedes on vähese valguse intensiivsuse korral valkude süntees pärsitud, loomadel aga biosünteesi protsessid.

3. Varjutaluvad või fakultatiivsed heliofüüdid. Taimed, mis kasvavad hästi nii varjus kui valguses. Loomadel nimetatakse neid organismide omadusi valgust armastavateks (fotofiilideks), varju armastavateks (fotofoobideks), eurüfoobseteks – stenofoobseteks.

Ökoloogiline valents

elusorganismi kohanemisvõime aste keskkonnatingimuste muutustega. E. v. on vaate vara. Kvantitatiivselt väljendatakse seda keskkonnamuutuste ulatusega, mille jooksul antud liik säilitab normaalse elutegevuse. E. v. võib vaadelda nii seoses liigi reaktsiooniga üksikutele keskkonnateguritele kui ka seoses tegurite kompleksiga.

Esimesel juhul tähistatakse liike, mis taluvad mõjuteguri tugevuse suuri muutusi, terminiga, mis koosneb selle teguri nimest koos eesliitega "evry" (eurütermiline - seoses temperatuuri mõjuga, eurihaliin - soolsusele , eurübatic - sügavusele jne); liike, mis on kohanenud ainult selle teguri väikeste muutustega, tähistatakse sarnase terminiga eesliitega "steno" (stenotermiline, stenohaline jne). Tüübid, millel on lai E. in. tegurite kompleksi suhtes nimetatakse neid euribiontideks (vt. Eurybionts), vastandina stenobiontideks (vt. Stenobionts), millel on vähene kohanemisvõime. Kuna eurübiontism võimaldab asustada mitmesuguseid elupaiku ja stenobionism ahendab järsult liigile sobivate elupaikade ulatust, nimetatakse neid kahte rühma sageli vastavalt eurü- või stenotoopiliseks.

euribiondid, looma- ja taimeorganismid, mis võivad eksisteerida keskkonnatingimuste oluliste muutustega. Nii näiteks taluvad mereranniku elanikud mõõna ajal regulaarset kuivamist, suvel - tugevat soojenemist ja talvel - jahtumist ja mõnikord külmumist (eurütermilised loomad); jõgede suudmealade asukad peavad vastu vahenditele. vee soolsuse kõikumised (eurühaliiniloomad); hulk loomi eksisteerib laias hüdrostaatilise rõhu vahemikus (eurübaadid). Paljud parasvöötme laiuskraadide maismaaelanikud taluvad suuri hooajalisi temperatuurikõikumisi.

Liigi eurybiontsust suurendab taluvusvõime ebasoodsad tingimused anabioosi seisundis (paljud bakterid, paljude taimede eosed ja seemned, külmade ja parasvöötme laiuskraadide täiskasvanud mitmeaastased taimed, mageveekäsnade ja sammalloomade talvituvad pungad, oksjalgsete munad, täiskasvanud tardigrade ja mõned rotiferid jne) või talveunes (mõned imetajad).

TŠETVERIKOVI Reegel, reeglina ei ole Kromi järgi looduses kõiki elusorganismide tüüpe esindatud eraldi isoleeritud isenditena, vaid paljude (mõnikord väga suurte) isendite-populatsioonide agregaatidena. Kasvatanud S. S. Chetverikov (1903).

Vaade- see on ajalooliselt väljakujunenud morfoloogiliste ja füsioloogiliste omaduste poolest sarnaste isendite populatsioonide kogum, mis on võimeline vabalt ristuma ja tootma viljakaid järglasi, hõivates teatud ala. Igat tüüpi elusorganisme saab kirjeldada kogumiga iseloomulikud tunnused, omadused, mida nimetatakse vaate tunnusteks. Liigi tunnuseid, mille abil saab üht liiki teisest eristada, nimetatakse liigikriteeriumideks.

Kõige sagedamini kasutatavad seitse üldist vaatekriteeriumi on järgmised:

1. konkreetne tüüp organisatsioonid: agregaat iseloomulikud tunnused eristada teatud liigi isendeid teise liigi isenditest.

2. Geograafiline kindlus: liigi isendite olemasolu kindlas kohas gloobus; levila – ala, kus antud liigi isendid elavad.

3. Ökoloogiline kindlus: liigi isendid elavad teatud füüsikaliste keskkonnategurite väärtuste vahemikus, nagu temperatuur, niiskus, rõhk jne.

4. Eristumine: liik koosneb väiksematest isendite rühmadest.

5. Diskreetsus: selle liigi isendid on eraldatud teise isenditest lünga – vaheajaga.Hiatuse määrab isoleerivate mehhanismide toime, nagu pesitsusperioodide mittevastavus, spetsiifiliste käitumisreaktsioonide kasutamine, hübriidide steriilsus jne.

6. Reprodutseeritavus: isendite paljunemine võib toimuda aseksuaalselt (muutuse aste on väike) ja suguliselt (muutuse aste on suur, kuna igas organismis on ühendatud isa ja ema omadused).

7. Teatud arvukuse tase: populatsioonis toimuvad perioodilised (elulained) ja mitteperioodilised muutused.

Mis tahes liigi isendid on ruumis jaotunud äärmiselt ebaühtlaselt. Näiteks kõrvenõgest leidub tema levila piires vaid niisketes varjulistes ja viljaka pinnasega kohtades, moodustades tihnikuid jõgede, ojade lammidel, järvede ümbruses, soode äärealadel, segametsad ja põõsaste tihnikud. Metsaservadel, niitudel ja põldudel leidub euroopa muti kolooniaid, mis on selgelt nähtavad maa küngastel. Sobib eluks
kuigi elupaiku leidub sageli levila piires, ei kata need kogu levila ja seetõttu selle liigi isendeid selle teistes osades ei leidu. Pole mõtet otsida nõgest männimetsast või mutti rabast.

Seega väljendub liikide ebaühtlane jaotus ruumis "tihedussaarte", "klombidena". Selle liigi suhteliselt suure levikuga alad vahelduvad vähese arvukusega aladega. Selliseid iga liigi populatsiooni "tiheduskeskusi" nimetatakse populatsioonideks. Populatsioon on teatud liigi isendite kogum, mis on pikka aega (suur hulk põlvkondi) asustanud teatud ruumis (leviala osa) ja isoleeritud teistest sarnastest populatsioonidest.

Elanikkonna sees toimub praktiliselt tasuta ristumine (panmixia). Teisisõnu, populatsioon on rühm isendeid, kes on omavahel vabalt seotud, elavad pikka aega teatud territooriumil ja on teistest sarnastest rühmadest suhteliselt eraldatud. Liik on seega populatsioonide kogum ja populatsioon on struktuuriüksus lahke.

Erinevus populatsiooni ja liigi vahel:

1) eri populatsioonide isendid ristuvad omavahel vabalt,

2) eri populatsioonide isendid erinevad üksteisest vähe,

3) kahe naaberpopulatsiooni vahel puudub lõhe, st nende vahel toimub järkjärguline üleminek.

Spetsifikatsiooniprotsess. Oletame, et antud liik hõivab teatud ala, mille määrab tema toitumise olemus. Indiviididevahelise lahknemise tulemusena levila suureneb. Uuele alale jäävad alad erinevate söödataimedega, füüsilised ja keemilised omadused jne Levila erinevatesse osadesse sattunud isendid moodustavad populatsioone. Tulevikus hakkab populatsioonide isendite järjest suurenevate erinevuste tulemusena üha enam ilmnema, et ühe populatsiooni isendid erinevad millegi poolest teise populatsiooni isenditest. Toimub populatsioonide lahknemise protsess. Igas neist kogunevad mutatsioonid.

Mis tahes liigi esindajad levila kohalikus osas moodustavad kohaliku populatsiooni. Elutingimuste poolest homogeensete levila osadega seotud kohalike populatsioonide kogum moodustab ökoloogilise populatsiooni. Seega, kui liik elab niidul ja metsas, siis räägitakse tema kummi- ja niidupopulatsioonidest. Teatud geograafiliste piiridega seotud liigi levialasse kuuluvaid populatsioone nimetatakse geograafilisteks populatsioonideks.
Populatsioonide suurus ja piirid võivad dramaatiliselt muutuda. Massilise paljunemise puhangute ajal levib liik väga laialt ja tekivad hiiglaslikud populatsioonid.

Geograafiliste populatsioonide kogumit, millel on stabiilsed tunnused, võime ristuda ja saada viljakaid järglasi, nimetatakse alamliigiks. Darwin ütles, et uute liikide teke käib läbi sortide (alamliikide).

Siiski tuleb meeles pidada, et mõni element looduses sageli puudub.
Iga alamliigi isenditel esinevad mutatsioonid ei saa iseenesest viia uute liikide tekkeni. Põhjus peitub selles, et see mutatsioon rändab läbi populatsiooni, kuna alamliikide isendid, nagu me teame, ei ole reproduktiivselt isoleeritud. Kui mutatsioon on kasulik, suurendab see populatsiooni heterosügootsust, kui see on kahjulik, lükatakse see valiku teel lihtsalt tagasi.

Pidevalt toimuva mutatsiooniprotsessi ja vaba ristumise tulemusena kuhjuvad mutatsioonid populatsioonides. I. I. Schmalhauseni teooria kohaselt luuakse päriliku varieeruvuse reserv, st valdav enamus tekkivatest mutatsioonidest on retsessiivsed ega ilmne fenotüüpselt. Heterosügootses olekus mutatsioonide kõrge kontsentratsiooni saavutamisel muutub retsessiivseid geene kandvate isendite ristumine tõenäoliseks. Sel juhul tekivad homosügootsed isendid, kelle puhul mutatsioonid avalduvad juba fenotüüpiliselt. Nendel juhtudel on mutatsioonid juba loodusliku valiku kontrolli all.
Kuid see ei ole spetsifikatsiooniprotsessi jaoks veel määrava tähtsusega, sest looduslikud populatsioonid on avatud ja neisse siseneb pidevalt naaberpopulatsioonidest pärit võõrgeene.

Geenivoog on piisav, et säilitada kõigi kohalike populatsioonide geenifondide (kõikide genotüüpide kogu) suur sarnasus. Arvatakse, et 200 isendist koosnevas populatsioonis, millest igaühes on 100 000 lookust, geenivaramu täienemine võõrgeenide tõttu on 100 korda suurem kui - mutatsioonide tõttu. Selle tulemusena ei saa ükski populatsioon dramaatiliselt muutuda seni, kuni see on allutatud geenivoo normaliseerivale mõjule. Populatsiooni vastupidavust oma geneetilise koostise muutustele selektsiooni mõjul nimetatakse geneetiliseks homöostaasiks.

Populatsiooni geneetilise homöostaasi tulemusena on uue liigi teke väga raske. Veel üks tingimus peab olema täidetud! Nimelt on vaja isoleerida tütarpopulatsiooni genofond emapoolsest genofondist. Isolatsioon võib olla kahel kujul: ruumiline ja ajaline. Ruumiline isolatsioon on tingitud mitmesugustest geograafilistest tõketest, nagu kõrbed, metsad, jõed, luited, lammid. Kõige sagedamini tekib ruumiline isolatsioon pideva ulatuse järsu vähenemise ja selle lagunemise tõttu eraldi taskuteks või niššideks.

Sageli isoleerub elanikkond rände tagajärjel. Sel juhul tekib isoleeritud populatsioon. Kuna aga isendite arv isolaadipopulatsioonis on tavaliselt väike, siis tekib sugulusaretuse oht – sugulusaretusega kaasnev degeneratsioon. Ruumilisel isolatsioonil põhinevat eristumist nimetatakse geograafiliseks.

Ajutine isolatsioonivorm hõlmab paljunemise aja muutumist ja nihkeid kogu elutsükli jooksul. Ajutisel isolatsioonil põhinevat eristumist nimetatakse ökoloogiliseks.
Mõlemal juhul on määrav uue, vanaga mitteühilduva geneetilise süsteemi loomine. Spetsifikatsiooni kaudu realiseerub evolutsioon, mistõttu nad ütlevad, et liik on elementaarne evolutsioonisüsteem. Populatsioon on elementaarne evolutsiooniline üksus!

Populatsioonide statistilised ja dünaamilised omadused.

Organismiliigid kaasatakse biotsenoosi mitte eraldi isenditena, vaid populatsioonide või nende osadena. Populatsioon on liigi osa (koosneb sama liigi isenditest), mis võtab enda alla suhteliselt homogeense ruumi ning on võimeline teatud arvu isereguleeruma ja säilitama. Iga liik okupeeritud territooriumil jaguneb populatsioonideks.Kui arvestada keskkonnategurite mõju ühele organismile, siis teatud faktori tasemel (näiteks temperatuur) uuritav isend kas jääb ellu või sureb. Pilt muutub, kui uurida sama teguri mõju sama liigi organismide rühmale.

Mõned isendid surevad või vähendavad oma elutegevust ühel kindlal temperatuuril, teised madalamal ja kolmandad kõrgemal. Seetõttu võib populatsioonile anda veel ühe definitsiooni: selleks, et ellu jääda ja järglasi anda, peavad kõik elavad. organismid peavad dünaamiliste keskkonnarežiimide tingimustes eksisteerima tegurid rühmituste ehk populatsioonide kujul, s.t. sarnase pärilikkusega koos elavate indiviidide agregaadid.Populatsiooni kõige olulisem tunnus on kogu territoorium, mille ta hõivab. Kuid populatsiooni sees võib erinevatel põhjustel olla rohkem või vähem isoleeritud rühmitusi.

Seetõttu on üksikute indiviidrühmade vaheliste piiride hägustumise tõttu raske anda populatsiooni ammendavat definitsiooni. Iga liik koosneb ühest või mitmest populatsioonist ja populatsioon on seega liigi olemasolu vorm, selle väikseim arenev üksus. Populatsioonide jaoks mitmesugused isendite arvukuse kahanemisel on vastuvõetavad piirid, mida ületades muutub populatsiooni olemasolu võimatuks. Kirjanduses puuduvad täpsed andmed populatsiooni suuruse kriitiliste väärtuste kohta. Antud väärtused on vastuolulised. Siiski on tõsiasi, et mida väiksemad on isendid, seda kõrgemad on nende arvukuse kriitilised väärtused. Mikroorganismide puhul on need miljonid isendid, putukate puhul kümned ja sajad tuhanded ning suurte imetajate puhul mitukümmend.

Arv ei tohiks langeda alla piiri, mille ületamisel on seksuaalpartnerite kohtumise tõenäosus järsult vähenenud. Kriitiline arv sõltub ka muudest teguritest. Näiteks mõne organismi jaoks on rühma elustiil spetsiifiline (kolooniad, karjad, karjad). Populatsioonis olevad rühmad on suhteliselt isoleeritud. Võib esineda juhtumeid, kus populatsiooni suurus tervikuna on endiselt üsna suur ja üksikute rühmade arv väheneb alla kriitilise piiri.

Näiteks Peruu kormorani koloonias (rühmas) peab olema vähemalt 10 tuhat isendit ja põhjapõdrakarjas 300–400 pead. Et mõista toimimismehhanisme ja käsitleda populatsioonide kasutamise probleeme suur tähtsus omada teavet nende struktuuri kohta. Seal on soo, vanuse, territoriaalse ja muud tüüpi struktuurid. Teoreetilises ja rakenduslikus mõttes on kõige olulisemad andmed vanuselise struktuuri kohta - eri vanuses indiviidide (sageli rühmadesse kombineeritud) suhe.

Loomad on jagatud järgmistesse vanuserühmadesse:

Alaealiste rühm (lapsed) seniilne rühm (seniilne, ei osale paljunemisel)

Täiskasvanute rühm (sigivad isikud).

Tavaliselt iseloomustab normaalpopulatsioone suurim elujõulisus, kus kõik vanused on esindatud suhteliselt ühtlaselt. Regressiivses (ohustatud) populatsioonis domineerivad seniilsed isikud, mis viitab negatiivsete tegurite olemasolule, mis häirivad reproduktiivfunktsioone. Selle seisundi põhjuste väljaselgitamiseks ja kõrvaldamiseks on vaja kiireid meetmeid. Sissetungivaid (invasiivseid) populatsioone esindavad peamiselt noored isendid. Nende elujõulisus tavaliselt muret ei tekita, kuid liiga suure isendite arvu puhangud on tõenäolised, kuna sellistes populatsioonides ei ole tekkinud troofilisi ja muid suhteid.

Eriti ohtlik on see siis, kui tegemist on varem piirkonnas puudunud liikide populatsiooniga. Sel juhul leiavad ja hõivavad asurkonnad tavaliselt vaba ökoloogilise niši ning realiseerivad oma paljunemispotentsiaali, suurendades intensiivselt oma arvukust.Kui populatsioon on normaalses või normaalsele lähedases seisundis, saab inimene sealt isendite arvukuse (loomadel) eemaldada. ) või biomassi (taimedes), mis krambihoogude vahelise aja jooksul suureneb. Kõigepealt tuleks välja tuua postproduktiivses eas (täielik paljunemine) isikud. Kui eesmärk on saada teatud toode, siis kohandatakse populatsioonide vanust, sugu ja muid omadusi ülesandega arvestades.

Taimekoosluste populatsioonide ekspluateerimine (näiteks puidu hankimiseks) on tavaliselt ajastatud nii, et see langeks kokku vanusega seotud kasvu aeglustumise (toodangu kuhjumise) perioodiga. See periood langeb tavaliselt kokku puidumassi maksimaalse kuhjumisega pinnaühiku kohta. Populatsiooni iseloomustab ka teatud sugude suhe ning meeste ja naiste suhe ei võrdu 1:1-ga. On teada juhtumeid ühe või teise soo järsust ülekaalust, põlvkondade vaheldumisest isaste puudumisega. Igal populatsioonil võib olla ka keeruline ruumiline struktuur (jaguneb enam-vähem suurteks hierarhilisteks rühmadeks – geograafilisest kuni elementaarseni (mikropopulatsioonid).

Seega, kui suremuskordaja ei sõltu indiviidide vanusest, siis on ellujäämiskõver kahanev joon (vt joonis, tüüp I). See tähendab, et üksikisikute surm toimub selle tüübi puhul ühtlaselt, suremus jääb kogu elu jooksul samaks. Selline ellujäämiskõver on omane liikidele, mille areng toimub ilma metamorfoosita sündiva järglase piisava stabiilsusega. Seda tüüpi nimetatakse tavaliselt hüdra tüübiks – seda iseloomustab sirgjoonele lähenev ellujäämiskõver. Liikide puhul, kelle suremuses on välistegurite roll väike, iseloomustab ellujäämiskõverat mõningane langus teatud vanuseni, misjärel toimub loomulikust (füsioloogilisest) suremusest tingitud järsk langus.

Tüüp II joonisel. Sellele tüübile lähedane ellujäämiskõver on inimestele omane (kuigi inimese ellujäämiskõver on mõnevõrra laugem ja seega kuskil I ja II tüübi vahel). Seda tüüpi nimetatakse Drosophila tüübiks: just seda tüüpi demonstreerib Drosophila laboritingimustes (kiskjad ei söö). Paljusid liike iseloomustab kõrge suremus ontogeneesi varases staadiumis. Selliste liikide puhul iseloomustab ellujäämiskõverat ala järsk langus nooremad vanused. Isikud, kes on üle elanud "kriitilise" vanuse, näitavad madalat suremust ja elavad suure vanuseni. Seda tüüpi nimetatakse austri tüübiks. Tüüp III joonisel. Ellujäämiskõverate uurimine pakub ökoloogile suurt huvi. See võimaldab teil hinnata, millises vanuses on konkreetne liik kõige haavatavam. Kui sündimust või suremust muuta võivate põhjuste tegevus langeb kõige haavatavamale staadiumile, siis on nende mõju rahvastiku edasisele arengule suurim. Seda mustrit tuleb arvestada jahi korraldamisel või kahjuritõrjel.

Populatsioonide vanuseline ja sooline struktuur.

Igal elanikkonnal on teatud organisatsioon. Isendite jaotus territooriumil, isendite rühmade vahekord soo, vanuse, morfoloogiliste, füsioloogiliste, käitumuslike ja geneetiliste omaduste järgi peegeldab vastavat rahvastiku struktuur : ruumiline, sugu, vanus jne. Struktuur kujuneb ühelt poolt liigi üldiste bioloogiliste omaduste alusel, teisalt aga abiootiliste keskkonnategurite ja teiste liikide populatsioonide mõjul.

Rahvastiku struktuuril on seega kohanemisvõimeline iseloom. Sama liigi erinevatel populatsioonidel on nii sarnased tunnused kui ka eristavad tunnused, mis iseloomustavad nende elupaikade keskkonnatingimuste eripära.

Üldiselt moodustuvad teatud territooriumidel lisaks indiviidide kohanemisvõimetele ka populatsiooni kui indiviidideülese süsteemi grupikohanemise kohanemisomadused, mis näitab, et populatsiooni kohanemisomadused on palju kõrgemad kui indiviididel. millest see koosneb.

Vanuseline koostis– on rahvastiku eksisteerimiseks hädavajalik. Organismide keskmist eluiga ja eri vanuses isendite arvu (või biomassi) suhet iseloomustab populatsiooni vanuseline struktuur. Vanuselise struktuuri kujunemine toimub paljunemis- ja suremusprotsesside koosmõju tulemusena.

Igas populatsioonis eristatakse tinglikult 3 vanuserühma:

Reproduktiivne;

reproduktiivne;

Reproduktiivne.

Paljunemiseelsesse rühma kuuluvad isendid, kes ei ole veel paljunemisvõimelised. Reproduktiivne - paljunemisvõimelised isendid. Reproduktiivsed - isendid, kes on kaotanud paljunemisvõime. Nende perioodide kestus on olenevalt organismide tüübist väga erinev.

Soodsate tingimuste korral hõlmab elanikkond kõiki vanuserühmi ja säilitab enam-vähem stabiilse vanuselise koosseisu. Kiiresti kasvavates populatsioonides on ülekaalus noored isendid, kahanevas populatsioonis aga vanad, kes ei ole enam võimelised intensiivselt paljunema. Sellised populatsioonid on ebaproduktiivsed ega ole piisavalt stabiilsed.

Sealt avaneb vaade lihtne vanuseline struktuur populatsioonid, mis koosnevad peaaegu sama vanadest isenditest.

Näiteks on kõik ühe populatsiooni üheaastased taimed kevadel seemikute faasis, seejärel õitsevad peaaegu üheaegselt ja annavad seemneid sügisel.

Liikides alates keeruline vanuseline struktuur populatsioonid elavad samaaegselt mitu põlvkonda.

Näiteks elevantide kogemuses on noored, täiskasvanud ja vananevad loomad.

Populatsioonid, mis hõlmavad paljusid põlvkondi (erinevatest vanuserühmadest), on stabiilsemad, vähem vastuvõtlikud konkreetsel aastal paljunemist või suremust mõjutavate tegurite mõjule. Äärmuslikud tingimused võivad viia kõige haavatavamate vanuserühmade surmani, kuid kõige vastupidavamad jäävad ellu ja toodavad uusi põlvkondi.

Näiteks peetakse inimest kompleksiga bioloogiliseks liigiks vanuseline struktuur. Liigi populatsioonide stabiilsus avaldus näiteks Teise maailmasõja ajal.

Populatsioonide vanuseliste struktuuride uurimiseks kasutatakse graafilisi võtteid, näiteks rahvastiku vanusepüramiide, mida kasutatakse laialdaselt demograafilistes uuringutes (joonis 3.9).

Joon.3.9. Rahvastiku vanusepüramiidid.

A - massiline taastootmine, B - stabiilne populatsioon, C - kahanev rahvaarv

Liigi populatsioonide stabiilsus sõltub suuresti sellest seksuaalne struktuur , st. eri soost isikute suhted. Populatsioonidesisesed soorühmad moodustuvad erinevate sugude morfoloogia (kehakuju ja ehituse) ja ökoloogia erinevuste alusel.

Näiteks mõnel putukatel on isastel tiivad, aga emastel mitte, osa imetajate isastel on sarved, kuid need puuduvad emastel, isaslindudel on ere sulestik, emastel kamuflaaž.

Ökoloogilised erinevused väljenduvad toidueelistused(paljude sääskede emased imevad verd, isased aga toituvad nektarist).

Geneetiline mehhanism tagab sünnihetkel mõlemast soost isikute ligikaudu võrdse suhte. Algne suhe puruneb aga meeste ja emaste füsioloogiliste, käitumuslike ja ökoloogiliste erinevuste tõttu peagi, põhjustades ebaühtlast suremust.

Populatsioonide vanuselise ja soolise struktuuri analüüs võimaldab ennustada selle arvukust mitmeks järgmiseks põlvkonnaks ja aastaks. See on oluline kalapüügi võimaluste hindamisel, loomade laskmisel, saagi päästmisel jaaniussirünnakute eest ja muudel juhtudel.

Kuumaveeallikates, mida tavaliselt leidub vulkaanilistes piirkondades, on üsna rikas elav populatsioon.

Ammu aega tagasi, kui bakteritest ja teistest madalamatest olenditest oli kõige pealiskaudseim ettekujutus, tehti kindlaks omapärase taimestiku ja loomastiku olemasolu vannides. Nii näiteks teatas Sonnerath 1774. aastal kalade olemasolust Islandi kuumaveeallikates, mille temperatuur oli 69°. Seda järeldust ei kinnitanud hiljem ka teised uurijad seoses Islandi mõistetega, kuid mujal tehti sarnaseid tähelepanekuid siiski. Ischia saarel märkis Ehrenberg (1858) kalade esinemist allikates, mille temperatuur on üle 55°. Hoppe-Seyler (1875) nägi ka kalu vees, mille temperatuur oli samuti umbes 55°. Isegi kui eeldada, et kõigil märgitud juhtudel oli termomeetri mõõtmine ebatäpne, on siiski võimalik teha järeldus mõne kala võime kohta elada üsna kõrgel temperatuuril. Lisaks kaladele täheldati vannides mõnikord konnade, usside ja molluskite esinemist. Hilisemal ajal avastati siit ka algloomi.

1908. aastal ilmus Isseli teos, mis pani täpsemalt paika kuumaveeallikates elava loomamaailma temperatuuripiirid.

Koos loomamaailmaga on vetikate esinemist vannides äärmiselt lihtne tuvastada, moodustades mõnikord võimsa mustuse. Rodina (1945) järgi ulatub kuumaveeallikatesse kogunenud vetikate paksus sageli mitme meetrini.

Oleme piisavalt rääkinud termofiilsete vetikate seostest ja nende koostist määravatest teguritest rubriigis "Kõrgel temperatuuril elavad vetikad". Siinkohal meenutame vaid, et termiliselt kõige stabiilsemad neist on sinivetikad, mis võivad areneda temperatuurini 80–85 °. Rohevetikad taluvad temperatuuri veidi üle 60 °C, samas kui ränivetikad lakkavad arenema umbes 50 °C juures.

Nagu juba märgitud, mängivad termilistes vannides arenevad vetikad olulist rolli mitmesuguste soomuste moodustumisel, mis sisaldavad mineraalseid ühendeid.

Termofiilsetel vetikatel on suur mõju termiliste vannide bakteripopulatsiooni arengule. Oma eluea jooksul eraldavad nad eksosmoosi teel vette teatud koguse orgaanilisi ühendeid, mis hukkudes loovad bakteritele üsna soodsa substraadi. Seetõttu pole üllatav, et termaalvete bakterite populatsioon on kõige rikkalikumalt esindatud vetikate kogunemispaikades.

Pöördudes kuumaveeallikate termofiilsete bakterite poole, peame märkima, et meie riigis on neid uurinud päris mitu mikrobioloogi. Siinkohal tuleb ära märkida Tsiklinskaja (1899), Gubini (1924-1929), Afanasjeva-Kesteri (1929), Egorova (1936-1940), Volkova (1939), Kodumaa (1945) ja Isatšenko (1948) nimed.

Enamik kuumaveeallikatega tegelenud teadlasi piirdus ainult bakteriaalse taimestiku rajamisega. Vaid suhteliselt vähesed mikrobioloogid on käsitlenud termides bakterite elu põhiaspekte.

Oma ülevaates peatume ainult viimase rühma uuringutel.

Mitmes riigis on kuumaveeallikatest leitud termofiilseid baktereid – Nõukogude Liit, Prantsusmaa, Itaalia, Saksamaa, Slovakkia, Jaapan jne Kuna kuumaveeallikate veed on sageli orgaanilise aine vaesed, pole üllatav, et need sisaldavad mõnikord väga väikeses koguses saprofüütseid baktereid.

Autotroofselt toituvate bakterite, mille hulgas on vannides üsna laialt levinud raua- ja väävlibakterid, paljunemise määrab peamiselt vee keemiline koostis, aga ka temperatuur.

Mõnda kuumast veest eraldatud termofiilset bakterit on kirjeldatud uute liikidena. Need vormid hõlmavad: Bac. thermophilus filiformis. uurinud Tsiklinskaja (1899), kaks eoskandvat varda - Bac. ludwigi ja Bac. Karlinsky (1895) isoleeritud ilidzensis capsulatus, Kantakouzeni isoleeritud Spirochaeta daxensis (1910) ja Czurda isoleeritud Thiospirillum pistiense (1935).

Kuumaveeallikate veetemperatuur mõjutab tugevalt bakteripopulatsiooni liigilist koosseisu. Madalama temperatuuriga vetest on leitud kokke ja spiroheeditaolisi baktereid (Rodina ja Kantakouzena tööd). Kuid ka siin on eoseid kandvad vardad valdavaks vormiks.

Hiljuti oli temperatuuri mõju termini bakteripopulatsiooni liigilisele koosseisule väga värvikalt näidatud Rodina (1945) töös, kes uuris Tadžikistanis Khoji-Obi-Garmi kuumaveeallikaid. Selle süsteemi üksikute allikate temperatuur on vahemikus 50-86 °. Ühendades annavad need terminid oja, mille põhjas täheldati sinivetikate kiiret kasvu kohtades, mille temperatuur ei ületanud 68 °. Kohati moodustasid vetikad paksud erinevat värvi kihid. Veepiiril, niššide külgseintel, oli väävli ladestusi.

Erinevates allikates, äravoolus, aga ka sinivetikate paksuses pandi kolmeks päevaks saasteklaase. Lisaks külvati kogutud materjal toitekeskkonnale. Leiti, et vett kõige rohkem kõrge temperatuur sisaldab valdavalt pulgakujulisi baktereid. Kiilukujulised vormid, mis meenutavad eelkõige Azotobakterit, esinevad temperatuuril, mis ei ületa 60 °. Kõikide andmete põhjal otsustades võib öelda, et Azotobacter ise ei kasva üle 52°C, samas kui saastumisest leitud suured ümarad rakud kuuluvad teist tüüpi mikroobidele.

Kõige kuumakindlamad on mõned bakterivormid, mis arenevad lihapeptoonagaril, tiobakterid, nagu Tkiobacillus thioparus, ja väävlieemaldajad. Muide, väärib mainimist, et Egorova ja Sokolova (1940) leidsid Microspira 50-60° temperatuuriga veest.

Rodina töös ei leitud 50°C veest lämmastikku siduvaid baktereid. Muldade uurimisel leiti aga anaeroobseid lämmastikufiksaatoreid isegi 77°C juures ja Azotobaktereid - 52°C juures. See viitab sellele, et vesi ei ole üldiselt lämmastikufiksaatorite jaoks sobiv substraat.

Kuumaveeallikate muldades leiduvate bakterite uurimisel ilmnes seal samasugune rühmakoostise sõltuvus temperatuurist kui vees. Mulla mikropopulatsioon oli aga arvuliselt palju rikkalikum. Orgaaniliste ühendite vaesed liivmullad olid üsna kehva mikropopulatsiooniga, tumedat värvi orgaanilist ainet sisaldavatel muldadel aga rohkesti baktereid. Seega ilmnes siin väga selgelt seos substraadi koostise ja selles sisalduvate mikroskoopiliste olendite olemuse vahel.

Tähelepanuväärne on see, et kodumaa veest ega mudadest ei leitud termofiilsed bakterid mis lagundavad kiudaineid. Sel hetkel kaldume seostama seda metodoloogiliste raskustega, kuna termofiilsed tselluloosi lagundavad bakterid on toitainekeskkonna suhtes üsna nõudlikud. Nagu Imshenetsky näitas, on nende eraldamiseks vaja üsna spetsiifilisi toitainete substraate.

Kuumaveeallikates on lisaks saprofüütidele ka autotroofid – väävli- ja rauabakterid.

Vanimad tähelepanekud väävlibakterite võimaliku kasvu kohta termides tegid ilmselt Meyer ja Ahrens ning ka Mioshi. Mioshi täheldas filamentsete väävlibakterite arengut allikates, mille veetemperatuur ulatus 70 °C-ni. Egorova (1936), kes uuris Braguni väävliallikaid, märkis väävlibakterite esinemist isegi 80°C veetemperatuuril.

Peatükis " üldised omadused Termofiilsete bakterite morfoloogilised ja füsioloogilised tunnused” kirjeldasime piisavalt üksikasjalikult termofiilsete raua- ja väävlibakterite omadusi. Seda teavet pole otstarbekas korrata ja piirdume siinkohal meeldetuletusega, et autotroofsete bakterite üksikud perekonnad ja isegi liigid lõpetavad oma arengu erinevatel temperatuuridel.

Seega on väävlibakterite maksimaalne temperatuur umbes 80°C. Rauabakterite nagu Streptothrix ochraceae ja Spirillum ferrugineum puhul määras Mioshi maksimaalseks 41-45°.

Dufrenois (Dufrencfy, 1921) leiti setetelt kuumas vees, mille temperatuur on 50-63°, rauabakterid, mis on väga sarnased Siderocapsa-ga. Tema tähelepanekute kohaselt toimus niitjate rauabakterite kasv ainult külmas vees.

Volkova (1945) jälgis bakterite arengut perekonnast Gallionella Pjatigorski rühma mineraalveeallikates, kui vee temperatuur ei ületanud 27-32°. Kõrgema temperatuuriga vannides puudusid rauabakterid täielikult.

Võrreldes meie poolt märgitud materjale, peame tahes-tahtmata järeldama, et mõnel juhul ei ole asi mitte vee temperatuuris, vaid selle keemiline koostis määrab teatud mikroorganismide arengu.

Bakterid osalevad koos vetikatega aktiivselt mõnede mineraalide, bioliitide ja kaustobioliitide moodustamisel. Täpsemalt on uuritud bakterite rolli kaltsiumi sadestamisel. Seda teemat käsitletakse üksikasjalikult termofiilsete bakterite põhjustatud füsioloogiliste protsesside osas.

Volkova tehtud järeldus väärib tähelepanu. Ta märgib, et Pjatigorski väävliallikate allikate voogudes paksus kattes ladestuv "barezina" sisaldab palju elementaarset väävlit ja sellel on põhimõtteliselt perekonnast Penicillium pärit hallitusseene seeneniidistik. Mütseel moodustab strooma, mis sisaldab vardakujulisi baktereid, mis on ilmselt seotud väävlibakteritega.

Brussoff usub, et ränihappeladestuste tekkes osalevad ka terminbakterid.

Vannides leiti baktereid redutseerivaid sulfaate. Afanasieva-Kesteri sõnul meenutavad need Microspira aestuarii van Deldenit ja Vibrio thermodesulfuricans Elioni. Gubin (1924-1929) avaldas mitmeid ideid nende bakterite võimaliku rolli kohta vannides vesiniksulfiidi moodustamisel.

Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.