Termofilik organizmalar. Termal su organizmaları Kaplıcalardaki bakteriler
100°C sıcaklıktaki suyun kaynatılmasında, kalıcılıkları ve canlılıkları ile bilinen bakteri ve mikroplar da dahil olmak üzere her türlü canlı organizma ölür; bu, yaygın olarak bilinen ve genel olarak kabul edilen bir gerçektir. Ama bunun yanlış olduğu ortaya çıktı!
1970'lerin sonlarında ilk derin deniz araçlarının ortaya çıkmasıyla birlikte, hidrotermal menfezler Son derece sıcak, yüksek mineralli su akıntılarının sürekli olarak aktığı yer. Bu tür akarsuların sıcaklığı inanılmaz 200-400°C'ye ulaşıyor. İlk başta hiç kimse yüzeyden birkaç bin metre derinlikte, sonsuz karanlıkta, hatta bu kadar sıcaklıkta yaşamın var olabileceğini hayal edemezdi. Ama o orada vardı. Ve ilkel tek hücreli yaşam değil, daha önce bilim tarafından bilinmeyen türlerden oluşan tamamen bağımsız ekosistemler.
Cayman Çukuru'nun dibinde yaklaşık 5.000 metre derinlikte bulunan bir hidrotermal menfez. Bu tür kaynaklara, siyah, duman benzeri suyun püskürmesi nedeniyle siyah dumanlılar denir.
Hidroelektrik yakınında yaşayan ekosistemlerin temeli Kaplıca Kemosentetik bakterileri (çeşitli maddeleri oksitleyerek gerekli besin elementlerini elde eden mikroorganizmalar) oluştururlar. kimyasal elementler; özel bir durumda karbondioksitin oksidasyonu yoluyla. Filtreyle beslenen yengeçler, karidesler, çeşitli yumuşakçalar ve hatta devasa deniz solucanları da dahil olmak üzere termal ekosistemlerin diğer tüm temsilcileri bu bakterilere bağımlıdır.
Bu siyah dumanlı bitki tamamen beyaz deniz anemonlarıyla kaplıdır. Diğer deniz canlıları için ölüm anlamına gelen koşullar bu canlılar için normdur. Beyaz anemonlar besinlerini kemosentetik bakterileri sindirerek elde ederler.
İçinde yaşayan organizmalar siyah sigara içenler"tamamen yerel koşullara bağlılar ve büyük çoğunluğun aşina olduğu habitatta hayatta kalamıyorlar deniz canlıları. Bu nedenle uzun süre tek bir canlıyı canlı olarak yüzeye çıkarmak mümkün olmadı; su sıcaklığının düşmesiyle hepsi öldü.
Pompeian solucanı (lat. Alvinella pompejana) - su altı hidrotermal ekosistemlerin bu sakini oldukça sembolik bir isim aldı.
İngiliz oşinologların kontrolündeki IŞİD'in insansız su altı aracı, ilk canlıyı kaldırmayı başardı. Bilim adamları, 70°C'nin altındaki sıcaklıkların bu muhteşem canlılar için ölümcül olduğunu buldu. Bu oldukça dikkat çekicidir, çünkü 70°C sıcaklık Dünya'da yaşayan organizmaların %99'u için öldürücüdür.
Sualtı termal ekosistemlerinin keşfi bilim açısından son derece önemliydi. Birincisi, yaşamın var olabileceği sınırlar genişletildi. İkincisi, keşif bilim adamlarını Yeni sürüm Yaşamın hidrotermal menfezlerden kaynaklandığına göre Dünya'daki yaşamın kökeni hakkında. Üçüncüsü, bu keşif bir kez daha etrafımızdaki dünya hakkında ihmal edilebilecek kadar az şey bildiğimizi anlamamızı sağladı.
.(Kaynak: “Biyolojik Ansiklopedik Sözlük.” Genel Yayın Yönetmeni M. S. Gilyarov; Yayın Kurulu: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin ve diğerleri - 2. baskı, düzeltilmiş - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)
Diğer sözlüklerde "TERMOFİLİK ORGANİZMALARIN" neler olduğunu görün:
- (termo... gr. phileo love) nispeten yüksek sıcaklıklarda (70°C'ye kadar) yaşayabilen termofiller (çoğunlukla mikroskobik) organizmalar; Doğal yaşam alanları çeşitli kaplıcalar ve termal sulardır. kriyofilik... ... Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü
- (thermo (bkz. Thermo...)... ve Yunan philéo love'dan) termofiller, 45°C'yi aşan sıcaklıklarda yaşayan organizmalar (çoğu canlı için yıkıcı). Bunlar bazı balıklar, çeşitli omurgasızların temsilcileri (solucanlar,... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi
- ... Vikipedi
Organizmalar Bilimsel sınıflandırma Sınıflandırma: Organizmalar Süper Krallıklar Nükleer Nükleer Olmayan Organizma (Geç Latince organizo'dan Geç Latince organizmaus ... Wikipedia
Alt organizmalar, genel olarak tüm canlılar gibi, yalnızca varoluşlarının kesin olarak tanımlanmış dış koşulları altında, yani yaşadıkları ortamın koşulları altında ve her dış faktör için sıcaklık, basınç, nem vb. altında yaşayabilirler.
55-60°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda gelişebilme yeteneğine sahip bakterilere verilen addır. Miquel, 70°C sıcaklıkta yaşayıp çoğalabilen hareketsiz bir basili Seine nehrinin suyundan bulan ve izole eden ilk kişi olmuştur. ° C. Van Tieghem... ansiklopedik sözlük F. Brockhaus ve I.A. Efron
Organizmalar Bilimsel sınıflandırma Sınıflandırma: Organizmalar Süper Krallıklar Nükleer Nükleer Olmayan Organizma (Geç Latince organizo'dan Geç Latince organizmaus ... Vikipedi - Ayrıca bakınız: En büyük organizmalar En küçük organizmaların tümü, Dünya üzerinde bulunan bakteri, hayvan, bitki ve diğer organizmaların temsilcileridir. gibi parametrelere göre sınıflarındaki (müfrezeler) minimum değerler ... Wikipedia
Bazı organizmalar, diğerlerinin başa çıkamayacağı en zorlu koşullara dayanmalarını sağlayan özel bir avantaja sahiptir. Bu tür yetenekler, muazzam basınca, aşırı sıcaklıklara ve diğerlerine karşı direnci içerir. Listemizdeki bu on yaratık, en dayanıklı organizma unvanını almaya cesaret eden herkese şans verecek.
10. Himalaya sıçrayan örümceği
Asya yaban kazısı, 6,5 kilometrenin üzerindeki irtifalarda uçmasıyla ünlüdür. En yüksek insan yerleşimi ise Peru And Dağları'nda 5.100 metredir. Ancak yüksek irtifa rekoru kazlara değil, Himalaya sıçrayan örümceğine (Euophrys omnisuperstes) ait. 6.700 metrenin üzerinde bir yükseklikte yaşayan bu örümcek, çoğunlukla rüzgârın oraya taşıdığı küçük böceklerle beslenir. Bu böceğin önemli bir özelliği, neredeyse tamamen oksijenin olmadığı koşullarda hayatta kalabilmesidir.
9. Dev Kanguru Jumper
Genellikle susuz en uzun süre hayatta kalabilen hayvanları düşündüğümüzde aklımıza hemen deve gelir. Ancak develer çölde su olmadan yalnızca 15 gün hayatta kalabilirler. Bu arada dünyada tüm hayatı boyunca bir damla su içmeden yaşayabilen bir hayvanın olduğunu öğrendiğinizde çok şaşıracaksınız. Dev kanguru hunisi kunduzların yakın akrabasıdır. Ortalama ömürleri genellikle 3 ila 5 yıl arasındadır. Genellikle çeşitli tohumları yiyerek yiyeceklerden nem alırlar. Ayrıca bu kemirgenler terlemedikleri için fazladan su kaybının da önüne geçmiş olurlar. Bu hayvanlar genellikle Ölüm Vadisi'nde yaşıyor ve şu anda nesli tehlike altında.
Sudaki ısı organizmalara daha verimli bir şekilde aktarıldığı için 50 santigrat derecelik su sıcaklığı, aynı hava sıcaklığına göre çok daha tehlikeli olacaktır. Bu nedenle su altı kaplıcalarında ağırlıklı olarak bakteriler gelişir, bu durum çok hücreli yaşam formları için söylenemez. Ancak suyun 45-55 dereceye ulaştığı bölgelerde mutlu bir şekilde yuva edinen, paralvinella sulfincola adı verilen özel bir solucan türü vardır. Bilim adamları, akvaryumun duvarlarından birinin ısıtıldığı bir deney yaptılar ve bunun sonucunda solucanların daha serin yerleri göz ardı ederek bu özel yerde kalmayı tercih ettikleri ortaya çıktı. Bu özelliğin solucanlar tarafından, kaplıcalarda bolca bulunan bakterilerle beslenebilmeleri için geliştirildiğine inanılıyor. Çünkü daha önce buna sahip değillerdi Doğal düşmanlar bakteriler nispeten kolay avlardı.
7. Grönlandca kutup köpekbalığı
Grönland köpekbalığı, gezegendeki en büyük ve en az araştırılan köpekbalıklarından biridir. Oldukça yavaş yüzmelerine rağmen (herhangi bir amatör yüzücü onları geçebilir), son derece nadir görülürler. Bunun nedeni, bu tür köpekbalıklarının genellikle 1200 metre derinlikte yaşamasıdır. Ayrıca bu köpekbalığı soğuğa en dayanıklı türlerden biridir. Genellikle sıcaklığı 1 ila 12 santigrat derece arasında değişen suda kalmayı tercih eder. Bu köpekbalıkları soğuk sularda yaşadıkları için enerji harcamalarını en aza indirmek için son derece yavaş hareket etmeleri gerekiyor. Yemek konusunda ayrım gözetmiyorlar ve önlerine çıkan her şeyi yiyorlar. Ömürlerinin yaklaşık 200 yıl olduğuna dair söylentiler var ancak henüz kimse bunu doğrulayamadı veya yalanlayamadı.
6. Şeytan Solucanı
Onlarca yıldır bilim insanları büyük derinliklerde yalnızca tek hücreli organizmaların hayatta kalabileceğine inanıyordu. Onların görüşüne göre, yüksek basınç Oksijen eksikliği ve aşırı sıcaklıklar çok hücreli canlıların önünde engel oluşturuyordu. Ancak daha sonra birkaç kilometre derinlikte mikroskobik solucanlar keşfedildi. Alman folklorunda yer alan bir iblisin ismiyle anılan halicephalobus mephisto, Almanya'daki mağaralardan birinde, yer yüzeyinin 2,2 kilometre altındaki su örneklerinde keşfedildi. Güney Afrika. Aşırı çevresel koşullarda hayatta kalmayı başardılar, bu da Mars'ta ve galaksimizdeki diğer gezegenlerde yaşamın mümkün olabileceğini düşündürüyor.
5. Kurbağalar
Bazı kurbağa türleri, kelimenin tam anlamıyla tüm vücutlarını dondurma yetenekleriyle bilinir. kış dönemi ve baharın gelişiyle canlanır. İÇİNDE Kuzey Amerika Bu tür kurbağaların beş türü bulunmuştur; bunların en yaygın olanı ağaç kurbağasıdır. Ağaç kurbağaları çok güçlü oyuklar olmadıkları için düşen yaprakların altına saklanırlar. Damarlarında antifriz gibi bir madde vardır ve sonunda kalpleri dursa da bu geçicidir. Hayatta kalma tekniklerinin temeli, kurbağanın karaciğerinden kana giren yüksek glikoz konsantrasyonudur. Daha da şaşırtıcı olan ise kurbağaların donma yeteneklerini sadece havada değil, havada da gösterebilmeleridir. doğal çevre ama aynı zamanda laboratuvar koşullarında da bilim adamlarının sırlarını açığa çıkarmasına olanak tanıyor.
(banner_ads_inline)
4. Derin Deniz Mikropları
Dünyanın en derin noktasının Mariana Çukuru olduğunu hepimiz biliyoruz. Derinliği neredeyse 11 kilometreye ulaşıyor ve buradaki basınç atmosfer basıncını 1100 kat aşıyor. Birkaç yıl önce bilim adamları, yüksek çözünürlüklü bir kamera kullanarak fotoğraflarını çekmeyi başardıkları ve altta hüküm süren muazzam basınçtan bir cam küre ile korunan dev amipleri orada keşfetmeyi başardılar. Üstelik bizzat James Cameron'un yakın zamanda gönderdiği bir keşif gezisi, Mariana Çukuru'nun derinliklerinde başka yaşam biçimlerinin de var olabileceğini gösterdi. Taban çökeltilerinden örnekler elde edildi ve bu da depresyonun kelimenin tam anlamıyla mikroplarla dolu olduğunu kanıtladı. Bu gerçek bilim adamlarını hayrete düşürdü, çünkü orada hüküm süren aşırı koşullar ve muazzam baskı bir cennet olmaktan çok uzaktı.
3.Bdelloidea
Bdelloidea türünün rotiferleri inanılmaz derecede küçük dişi omurgasızlardır ve genellikle temiz su. Keşfedilmelerinden bu yana türün hiçbir erkeği bulunamamıştır ve rotiferler eşeysiz olarak ürerler, bu da kendi DNA'larını yok eder. Diğer mikroorganizma türlerini yiyerek doğal DNA'larını yenilerler. Bu yetenek sayesinde rotiferler aşırı susuz kalmaya, hatta gezegenimizdeki çoğu canlı organizmayı öldürebilecek düzeydeki radyasyona dayanabilirler. Bilim adamları, DNA'larını onarabilme yeteneklerinin, aşırı kurak ortamlarda hayatta kalma ihtiyaçlarının bir sonucu olarak ortaya çıktığına inanıyor.
2. Hamamböceği
Hamamböceklerinin nükleer bir savaştan sağ çıkabilecek tek canlı organizma olacağına dair bir efsane var. Aslında bu böcekler susuz ve yiyeceksiz birkaç hafta yaşayabildikleri gibi, kafası olmadan da haftalarca yaşayabilirler. Hamamböcekleri 300 milyon yıldır varlar ve dinozorlardan bile daha uzun yaşıyorlar. Discovery Channel, hamamböceklerinin güçlü koşullar altında hayatta kalıp kalamayacağını göstermesi beklenen bir dizi deney gerçekleştirdi. nükleer radyasyon. Sonuç olarak, böceklerin neredeyse yarısının 1000 rad radyasyona dayanabildiği (bu tür radyasyon yetişkin sağlıklı bir insanı sadece 10 dakika maruz kaldıktan sonra öldürebilir); ayrıca hamamböceklerinin %10'unun 10.000 rad radyasyona maruz kaldıktan sonra hayatta kaldığı ortaya çıktı. Hiroşima'daki nükleer patlamadan kaynaklanan radyasyona eşit olan radyasyon. Ne yazık ki bu küçük böceklerin hiçbiri 100.000 rad radyasyon dozundan sağ çıkamadı.
1. Tardigratlar
Tardigradlar adı verilen küçük su organizmalarının en çok... dayanıklı organizmalar gezegenimizin. Görünüşte sevimli olan bu hayvanlar, ister sıcak, ister soğuk, ister muazzam basınç veya yüksek radyasyon olsun, neredeyse her türlü zorlu koşulda hayatta kalabiliyor. Uzayda bile bir süre hayatta kalabiliyorlar. Aşırı koşullarda ve aşırı su kaybı durumunda, bu canlılar onlarca yıl boyunca hayatta kalabilmektedir. Onları bir gölete koyduğunuzda canlanırlar.
Sıcaklık en önemli çevresel faktördür. Sıcaklık, organizmaların yaşamının birçok yönü, dağılım coğrafyaları, üremeleri ve esas olarak sıcaklığa bağlı olan organizmaların diğer biyolojik özellikleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Menzil, yani Yaşamın var olabileceği sıcaklık sınırları yaklaşık -200°C ile +100°C arasında değişir ve bazen 250°C sıcaklıktaki kaplıcalarda bakterilerin var olduğu bulunmuştur. Gerçekte çoğu organizma daha da dar bir sıcaklık aralığında hayatta kalabilir.
Başta bakteri ve algler olmak üzere bazı mikroorganizma türleri, kaynama noktasına yakın sıcaklıklardaki kaplıcalarda yaşayıp üreyebilmektedir. Kaplıca bakterileri için üst sıcaklık sınırı yaklaşık 90°C'dir. Sıcaklık değişkenliği çevresel açıdan çok önemlidir.
Her tür yalnızca maksimum ve minimum öldürücü sıcaklıklar olarak adlandırılan belirli bir sıcaklık aralığında yaşayabilir. Bu kritik aşırı sıcaklıkların (soğuk veya sıcak) ötesinde organizmanın ölümü meydana gelir. Arada bir yerde optimum sıcaklık Tüm organizmaların, bir bütün olarak canlı maddenin hayati aktivitesinin aktif olduğu.
Organizmaların toleransına göre sıcaklık koşulları eurythermic ve stenothermic olarak ayrılırlar, yani. geniş veya dar sınırlar içindeki sıcaklık dalgalanmalarını tolere edebilir. Örneğin likenler ve birçok bakteri farklı sıcaklıklarda yaşayabilir veya orkideler ve diğer sıcağı seven bitkiler farklı sıcaklıklarda yaşayabilir. tropik bölgeler- stenotermiktir.
Bazı hayvanlar, ortam sıcaklığından bağımsız olarak vücut ısısını sabit tutabilirler. Bu tür organizmalara homeotermik denir. Diğer hayvanlarda vücut sıcaklığı ortam sıcaklığına bağlı olarak değişir. Bunlara poikilotermik denir. Organizmaların sıcaklık koşullarına adaptasyon yöntemine bağlı olarak ikiye ayrılırlar. Çevre grupları: Kriyofiller soğuğa ve düşük sıcaklıklara adapte olmuş organizmalardır; termofiller - veya ısıyı seven.
Allen'ın kuralı- 1877'de D. Allen tarafından oluşturulan bir ekocoğrafik kural. Bu kurala göre, benzer bir yaşam tarzı sürdüren homeotermik (sıcakkanlı) hayvanların ilgili türleri arasında, daha soğuk iklimlerde yaşayanların nispeten daha küçük çıkıntılı vücut kısımları vardır: kulaklar, bacaklar, kuyruklar vb.
Vücudun çıkıntılı kısımlarının azaltılması, gövdenin göreceli yüzeyinde bir azalmaya yol açar ve ısı tasarrufuna yardımcı olur.
Bu kuralın bir örneği, Canine ailesinin çeşitli bölgelerden temsilcileridir. Bu ailedeki en küçük (vücut uzunluğuna göre) kulaklar ve daha az uzun ağız, Kutup tilkisinde (bölge: Arktik) bulunur ve en büyük kulaklar ve dar, uzun ağız, rezene tilkisinde (bölge: Sahra) bulunur.
Bu kural aynı zamanda insan popülasyonları için de geçerlidir: (vücut büyüklüğüne göre) en kısa burun, kollar ve bacaklar Eskimo-Aleut halklarının (Eskimolar, Inuit) karakteristik özelliğidir ve en uzun kollar ve bacaklar Kürkler ve Tutsiler içindir.
Bergman'ın kuralı- 1847'de Alman biyolog Karl Bergmann tarafından formüle edilen bir ekocoğrafya kuralı. Kural, benzer homeotermik (sıcakkanlı) hayvan türleri arasında en büyüğünün, daha soğuk iklimlerde, yüksek enlemlerde veya dağlarda yaşayanlar olduğunu belirtir. Beslenme düzenleri ve yaşam tarzları açısından önemli ölçüde farklılık göstermeyen, yakından ilişkili türler (örneğin, aynı cinsin türleri) varsa, daha şiddetli (soğuk) iklimlerde daha büyük türler de bulunur.
Kural, endotermik türlerdeki toplam ısı üretiminin cismin hacmine ve ısı transfer hızının da yüzey alanına bağlı olduğu varsayımına dayanmaktadır. Organizmaların boyutu arttıkça vücudun hacmi yüzeyinden daha hızlı büyür. Bu kural ilk olarak farklı büyüklükteki köpekler üzerinde deneysel olarak test edildi. Küçük köpeklerde ısı üretiminin birim kütle başına daha yüksek olduğu, ancak boyutu ne olursa olsun birim yüzey alanı başına neredeyse sabit kaldığı ortaya çıktı.
Aslında Bergmann'ın kuralı hem aynı tür içinde hem de yakın akraba türler arasında sıklıkla yerine getirilir. Örneğin, bir kaplanın Amur formu Uzak Doğu Endonezya'daki Sumatra'dan daha büyük. Kuzey kurdu alt türleri ortalama olarak güneydekilerden daha büyüktür. Ayı cinsinin yakından ilişkili türlerinden en büyüğü kuzey enlemlerinde yaşar ( kutup ayısı, kahverengi ayılar o ile. Kodiak) ve çoğu küçük türler(örneğin, gözlüklü ayı) - sıcak iklime sahip bölgelerde.
Aynı zamanda bu kural sıklıkla eleştirildi; Memelilerin ve kuşların büyüklüğü sıcaklığın yanı sıra diğer birçok faktörden de etkilendiğinden genel nitelikte olamayacağına dikkat çekildi. Ek olarak, popülasyon ve tür düzeyinde sert iklimlere adaptasyonlar genellikle vücut büyüklüğündeki değişikliklerden değil, boyuttaki değişikliklerden kaynaklanmaktadır. iç organlar(kalp ve akciğer boyutunda artış) veya biyokimyasal adaptasyonlara bağlı. Bu eleştiriyi dikkate alarak Bergman kuralının istatistiksel nitelikte olduğunu ve diğer her şey eşit olduğunda etkisini açıkça ortaya koyduğunu vurgulamak gerekir.
Aslında bu kuralın birçok istisnası vardır. Böylece yünlü mamutun en küçük ırkı kutup adası Wrangel'den bilinmektedir; Birçok orman kurdu alt türü tundra kurtlarından daha büyüktür (örneğin, Kenai Yarımadası'ndaki soyu tükenmiş alt türler; büyük boyutlarının bu kurtlara yarımadada yaşayan büyük geyikleri avlarken avantaj sağlayabileceği varsayılmaktadır). Amur'da yaşayan leoparın Uzak Doğu alt türü, Afrika'dakinden önemli ölçüde daha küçüktür. Verilen örneklerde, karşılaştırılan formlar yaşam tarzı bakımından farklılık göstermektedir (ada ve kıta popülasyonları; daha küçük avlarla beslenen tundra alt türleri ve daha büyük avlarla beslenen orman alt türleri).
İnsanlarla ilgili olarak bu kural belirli bir dereceye kadar geçerlidir (örneğin cüce kabileler tropikal iklime sahip farklı bölgelerde tekrar tekrar ve bağımsız olarak ortaya çıkmışlardır); ancak yerel beslenme ve geleneklerdeki farklılıklar, göç ve popülasyonlar arasındaki genetik sürüklenme, bu kuralın uygulanabilirliğine sınırlamalar getirmektedir.
Gloger Kuralı homeotermik (sıcakkanlı) hayvanların akraba formlarından (aynı türün farklı ırkları veya alt türleri, ilgili türler) sıcak ve nemli iklimlerde yaşayanların, soğuk ve kuru iklimde yaşayanlara göre daha parlak renkli olmasıdır. Polonyalı ve Alman kuş bilimci Konstantin Gloger (Gloger C.W.L.; 1803-1863) tarafından 1833 yılında kuruldu.
Örneğin çoğu çöl kuşu türünün rengi, subtropikal ve subtropikal akrabalarına göre daha soluktur. tropikal ormanlar. Gloger kuralı hem kamuflaj hususlarıyla hem de iklim koşullarının pigmentlerin sentezi üzerindeki etkisiyle açıklanabilir. Gloger kuralı belirli bir dereceye kadar hipokilotermik (soğukkanlı) hayvanlara, özellikle böceklere de uygulanır.
Çevresel bir faktör olarak nem
Başlangıçta tüm organizmalar suda yaşayan canlılardı. Toprağı fethettikten sonra suya olan bağımlılıklarını kaybetmediler. Su, tüm canlı organizmaların ayrılmaz bir parçasıdır. Nem, havadaki su buharı miktarıdır. Nem ve su olmadan hayat olmaz.
Nem, havadaki su buharı içeriğini karakterize eden bir parametredir. Mutlak nem- bu, havadaki su buharı miktarıdır ve sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Bu miktara bağıl nem denir (yani belirli sıcaklık ve basınç koşullarında havadaki su buharı miktarının doymuş buhar miktarına oranı).
Doğada günlük bir nem ritmi vardır. Nem dikey ve yatay olarak dalgalanır. Bu faktör, ışık ve sıcaklıkla birlikte organizmaların aktivitelerini ve dağılımlarını düzenlemede büyük rol oynar. Nem ayrıca sıcaklığın etkisini de değiştirir.
Önemli bir çevresel faktör havayla kurutmadır. Özellikle karasal organizmalar için havanın kurutucu etkisi büyük önem taşımaktadır. Hayvanlar, korunan yerlere taşınarak ve geceleri aktif bir yaşam tarzı sürdürerek uyum sağlar.
Bitkiler suyu topraktan emer ve tamamına yakını (%97-99) yapraklar aracılığıyla buharlaşır. Bu sürece terleme denir. Buharlaşma yaprakları soğutur. Buharlaşma sayesinde iyonlar topraktan köklere, iyonlar hücreler arasında vb. taşınır.
Karasal organizmalar için belirli bir miktarda nem mutlaka gereklidir. Birçoğunun normal çalışması için% 100 bağıl neme ihtiyacı vardır ve tam tersine normal durumdaki bir organizma, sürekli su kaybettiği için kesinlikle kuru havada uzun süre yaşayamaz. Su canlı maddenin önemli bir parçasıdır. Bu nedenle belli miktarda su kaybı ölüme yol açmaktadır.
Kuru iklimlerdeki bitkiler, morfolojik değişiklikler ve bitkisel organların, özellikle de yaprakların azalması yoluyla uyum sağlar.
Kara hayvanları da uyum sağlar. Birçoğu su içer, diğerleri onu sıvı veya buhar halinde vücuttan emer. Örneğin çoğu amfibi, bazı böcekler ve akarlar. Çoğu çöl hayvanı asla su içmez; ihtiyaçlarını yiyeceklerle sağlanan sudan karşılarlar. Diğer hayvanlar yağ oksidasyonu süreciyle su elde ederler.
Su canlı organizmalar için kesinlikle gereklidir. Bu nedenle organizmalar ihtiyaçlarına göre yaşam alanlarına yayılırlar: Sudaki organizmalar sürekli olarak suda yaşar; hidrofitler ancak çok nemli ortamlarda yaşayabilirler.
Ekolojik değerlik açısından hidrofitler ve higrofitler stenogirler grubuna aittir. Nem organizmaların hayati fonksiyonlarını büyük ölçüde etkiler, örneğin %70 bağıl nem dişi göçmen çekirgelerin tarlada olgunlaşması ve doğurganlığı açısından çok elverişliydi. Başarılı bir şekilde çoğaltıldığında birçok ülkede mahsullere çok büyük ekonomik zararlar veriyorlar.
Organizmaların dağılımının ekolojik değerlendirmesi için iklim kuraklığı göstergesi kullanılır. Kuruluk, organizmaların ekolojik sınıflandırmasında seçici bir faktör görevi görür.
Böylece, yerel iklimin nem özelliklerine bağlı olarak organizma türleri ekolojik gruplara ayrılır:
1. Hidatofitler su bitkileridir.
2. Hidrofitler karasal-su bitkileridir.
3. Higrofitler - yüksek nem koşullarında yaşayan karasal bitkiler.
4. Mezofitler ortalama nemle büyüyen bitkilerdir
5. Kserofitler yetersiz nemle büyüyen bitkilerdir. Sırayla ayrılırlar: sulu meyveler - Etli bitkiler(kaktüsler); Sklerofitler dar ve küçük yapraklı, tüplere sarılmış bitkilerdir. Ayrıca ökserofitlere ve stypakserofitlere ayrılırlar. Ökserofitler bozkır bitkileridir. Stypaxerophytes, bir grup dar yapraklı çim çimenidir (tüy otu, fescue, tonkonogo, vb.). Buna karşılık mezofitler ayrıca mezohigrofitlere, mesokserofitlere vb.
Sıcaklık açısından önemi az olsa da nem yine de temel çevresel faktörlerden biridir. Yaban hayatı tarihinin çoğu için organik dünya yalnızca suda yaşayan organizmalar tarafından temsil ediliyordu. Canlıların büyük çoğunluğunun ayrılmaz bir parçası sudur ve neredeyse tamamı gametlerin çoğalması veya kaynaşması için su ortamına ihtiyaç duyar. Kara hayvanları yapay yaratmaya zorlanıyor su ortamı döllenme için ve bu ikincisinin içsel olmasına yol açar.
Nem, havadaki su buharı miktarıdır. Metreküp başına gram olarak ifade edilebilir.
Çevresel bir faktör olarak ışık. Işığın organizmaların yaşamındaki rolü
Işık enerji türlerinden biridir. Termodinamiğin birinci yasasına veya enerjinin korunumu yasasına göre enerji bir formdan diğerine değişebilir. Bu yasaya göre organizmalar çevreyle sürekli enerji ve madde alışverişi yapan termodinamik bir sistemdir. Dünya yüzeyindeki organizmalar, kozmik cisimlerden gelen uzun dalga termal radyasyonun yanı sıra, başta güneş enerjisi olmak üzere bir enerji akışına maruz kalır.
Bu faktörlerin her ikisi de belirleyicidir. iklim koşullarıçevre (sıcaklık, suyun buharlaşma hızı, hava ve suyun hareketi). Uzaydan biyosfere 2 cal enerjili güneş ışığı düşer. 1 dakikada 1 cm2. Buna güneş sabiti denir. Atmosferden geçen bu ışık zayıflar ve açık bir öğle vaktinde enerjisinin %67'sinden fazlası Dünya yüzeyine ulaşamaz. 1,34 kal. cm2 başına 1 dakikada. Bulut örtüsünün, suyun ve bitki örtüsünün içinden geçen güneş ışığı daha da zayıflar ve içindeki enerjinin spektrumun farklı bölümlerine dağılımı önemli ölçüde değişir.
Güneş ışığının ve kozmik radyasyonun zayıflama derecesi ışığın dalga boyuna (frekansına) bağlıdır. Dalga boyu 0,3 mikrondan az olan ultraviyole radyasyon neredeyse ozon tabakasından geçmez (yaklaşık 25 km yükseklikte). Bu tür radyasyon canlı bir organizma için, özellikle protoplazma için tehlikelidir.
Canlı doğada ışık tek enerji kaynağıdır; bakteriler hariç tüm bitkiler fotosentez yapar, yani. sentezlemek organik madde itibaren inorganik maddeler(yani su, mineral tuzları ve CO-Canlı doğada, ışık tek enerji kaynağıdır, bakteriler hariç tüm bitkiler 2 - yardımıyla radyant enerji asimilasyon sürecinde). Tüm organizmalar beslenme açısından karasal fotosentetik organizmalara bağımlıdır; klorofil taşıyan bitkiler.
Çevresel bir faktör olarak ışık, dalga boyu 0,40 - 0,75 mikron olan ultraviyole ve bu büyüklüklerden daha büyük dalga boyuna sahip kızılötesi olarak ikiye ayrılır.
Bu faktörlerin etkisi organizmaların özelliklerine bağlıdır. Her organizma türü belirli bir ışık dalga boyuna uyarlanmıştır. Bazı organizma türleri ultraviyole radyasyona, diğerleri ise kızılötesi radyasyona adapte olmuştur.
Bazı organizmalar dalga boylarını ayırt edebilir. Yaşamlarında büyük önem taşıyan özel ışık algılama sistemleri ve renkli görmeleri vardır. Birçok böcek, insanların algılayamadığı kısa dalga radyasyona karşı hassastır. Güveler ultraviyole ışınlarını iyi algılar. Arılar ve kuşlar konumlarını doğru bir şekilde belirler ve Geceleri bile arazide gezinin.
Organizmalar ayrıca ışık yoğunluğuna da güçlü tepki verir. Bu özelliklerine göre bitkiler üç ekolojik gruba ayrılır:
1. Işığı seven, güneşi seven veya heliofitler - normal olarak yalnızca güneş ışınları altında gelişebilenler.
2. Gölgeyi seven bitkiler veya sciophytes, ormanların alt katmanlarındaki bitkiler ve derin deniz bitkileri, örneğin vadideki zambaklar ve diğerleri.
Işık yoğunluğu azaldıkça fotosentez de yavaşlar. Tüm canlı organizmaların ışık yoğunluğunun yanı sıra diğer çevresel faktörlere karşı eşik duyarlılığı vardır. Farklı organizmaların çevresel faktörlere karşı farklı eşik duyarlılığı vardır. Örneğin yoğun ışık, Drosophila sineklerinin gelişimini engeller, hatta ölümlerine neden olur. Hamamböcekleri ve diğer böcekler ışıktan hoşlanmazlar. Çoğu fotosentetik bitkide, düşük ışık yoğunluğunda protein sentezi engellenir ve hayvanlarda biyosentez süreçleri engellenir.
3. Gölgeye dayanıklı veya fakültatif heliofitler. Hem gölgede hem de ışıkta iyi büyüyen bitkiler. Hayvanlarda organizmaların bu özelliklerine ışığı seven (fotofiller), gölgeyi seven (fotofoblar), euryfobik - stenofobik denir.
Çevresel değer
canlı bir organizmanın çevresel koşullardaki değişikliklere uyum derecesi. Ev.v. bir tür özelliğini temsil eder. Belirli bir türün normal yaşam aktivitesini sürdürdüğü çevresel değişikliklerin aralığı ile niceliksel olarak ifade edilir. Ev.v. hem bir türün bireysel çevresel faktörlere tepkisi hem de bir dizi faktörle ilişkili olarak düşünülebilir.
İlk durumda, etkileyen faktörün gücündeki büyük değişiklikleri tolere edebilen türler, bu faktörün adından "eury" ön ekiyle (örytermal - sıcaklığın etkisine göre, euryhaline - ilişkili olarak) oluşan bir terimle belirtilir. tuzluluk, eurybatherous (derinliğe bağlı olarak vb.); bu faktördeki yalnızca küçük değişikliklere adapte olan türler, “steno” ön ekiyle (stenotermik, stenohalin vb.) benzer bir terimle belirtilir. Geniş E. v. Bir dizi faktörle ilişkili olarak, düşük adaptasyon kabiliyetine sahip olan stenobiontların (Bkz. Stenobionts) aksine bunlara eurybionts (Bkz. Eurybionts) adı verilir. Eurybiontisite çeşitli habitatların popülasyonunu mümkün kıldığından ve stenobiontisite türler için uygun habitat aralığını keskin bir şekilde daralttığından, bu iki gruba sırasıyla eury- veya stenotopik denir.
EurybiontlarÇevre koşullarındaki önemli değişiklikler altında var olabilen hayvan ve bitki organizmaları. Örneğin, deniz kıyısı bölgesinin sakinleri, gelgit sırasında düzenli kurumaya, yazın güçlü ısınmaya ve kışın soğumaya ve bazen donmaya (eurythermal hayvanlar) katlanır; Nehir haliçlerinin sakinleri buna dayanabilir. su tuzluluğundaki dalgalanmalar (euryhaline hayvanları); Çok çeşitli hidrostatik basınçta (eurybates) çok sayıda hayvan mevcuttur. Ilıman enlemlerin pek çok karasal sakini, büyük mevsimsel sıcaklık dalgalanmalarına dayanabilmektedir.
Bir türün eurybiyontizmi, tolerans yeteneği arttıkça artar. elverişsiz koşullar askıya alınmış bir animasyon durumunda (birçok bitkinin birçok bakterisi, sporu ve tohumu, soğuk ve ılıman enlemlerdeki yetişkin çok yıllık bitkiler, tatlı su süngerleri ve bryozoanların kışlayan tomurcukları, branşsal kabukluların yumurtaları, yetişkin tardigratlar ve bazı rotiferler, vb.) veya kış uykusunda (bazı memeliler).
CHETVERIKOV'UN KURALI, Kural olarak, Krom'a göre, doğada her tür canlı organizma, bireysel izole bireyler tarafından değil, ancak (bazen çok büyük) birey popülasyonlarının kümeleri şeklinde temsil edilir. S. S. Chetverikov (1903) tarafından getirildi.
Görüş- bu, belirli bir alanı işgal eden, birbirleriyle özgürce melezleşebilen ve verimli yavrular üretebilen, morfo-fizyolojik özelliklere benzer, tarihsel olarak kurulmuş bir birey popülasyonları kümesidir. Her canlı organizma türü bir dizi tanımla tanımlanabilir. karakteristik özellikler, türün özellikleri olarak adlandırılan özellikler. Bir türün diğerinden ayırt edilmesini sağlayan özelliklere tür kriterleri denir.
En sık kullanılanlar formun yedi genel kriteridir:
1. Belirli tip organizasyonlar: bütünlük karakteristik özellikler Belirli bir türün bireylerini diğerinin bireylerinden ayırmaya olanak tanır.
2. Coğrafi kesinlik: Bir türün bireylerinin belirli bir yerde bulunması küre; aralık - belirli bir türün bireylerinin yaşadığı alan.
3. Ekolojik kesinlik: Bir türün bireyleri, sıcaklık, nem, basınç vb. gibi fiziksel çevresel faktörlerin belirli bir değer aralığında yaşar.
4. Farklılaşma: Bir tür daha küçük birey gruplarından oluşur.
5. Ayrıklık: belirli bir türün bireyleri diğerinin bireylerinden bir boşluk (boşluk) ile ayrılır.Boşluk, üreme zamanlamasındaki farklılıklar, belirli davranışsal reaksiyonların kullanımı, melezlerin kısırlığı gibi izolasyon mekanizmalarının etkisiyle belirlenir. , vesaire.
6. Tekrarlanabilirlik: Bireylerin üremesi eşeysiz olarak (değişkenlik derecesi düşüktür) ve cinsel olarak (her organizma baba ve annenin özelliklerini birleştirdiğinden değişkenlik derecesi yüksektir) gerçekleştirilebilir.
7. Belirli bir düzeyde sayılar: sayılar periyodik (yaşam dalgaları) ve periyodik olmayan değişikliklere uğrar.
Herhangi bir türün bireyleri uzayda son derece dengesiz bir şekilde dağılmıştır. Örneğin ısırgan otu, menzili içinde yalnızca nemli, gölgeli ve verimli topraklı yerlerde bulunur; nehirlerin, akarsuların taşkın yataklarında, göllerin çevresinde, bataklıkların kenarlarında, çalılıklarda çalılıklar oluşturur. karışık ormanlar ve çalı çalılıkları. Toprak höyüklerinde açıkça görülebilen Avrupa köstebeği kolonileri orman kenarlarında, çayırlarda ve tarlalarda bulunur. Yaşam için uygun
Yaşam alanları sıklıkla yayılış alanı içinde bulunsa da, tüm yaşam alanını kapsamaz ve bu nedenle bu türün bireyleri alanın diğer kısımlarında bulunmaz. Çam ormanında ısırgan otu, bataklıkta köstebek aramanın hiçbir anlamı yok.
Böylece bir türün uzaydaki eşit olmayan dağılımı “yoğunluk adaları”, “yoğunlaşmalar” şeklinde ifade edilir. Bu türün nispeten yüksek dağılımına sahip alanlar, düşük bolluğa sahip alanlarla dönüşümlüdür. Her türün popülasyonunun bu tür "yoğunluk merkezlerine" popülasyon denir. Bir popülasyon, belirli bir türün, belirli bir alanda (yayılım alanının bir kısmında) uzun süre (çok sayıda nesil) yaşayan ve diğer benzer popülasyonlardan izole edilmiş bireylerin topluluğudur.
Serbest geçiş (panmixia) pratik olarak popülasyon içinde gerçekleşir. Başka bir deyişle popülasyon, özgürce bir araya gelen, belirli bir bölgede uzun süre yaşayan ve diğer benzer gruplardan nispeten izole olan bireylerden oluşan bir gruptur. Dolayısıyla bir tür bir popülasyon topluluğudur ve bir popülasyon da yapısal birim tür.
Popülasyon ve tür arasındaki fark:
1) farklı popülasyonlardan bireyler birbirleriyle özgürce çiftleşirler,
2) farklı popülasyonlardaki bireyler birbirlerinden çok az farklılık gösterir,
3) iki komşu popülasyon arasında boşluk yoktur, yani aralarında kademeli bir geçiş vardır.
Türleşme süreci. Belirli bir türün, beslenme düzenine göre belirlenen belirli bir yaşam alanını işgal ettiğini varsayalım. Bireyler arasındaki farklılık sonucunda aralık artar. Yeni yaşam alanı çeşitli yem bitkilerinin bulunduğu alanları içerecek, fiziksel ve kimyasal özellikler vb. Kendilerini aralığın farklı yerlerinde bulan bireyler popülasyonlar oluşturur. Gelecekte, popülasyonların bireyleri arasındaki farklılıkların sürekli artması sonucunda, bir popülasyonun bireylerinin diğer popülasyonun bireylerinden bazı yönlerden farklı olduğu giderek daha açık hale gelecektir. Bir nüfus farklılaşması süreci yaşanıyor. Mutasyonlar her birinde birikir.
Aralığın yerel kısmındaki herhangi bir türün temsilcileri yerel bir popülasyon oluşturur. Yaşam koşulları açısından homojen olan habitat alanlarıyla ilişkili yerel popülasyonların toplamı ekolojik bir popülasyonu oluşturur. Yani eğer bir tür çayırda ve ormanda yaşıyorsa, o zaman onun sakız ve çayır popülasyonlarından söz ederler. Bir türün yayılışındaki belirli coğrafi sınırlarla ilişkili popülasyonlara coğrafi popülasyonlar denir.
Nüfus büyüklükleri ve sınırları önemli ölçüde değişebilir. Kitlesel üreme salgınları sırasında tür çok geniş bir alana yayılır ve dev popülasyonlar ortaya çıkar.
Sabit özelliklere sahip, kendi aralarında çiftleşebilme ve verimli yavrular üretebilme yeteneğine sahip bir dizi coğrafi popülasyona alt tür denir. Darwin, yeni türlerin oluşumunun çeşitler (alt türler) aracılığıyla gerçekleştiğini söyledi.
Ancak doğada çoğu zaman bazı unsurların eksik olduğu unutulmamalıdır.
Her alt türün bireylerinde meydana gelen mutasyonlar tek başına yeni türlerin oluşmasına yol açamaz. Bunun nedeni, bildiğimiz gibi alt türün bireyleri üreme açısından izole edilmediğinden, bu mutasyonun popülasyon boyunca dolaşacağı gerçeğinde yatmaktadır. Bir mutasyon yararlıysa popülasyonun heterozigotluğunu artırır; zararlıysa seçilim tarafından reddedilir.
Sürekli meydana gelen mutasyon süreci ve serbest geçiş sonucunda popülasyonlarda mutasyonlar birikir. I. I. Shmalhausen'in teorisine göre, kalıtsal bir değişkenlik rezervi yaratılır, yani ortaya çıkan mutasyonların büyük çoğunluğu resesiftir ve kendilerini fenotipik olarak göstermez. Heterozigot durumda yüksek konsantrasyonda mutasyonlara ulaşıldığında, resesif genleri taşıyan bireylerin çaprazlanması mümkün hale gelir. Bu durumda mutasyonların zaten fenotipik olarak kendini gösterdiği homozigot bireyler ortaya çıkar. Bu durumlarda mutasyonlar zaten doğal seçilimin kontrolü altındadır.
Ancak bu henüz türleşme süreci için belirleyici değildir, çünkü doğal popülasyonlar açıktır ve komşu popülasyonlardan gelen yabancı genler sürekli olarak bunlara dahil edilmektedir.
Tüm yerel popülasyonların gen havuzlarının (tüm genotiplerin toplamı) yüksek benzerliğini sürdürmeye yetecek bir gen akışı vardır. Her biri 100.000 lokus içeren 200 bireyden oluşan bir popülasyonda, yabancı genler nedeniyle gen havuzunun yenilenmesinin, mutasyonlardan 100 kat daha fazla olduğu tahmin edilmektedir. Sonuç olarak hiçbir popülasyon, gen akışının normalleştirici etkisine maruz kaldığı sürece dramatik bir şekilde değişemez. Bir popülasyonun seçilimin etkisi altında genetik bileşimindeki değişikliklere karşı gösterdiği dirence genetik homeostazis denir.
Bir popülasyonda genetik homeostazisin bir sonucu olarak yeni bir türün oluşumu çok zordur. Bir koşulun daha karşılanması gerekiyor! Yani yavru popülasyonun gen havuzunu annenin gen havuzundan izole etmek gerekiyor. İzolasyon iki biçimde olabilir: mekansal ve zamansal. Çöller, ormanlar, nehirler, kum tepeleri ve taşkın yatakları gibi çeşitli coğrafi engeller nedeniyle mekansal izolasyon meydana gelir. Çoğu zaman, mekansal izolasyon, sürekli aralıktaki keskin bir azalma ve bunun ayrı ceplere veya nişlere bölünmesi nedeniyle meydana gelir.
Çoğunlukla göçün bir sonucu olarak bir nüfus izole hale gelir. Bu durumda izole bir popülasyon ortaya çıkar. Bununla birlikte, izole edilmiş bir popülasyondaki bireylerin sayısı genellikle az olduğundan, akrabalı yetiştirme tehlikesi vardır - akrabalı yetiştirmeyle ilişkili dejenerasyon. Mekansal izolasyona dayalı türleşmeye coğrafi denir.
Geçici izolasyon biçimi, üremenin zamanlamasındaki değişiklikleri ve tüm yaşam döngüsündeki değişiklikleri içerir. Geçici izolasyona dayalı türleşmeye ekolojik denir.
Her iki durumda da belirleyici olan, eski genetik sistemle bağdaşmayan yeni bir sistemin yaratılmasıdır. Evrim türleşme yoluyla gerçekleşir, bu yüzden türün temel bir evrim sistemi olduğunu söylerler. Bir popülasyon temel bir evrim birimidir!
Popülasyonların istatistiksel ve dinamik özellikleri.
Organizma türleri biyosinoza bireyler olarak değil, popülasyonlar veya bunların parçaları olarak girer. Popülasyon, bir türün parçasıdır (aynı türün bireylerinden oluşur), nispeten homojen bir alanı kaplar ve kendi kendini düzenleme ve belirli bir sayıyı koruma yeteneğine sahiptir. İşgal altındaki bölgedeki her tür popülasyonlara ayrılır.Çevresel faktörlerin bireysel bir organizma üzerindeki etkisini dikkate alırsak, o zaman faktörün belirli bir seviyesinde (örneğin sıcaklık), incelenen birey ya hayatta kalacak ya da ölecektir. Aynı faktörün aynı türden bir grup organizma üzerindeki etkisi incelendiğinde resim değişir.
Bazı bireyler belirli bir sıcaklıkta ölür veya yaşam aktiviteleri azalır, diğerleri daha düşük bir sıcaklıkta ve diğerleri daha yüksek bir sıcaklıkta Bu nedenle, popülasyona başka bir tanım verebiliriz: hayatta kalmak ve vermek için tüm canlı organizmalar. Yavrular, dinamik çevresel koşullar altında faktörlerin gruplar veya popülasyonlar şeklinde mevcut olması gerekir; benzer kalıtıma sahip, birlikte yaşayan bireylerin topluluğu. Bir popülasyonun en önemli özelliği kapladığı toplam bölgedir. Ancak bir popülasyon içinde çeşitli nedenlerden dolayı az çok izole edilmiş gruplar da olabilir.
Bu nedenle, bireysel birey grupları arasındaki sınırların bulanık olması nedeniyle popülasyonun kapsamlı bir tanımını vermek zordur. Her tür bir veya daha fazla popülasyondan oluşur ve dolayısıyla popülasyon, bir türün, yani onun gelişen en küçük biriminin varoluş biçimidir. Popülasyonlar için çeşitli türler Birey sayısını azaltmak için kabul edilebilir sınırlar vardır ve bu sınırların ötesinde nüfusun varlığı imkansız hale gelir. Literatürde nüfus sayılarının kritik değerlerine ilişkin kesin bir veri bulunmamaktadır. Verilen değerler çelişkilidir. Ancak bireyler ne kadar küçük olursa, sayılarının kritik değerlerinin de o kadar yüksek olduğu gerçeği şüphesiz kalır. Mikroorganizmalar için bu milyonlarca birey, böcekler için - on ve yüzbinlerce ve büyük memeliler için - birkaç düzinedir.
Bu sayı, ötesinde cinsel partnerlerle tanışma olasılığının keskin bir şekilde azaldığı sınırların altına düşmemelidir. Kritik sayı aynı zamanda diğer faktörlere de bağlıdır. Örneğin, bazı organizmalar için grup yaşam tarzı (koloniler, sürüler, sürüler) spesifiktir. Bir popülasyon içindeki gruplar nispeten izole edilmiştir. Nüfusun bir bütün olarak hala oldukça büyük olduğu ve bireysel grupların sayısının kritik sınırların altına düştüğü durumlar olabilir.
Örneğin, Perulu bir karabatak kolonisinin (grubunun) en az 10 bin kişilik bir nüfusa ve 300-400 kafalı bir ren geyiği sürüsüne sahip olması gerekir. İşleyiş mekanizmalarını anlamak ve popülasyonları kullanma sorunlarını çözmek büyük önem yapıları hakkında bilgi sahibi olur. Cinsiyet, yaş, bölgesel ve diğer yapı türleri vardır. Teorik ve uygulamalı açıdan en önemli veriler yaş yapısına, yani farklı yaşlardaki bireylerin (genellikle gruplar halinde birleştirilen) oranına ilişkindir.
Hayvanlar aşağıdaki yaş gruplarına ayrılır:
Juvenil grup (çocuklar) yaşlılık grubu (yaşlılık grubu, üremeyle ilgili olmayan)
Yetişkin grubu (üremeyle uğraşan bireyler).
Tipik olarak normal popülasyonlar, tüm yaşların nispeten eşit şekilde temsil edildiği en yüksek canlılık ile karakterize edilir. Gerileyen (tehlike altındaki) bir popülasyonda, yaşlı bireyler baskındır; bu, üreme işlevlerini bozan olumsuz faktörlerin varlığına işaret eder. Bu durumun nedenlerini tespit etmek ve ortadan kaldırmak için acil önlemler alınması gerekmektedir. İstilacı (istilacı) popülasyonlar çoğunlukla genç bireyler tarafından temsil edilmektedir. Canlılıkları genellikle endişe yaratmaz, ancak bu tür popülasyonlarda trofik ve diğer bağlantılar oluşmadığı için aşırı sayıda bireyin salgın yapma olasılığı yüksektir.
Daha önce bölgede bulunmayan türlerin popülasyonu ise özellikle tehlikelidir. Bu durumda, popülasyonlar genellikle serbest bir ekolojik niş bulur ve işgal eder ve üreme potansiyellerini gerçekleştirerek sayılarını yoğun bir şekilde artırır.Eğer popülasyon normal veya normale yakın bir durumdaysa, kişi ondan birey sayısını (hayvanlarda) çıkarabilir. ) veya biyokütle (bitkilerde), çekilmeler arasındaki süre boyunca artar. Öncelikle post-prodüktif çağdaki (üremeyi tamamlamış) bireylerin ortamdan uzaklaştırılması gerekmektedir. Amaç belirli bir ürünü elde etmekse, o zaman yaş, cinsiyet ve popülasyonların diğer özellikleri görev dikkate alınarak ayarlanır.
Bitki topluluklarının popülasyonlarının sömürülmesi (örneğin kereste üretimi için) genellikle büyümede yaşa bağlı yavaşlama (ürün birikimi) dönemine denk gelecek şekilde zamanlanır. Bu dönem genellikle birim alan başına odunsu kütlenin maksimum birikimine denk gelir. Nüfus aynı zamanda belirli bir cinsiyet oranıyla da karakterize edilir ve erkek ve kadın oranı 1:1'e eşit değildir. Bir cinsiyetin veya diğerinin keskin bir şekilde baskın olduğu, erkeklerin yokluğuyla nesillerin değiştiği bilinen durumlar vardır. Her popülasyon aynı zamanda karmaşık bir mekansal yapıya da sahip olabilir (coğrafiden temel (mikro popülasyonlara) kadar az çok büyük hiyerarşik gruplara bölünmüş).
Bu nedenle, eğer ölüm oranı bireylerin yaşına bağlı değilse, o zaman hayatta kalma eğrisi azalan bir çizgidir (bkz. şekil, tip I). Yani bu tipte bireylerin ölümü eşit oranda gerçekleşir, ölüm oranı yaşam boyunca sabit kalır. Böyle bir hayatta kalma eğrisi, gelişimi, doğan yavruların yeterli stabilitesi ile metamorfoz olmadan gerçekleşen türlerin karakteristiğidir. Bu türe genellikle hidra türü adı verilir; düz bir çizgiye yaklaşan bir hayatta kalma eğrisi ile karakterize edilir. Ölümlerde dış faktörlerin rolünün küçük olduğu türlerde, hayatta kalma eğrisi belirli bir yaşa kadar hafif bir azalma ile karakterize edilir, daha sonra doğal (fizyolojik) ölümlülüğün bir sonucu olarak keskin bir düşüş olur.
Resimdeki II yazın. Bu tipe yakın hayatta kalma eğrisinin doğası insanlara özgüdür (insanın hayatta kalma eğrisi biraz daha düz olmasına ve dolayısıyla tip I ve II arasında olmasına rağmen). Bu türe Drosophila türü denir: meyve sineklerinin laboratuvar koşullarında sergilediği türdür (yırtıcı hayvanlar tarafından yenmez). Birçok tür, intogenezin erken aşamalarında yüksek ölüm oranıyla karakterize edilir. Bu türlerde hayatta kalma eğrisi bölgede keskin bir düşüşle karakterize edilir genç yaşlar. “Kritik” yaşta hayatta kalan bireyler düşük ölüm oranı sergiliyor ve daha ileri yaşlara kadar yaşıyor. Türüne istiridye türü denir. Resimde III yazın. Hayatta kalma eğrilerinin incelenmesi ekolojistlerin büyük ilgisini çekmektedir. Belirli bir türün hangi yaşta en savunmasız olduğuna karar vermemizi sağlar. Doğurganlığı veya ölümlülüğü değiştirebilecek nedenlerin etkileri en hassas aşamada ortaya çıkarsa, nüfusun daha sonraki gelişimi üzerindeki etkileri en büyük olacaktır. Avlanma veya haşere kontrolü düzenlenirken bu model dikkate alınmalıdır.
Popülasyonların yaş ve cinsiyet yapıları.
Herhangi bir nüfus belirli bir organizasyonla karakterize edilir. Bireylerin bölge üzerindeki dağılımı, birey gruplarının cinsiyete, yaşa, morfolojik, fizyolojik, davranışsal ve genetik özelliklere göre oranı, karşılık gelen özellikleri yansıtmaktadır. nüfus yapısı : mekansal, cinsiyet, yaş vb. Yapı, bir yandan türün genel biyolojik özelliklerine dayanarak, diğer yandan abiyotik çevresel faktörlerin ve diğer türlerin popülasyonlarının etkisi altında oluşur.
Dolayısıyla nüfus yapısı doğası gereği uyarlanabilir niteliktedir. Aynı türün farklı popülasyonları, habitatlarındaki belirli çevresel koşulları karakterize eden hem benzer hem de ayırt edici özelliklere sahiptir.
Genel olarak, bireysel bireylerin uyum yeteneklerine ek olarak, belirli bölgelerde bireyler üstü bir sistem olarak nüfusun grup adaptasyonunun uyarlanabilir özellikleri oluşur, bu da nüfusun uyarlanabilir özelliklerinin bireylerinkinden çok daha yüksek olduğunu gösterir. onu besteliyor.
Yaş kompozisyonu- Bir popülasyonun varlığı için önemlidir. Organizmaların ortalama ömrü ve farklı yaşlardaki bireylerin sayılarının (veya biyokütlesinin) oranı, popülasyonun yaş yapısı ile karakterize edilir. Yaş yapısının oluşumu, üreme ve ölümlülük süreçlerinin birleşik eyleminin bir sonucu olarak ortaya çıkar.
Herhangi bir popülasyonda geleneksel olarak 3 yaş ekolojik grubu ayırt edilir:
Üreme öncesi;
Üreme;
Üreme sonrası.
Üreme öncesi grup, henüz üreme yeteneğine sahip olmayan bireyleri içerir. Üreme - üreme yeteneğine sahip bireyler. Üreme sonrası - üreme yeteneğini kaybetmiş bireyler. Bu dönemlerin süresi organizmanın türüne bağlı olarak büyük ölçüde değişir.
Uygun koşullar altında nüfus tüm yaş gruplarını içerir ve az çok sabit bir yaş bileşimini korur. Hızla büyüyen popülasyonlarda genç bireyler çoğunluktayken, azalan popülasyonlarda yaşlı bireyler artık yoğun bir şekilde üreyemiyor. Bu tür popülasyonlar verimsizdir ve yeterince istikrarlı değildir.
olan türleri var basit yaş yapısı Hemen hemen aynı yaştaki bireylerden oluşan popülasyonlar.
Örneğin, bir popülasyonun tüm yıllık bitkileri ilkbaharda fide aşamasındadır, daha sonra neredeyse aynı anda çiçek açar ve sonbaharda tohum üretir.
olan türlerde karmaşık yaş yapısı popülasyonlarda aynı anda birden fazla nesil yaşamaktadır.
Örneğin fillerin genç, olgun ve yaşlanan hayvanlardan oluşan bir geçmişi vardır.
Birçok nesli (farklı yaş gruplarından) içeren popülasyonlar daha istikrarlıdır ve belirli bir yılda üremeyi veya ölüm oranını etkileyen faktörlerin etkisine karşı daha az hassastır. Aşırı koşullar en savunmasız yaş gruplarının ölümüne yol açabilir, ancak en dayanıklı olanlar hayatta kalır ve yeni nesiller doğurur.
Örneğin, insan karmaşık bir yapıya sahip biyolojik bir tür olarak kabul edilir. yaş yapısı. Türlerin popülasyonlarının istikrarı, örneğin İkinci Dünya Savaşı sırasında kanıtlandı.
Nüfusların yaş yapılarını incelemek için, demografik çalışmalarda yaygın olarak kullanılan nüfus yaş piramitleri gibi grafik teknikler kullanılır (Şekil 3.9).
Şekil 3.9. Nüfus yaş piramitleri.
A - kitlesel üreme, B - istikrarlı nüfus, C - azalan nüfus
Tür popülasyonlarının istikrarı büyük ölçüde şunlara bağlıdır: cinsel yapı yani farklı cinsiyetteki bireylerin oranları. Popülasyonlar içindeki cinsel gruplar, farklı cinsiyetlerin morfolojileri (vücudun şekli ve yapısı) ve ekolojilerindeki farklılıklar temel alınarak oluşturulur.
Örneğin bazı böceklerde erkeklerin kanatları vardır ama dişilerin yoktur, bazı memelilerin erkeklerinin boynuzları vardır ama dişilerinin yoktur, erkek kuşların parlak tüyleri vardır, dişilerin ise kamuflajı vardır.
Çevresel farklılıklar şu şekilde ifade edilir: Yemek tercihleri(Birçok sivrisineğin dişileri kan emer, erkekleri ise nektarla beslenir).
Genetik mekanizma, doğumda her iki cinsiyetten bireylerin yaklaşık olarak eşit oranda olmasını sağlar. Bununla birlikte, erkekler ve kadınlar arasındaki fizyolojik, davranışsal ve çevresel farklılıklar nedeniyle başlangıçtaki oran kısa sürede bozulur ve eşit olmayan ölüm oranlarına neden olur.
Nüfusların yaş ve cinsiyet yapısının analizi, gelecek nesiller ve yıllar için sayılarının tahmin edilmesini mümkün kılmaktadır. Balık tutma, hayvanları vurma, mahsulleri çekirge saldırılarından koruma ve diğer durumlarda olasılıkları değerlendirirken bu önemlidir.
Genellikle volkanik bölgelerde bulunan kaplıcalar oldukça zengin bir yaşam popülasyonuna sahiptir.
Uzun zaman önce, bakterilerin ve diğer alt canlıların en yüzeysel anlayışa sahip olduğu zamanlarda, hamamlarda eşsiz bir flora ve faunanın varlığı tespit edilmiştir. Örneğin, 1774 yılında Sonnerath, İzlanda'nın sıcaklığı 69° olan kaplıcalarında balıkların varlığını bildirmiştir. Bu sonuç daha sonra diğer araştırmacılar tarafından İzlanda hamamlarıyla ilgili olarak doğrulanmadı, ancak başka yerlerde de benzer gözlemler yapıldı. Ischia adasında Ehrenberg (1858), sıcaklığın 55°'nin üzerinde olduğu kaynaklarda balıkların varlığını kaydetti. Hoppe-Seyler (1875) ayrıca sıcaklığın yaklaşık 55° olduğu suda balıklar gördü. Belirtilen tüm durumlarda termometrinin yanlış yapıldığını varsaysak bile, bazı balıkların oldukça yüksek sıcaklıklarda yaşama kabiliyeti hakkında bir sonuca varmak hala mümkündür. Termal banyolarda bazen balıkların yanı sıra kurbağa, solucan ve yumuşakçaların da varlığına dikkat çekildi. Daha sonra burada basit hayvanlar da keşfedildi.
1908 yılında kaplıcalarda yaşayan hayvanlar aleminin sıcaklık sınırlarını daha ayrıntılı olarak belirleyen Issel'in çalışması yayınlandı.
Hayvanlar aleminin yanı sıra, termal banyolarda alglerin varlığı da son derece kolay bir şekilde tespit edilir ve bazen güçlü kirlenmelere neden olur. Rodina'ya (1945) göre kaplıcalarda biriken alglerin kalınlığı genellikle birkaç metreye ulaşmaktadır.
Termofilik alglerin birlikteliklerinden ve bileşimlerini belirleyen faktörlerden “Yüksek sıcaklıklarda yaşayan algler” bölümünde yeterince bahsettik. Burada sadece ısıya en dayanıklı olanın 80-85° sıcaklığa kadar gelişebilen mavi-yeşil algler olduğunu hatırlatalım. Yeşil algler 60°'nin biraz üzerindeki sıcaklıkları tolere eder ve diatomların gelişimi yaklaşık 50°'de durur.
Daha önce de belirtildiği gibi, termal banyolarda gelişen algler, mineral bileşikleri de içeren çeşitli pul türlerinin oluşumunda önemli bir rol oynamaktadır.
Termofilik alglerin termal banyolardaki bakteri popülasyonunun gelişimi üzerinde büyük etkisi vardır. Yaşamları boyunca ekzosmoz yoluyla suya belirli miktarda organik bileşik salarlar ve öldüklerinde bakteriler için oldukça uygun bir substrat bile oluştururlar. Bu nedenle termal sulardaki bakteri popülasyonunun alglerin biriktiği yerlerde en zengin şekilde temsil edilmesi şaşırtıcı değildir.
Kaplıcaların termofilik bakterileri konusuna gelecek olursak, ülkemizde birçok mikrobiyolog tarafından incelendiğini de belirtmeliyiz. Burada Tsiklinskaya (1899), Gubin (1924-1929), Afanasyeva-Kester (1929), Egorova (1936-1940), Volkova (1939), Rodina (1945) ve Isachenko (1948) adlarını belirtmek gerekir.
Kaplıcalarla ilgilenen çoğu araştırmacı, kendilerini içlerinde bakteri florası oluşturma gerçeğiyle sınırladı. Sadece nispeten az sayıda mikrobiyolog termal banyolardaki bakterilerin yaşamının temel yönleri üzerinde durdu.
İncelememizde sadece son grubun çalışmalarına odaklanacağız.
Bazı ülkelerdeki kaplıcalarda termofilik bakteriler bulunmuştur. Sovyetler Birliği, Fransa, İtalya, Almanya, Slovakya, Japonya vb. Kaplıca suları genellikle organik madde bakımından fakir olduğundan, bazen çok az miktarda saprofitik bakteri içermeleri şaşırtıcı değildir.
Termal banyolarda demir ve kükürt bakterilerinin oldukça yaygın olduğu ototrofik olarak beslenen bakterilerin çoğalması, esas olarak suyun kimyasal bileşimi ve sıcaklığı ile belirlenir.
Sıcak sulardan izole edilen bazı termofilik bakteriler yeni türler olarak tanımlanmıştır. Benzer formlar şunları içerir: Bac. termophilus filiformis. Tsiklinskaya (1899) tarafından incelenen iki spor taşıyan çubuk - Bac. Ludwigi ve Bac. ilidzensis capsulatus, Karlinsky (1895) tarafından izole edilmiştir, Spirochaeta daxensis, Cantacuzene (1910) tarafından izole edilmiştir ve Thiospirillum pistiense, Churda (1935) tarafından izole edilmiştir.
Kaplıcaların su sıcaklığı bakteri popülasyonunun tür kompozisyonunu büyük ölçüde etkiler. Daha düşük sıcaklıktaki sularda kok ve spiroket benzeri bakteriler bulundu (Rodina, Kantakouzena'nın çalışmaları). Ancak burada da baskın biçim spor taşıyan çubuklardır.
Son zamanlarda, sıcaklığın termal banyolardaki bakteri popülasyonunun tür bileşimi üzerindeki etkisi, Tacikistan'daki Hoca-Obi-Garm kaplıcalarını inceleyen Rodina'nın (1945) çalışmasında çok renkli bir şekilde gösterilmiştir. Bu sistemin bireysel kaynaklarının sıcaklığı 50-86° arasında değişir. Bu termal banyolar birleştirildiğinde bir dere meydana geliyor ve bu derenin dibinde sıcaklığın 68°'yi aşmadığı yerlerde mavi-yeşil alglerin hızla çoğaldığı gözlemleniyor. Bazı yerlerde algler farklı renklerde kalın katmanlar oluşturdu. Su kenarındaki nişlerin yan duvarlarında kükürt birikintileri vardı.
Farklı kaynaklarda, akıntıya ve mavi-yeşil alglerin kalınlığına üç gün boyunca kirletici camlar yerleştirildi. Ayrıca toplanan materyal besin ortamına ekildi. En çok suyun olduğu belirlendi Yüksek sıcaklık Ağırlıklı olarak çubuk şeklindeki bakterilere sahiptir. Kama şeklindeki formlar, özellikle Azotobacter'e benzeyenler, 60°'yi aşmayan sıcaklıklarda ortaya çıkar. Tüm verilere bakıldığında Azotobacter'in kendisinin 52°'nin üzerinde çoğalmadığını, kirlenmede bulunan büyük yuvarlak hücrelerin diğer mikrop türlerine ait olduğunu söyleyebiliriz.
Isıya en dayanıklı olanlar, et-pepton agarda gelişen bazı bakteri türleri, Tkiobacillus thioparus gibi tiobakteriler ve kükürt gidericilerdir. Bu arada Egorova ve Sokolova'nın (1940) Microspira'yı 50-60° sıcaklıktaki suda bulduklarını da belirtmekte fayda var.
Rodina'nın çalışmasında 50°C sıcaklıktaki suda nitrojen sabitleyici bakteri tespit edilmedi. Ancak topraklar incelendiğinde, 77°C'de anaerobik nitrojen sabitleyiciler ve 52°C'de Azotobacter bulundu. Bu bizi suyun nitrojen sabitleyiciler için genellikle uygun bir substrat olmadığına inanmaya yöneltiyor.
Kaplıca topraklarındaki bakteriler üzerinde yapılan bir araştırma, grup kompozisyonunun sudakiyle aynı sıcaklığa bağlı olduğunu ortaya çıkardı. Ancak toprağın mikro popülasyonu sayıca çok daha zengindi. Organik bileşikler açısından fakir olan kumlu topraklarda oldukça seyrek bir mikro popülasyon bulunurken, koyu renkli organik madde içeren topraklarda bol miktarda bakteri popülasyonu vardı. Böylece substratın bileşimi ile içerdiği mikroskobik canlıların doğası arasındaki bağlantı son derece net bir şekilde ortaya çıktı.
Anavatan'ın ne suyunda ne de çamurunda tespit edilmesinin mümkün olmaması dikkat çekicidir. termofilik bakteriler, ayrışan lif. Şu an Termofilik selüloz ayrıştıran bakterilerin besin ortamına oldukça ihtiyaç duyması nedeniyle bunu metodolojik zorluklarla açıklama eğilimindeyiz. Imshenetsky'nin gösterdiği gibi, izolasyonları oldukça spesifik besin substratları gerektiriyor.
Kaplıcalarda saprofitlerin yanı sıra ototroflar da vardır - kükürt ve demir bakterileri.
Termal banyolarda kükürt bakterilerinin üreme olasılığı hakkındaki en eski gözlemler görünüşe göre Miyoshi'nin yanı sıra Meyer ve Ahrens tarafından yapılmıştır. Miyoshi, su sıcaklığı 70°'ye ulaşan kaynaklarda filamentli kükürt bakterilerinin gelişimini gözlemledi. Bragun kükürt kaynaklarını inceleyen Egorova (1936), 80° su sıcaklığında bile kükürt bakterilerinin varlığına dikkat çekti.
"Bölümde" Genel özellikleri Termofilik bakterilerin morfolojik ve fizyolojik özellikleri,” termofilik demir ve kükürt bakterilerinin özelliklerini yeterince ayrıntılı olarak anlattık. Bu bilgiyi tekrarlamamız tavsiye edilmez ve biz burada kendimizi sadece ototrofik bakteri cinslerinin ve hatta türlerinin gelişimlerini farklı sıcaklıklarda tamamladığını hatırlatmakla sınırlayacağız.
Bu nedenle kükürt bakterileri için maksimum sıcaklık yaklaşık 80° olarak kaydedilir. Miyoshi, Streptothrix ochraceae ve Spirillum ferrugineum gibi demir bakterileri için maksimum 41-45° ayarladı.
Dufrenois (Dufrencfy, 1921), sıcaklığı 50-63° olan sıcak sulardaki çökeltilerde Siderocapsa'ya çok benzeyen demir bakterilerini buldu. Gözlemlerine göre filamentli demir bakterilerinin büyümesi yalnızca soğuk sularda meydana geldi.
Volkova (1945), su sıcaklığının 27-32°'yi aşmadığı durumlarda Pyatigorsk grubuna ait maden kaynaklarında Gallionella cinsine ait bakterilerin gelişimini gözlemlemiştir. Daha yüksek sıcaklıktaki termal banyolarda demir bakterileri tamamen yoktu.
Belirttiğimiz malzemeleri karşılaştırdığımızda, istemeden de olsa bazı durumlarda suyun sıcaklığının değil, sıcaklığının önemli olduğu sonucuna varmak durumunda kalıyoruz. kimyasal bileşim Bazı mikroorganizmaların gelişimini belirler.
Bakteriler alglerle birlikte bazı biyolit ve kostobiyolit minerallerinin oluşumunda aktif rol alırlar. Bakterilerin kalsiyum çökelmesindeki rolü daha ayrıntılı olarak incelenmiştir. Bu konu, termofilik bakterilerin neden olduğu fizyolojik süreçler bölümünde ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.
Volkova'nın vardığı sonuç dikkati hak ediyor. Pyatigorsk'un kükürt kaynaklarının kaynaklarının akıntılarında kalın bir örtü içinde biriken "barezhina" nın çok miktarda elementel kükürt içerdiğini ve Penicillium cinsinden bir küf mantarının miselyumuna dayandığını belirtiyor. Miselyum, görünüşe göre kükürt bakterileriyle ilişkili çubuk şeklindeki bakterileri içeren stromayı oluşturur.
Brussoff, termal bakterilerin de silisik asit birikintilerinin oluşumunda rol oynadığına inanıyor.
Termal banyolarda sülfatları indirgeyen bakterilere rastlandı. Afanasyeva-Kester'e göre Microspira aestuarii van Delden ve Vibrio thermodesulfuricans Elion'a benziyorlar. Gubin (1924-1929) tarafından termal banyolarda hidrojen sülfit oluşumunda bu bakterilerin olası rolüne ilişkin bir takım düşünceler dile getirilmiştir.
Bir hata bulursanız lütfen metnin bir kısmını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.
Yükleniyor...
