Значення температурного чинника для організмів. Температурні межі життя на Землі. Температурні мінімуми, максимуми, оптимуми.

Температура як екологічний фактор.

План

1. Значення температурного чинника для організмів. Температурні межі життя на Землі. Температурні мінімуми, максимуми, оптимуми.

2. Пойкілотерні та гомойтерні організми.

3. Шляхи регуляції теплообміну у рослин та тварин.

4. Пристосування до природних температурних умов у людини.

5. Антропічні зміни температурних умов навколишнього середовища та їх значення для біонтів.

Значення температурного чинника для організмів. Температурні межі життя на Землі. Температурні мінімуми, максимуми, оптимуми.

дним із найважливіших екологічних чинників є температура. Тому що всі фізіологічні процеси можуть протікати лише в певному температурному діапазоні. Будь-який вид здатний жити лише в межах певного інтервалу температур, що обмежується максимальними і мінімальними летальними температурами. Поблизу летальних температур знаходиться верхній та нижній песимум, мінімум, максимум, оптимум (= тепловий преферендум), в межах якої життєві функції протікають найбільш активно.

Діапазон існуючих в природі температур сягає тисяч градусів, і порівняно з ним температурні межі відомого нам білково-нуклеїнового життя дуже вузькі - приблизно300°С: від - 200°С до +100°С. Однак більшість біотопів можуть жити при t від 0°С до 50°С. Деякі види можуть зберігати життєздатність і бути активними при екстремальних температурах (за межами 0 і +50°С). Наприклад, гарячі джерела заселені флорою та фауною, які можуть витримувати дуже високі температури. В Єлоустонському національному парку в гарячих джерелах при t води +85°С виявлено 7 видів синьо-зелених водоростей, які утворюють товсті подушки, 3 види мух-береговушок, 3 види мух-зеленушок, 3 види водяних кліщів, 2 види комарів-звоників та 1 вид паразитчних ос. Деякі зелені водорості витримують t +60°С, а верблюжа колючка - +70°С. Відомі черепашкові амеби, що живуть при t +58°С, ракоподібні – при +55°С, деякі види жуків та метеликів – при t 45-50°С.

Термальні максимуми (верхня межа витривалості) відрізняються у різних видів тварин, тому що вони несуть на собі відбиток еволюції. Більшість безхребетних не витримують t вищих +50°С (при такій температурі досить довго можуть існувати деякі види павуків). Плазуни гинуть при нагріванні до +49°С, птахи - 46, 2°С, ссавці -42°С.

Термальні мінімуми (нижня межа витривалості) також відрізняються у тварин різних систематичних груп. Переважна більшість червів не витримують негативних температур і гинуть. Наземні молюски гинуть при t (-8°С). Різні комахи характеризуються неоднаковою холодостійкістю: кропивниця витримує охолодження до (-21°С), адмірал – (-8, 5°С), білан капустяний до (-7, 9°С). Для бджіл і тарганів граничною температурою є (-5°С), а для рудихлісових мурашок(-1, 5°С).

Температурний оптимум більшості мешканців помірної зони знаходиться в межах 20-25°С і лише в мешканців аридної зони, тропіків та субтропіків він може зміщуватися дещо вище 25-28°С.

На Алясці і в Канаді живуть істоти які буквально панують при t +10-20°С. Це дрібні черв’ячки – родичі дощових червів. Вони живуть на льодовиках. Місцями лід може буквально шипіти льодяними черв’ячками. Температура у середовищі їх існування ніколи не перевищує 0°С, але рідина в їх тілі не замерзає, тому що являє собою справжній антифриз – в крові та протоплазмі червів багато гліцерину, солей та інших сполук, що значно знижують температуру замерзання розчину. Травні ферменти льодяних червів пристосовані до функціонування при t нижче 0°С, тому при підвищенні температури їх активність настільки зростає, що ферменти перетравлюють свого господаря. Червяк буквально тане на очах. Ці червяки живляться мікроскопічними водоростями, грибками, бактеріями, що живуть на поверхні льоду, а самі є кормом для дрібних птахів.

У теплокровних тварин на відміну від холоднокровних дія температурного чинника на обмін речовин опосередкована - через нервову систем, гормональний апарат (тобто апарат терморегуляції). Швидкість біохімічних реакцій в живих організмах змінюється відповідно до закону Вант-Гоффа: при підвищенні t на 10°С прискорюються в 2-3 рази.