Sa unang tingin, ito ay maaaring mukhang iyon bacteria sa mga hot spring Huwag mabuhay. Gayunpaman, ang kalikasan ay nakakumbinsi na nagpapatunay na hindi ito ganoon.
Alam ng lahat na ang tubig ay kumukulo sa 100 degrees Celsius. Hanggang kamakailan lamang, ang mga tao ay naniniwala na ganap na walang nakaligtas sa temperatura na ito. Naisip ng mga siyentipiko hanggang sa ibaba Karagatang Pasipiko, sa mga mainit na bukal, ay hindi nakahanap ng bakterya na hindi alam ng siyensya. Masarap ang pakiramdam nila sa 250 degrees!
Sa napakalalim, ang tubig ay hindi nagiging singaw, ngunit nananatiling tubig lamang, dahil may malaking lalim at malaking presyon. Sa tubig na may ganitong temperatura mayroong maraming kemikal na kumakain sa bacteria na nabanggit sa itaas. Hindi malinaw kung paano nag-ugat ang mga buhay na nilalang sa ganoong temperatura, ngunit nakasanayan na nilang manirahan doon sa paraang kung dadalhin sila sa temperaturang mababa sa 80 degrees Celsius, magiging malamig ito para sa kanila.
Tulad ng nangyari - hindi ang limitasyon para sa buhay ng bakterya - isang temperatura na 250 degrees. Sa parehong Karagatang Pasipiko nakita nila ang napaka mainit na bukal, ang tubig na umaabot sa 400 degrees. Kahit na sa ganitong mga kondisyon, hindi lamang maraming bakterya ang nabubuhay, kundi pati na rin ang ilang mga bulate, pati na rin ang ilang mga uri ng molluscs.
Alam ng lahat na noong lumitaw ang Earth (ito ay maraming milyon-milyong taon na ang nakalilipas), ito ay isang ordinaryong mainit na bola. Sa loob ng maraming siglo, naniniwala ang mga tao na lumitaw ang buhay sa ating planeta nang lumamig ang Earth. At pinaniniwalaan din na ang buhay ay hindi maaaring umiral sa ibang mga planeta na may mataas na temperatura. Marahil, kailangan na ngayong muling isaalang-alang ng mga siyentipiko ang kanilang mga pananaw kaugnay ng katotohanang ito.
Para sa mga hindi interesado sa mga hayop, ngunit naghahanap kung saan makakabili ng murang regalo para sa Bagong Taon, tiyak na magagamit ang promo code ng Groupon.Ang ilang mga organismo, kung ihahambing sa iba, ay may isang bilang ng mga hindi maikakaila na mga pakinabang, halimbawa, ang kakayahang makatiis ng napakataas o mababang temperatura. Mayroong maraming tulad matitigas na buhay na nilalang sa mundo. Sa artikulo sa ibaba ay makikilala mo ang pinaka kamangha-manghang sa kanila. Nang walang pagmamalabis, nagagawa nilang mabuhay kahit sa matinding mga kondisyon.
1. Himalayan jumping spider
mga gansa sa bundok ay kilala na kabilang sa pinakamataas na lumilipad na ibon sa mundo. Nagagawa nilang lumipad sa taas na higit sa 6 na libong metro sa ibabaw ng lupa.
Alam mo ba kung saan ang pinakamataas lokalidad nasa lupa? Sa Peru. Ito ang lungsod ng La Rinconada, na matatagpuan sa Andes malapit sa hangganan ng Bolivia sa taas na humigit-kumulang 5100 metro sa ibabaw ng dagat.
Samantala, ang rekord para sa pinakamataas na buhay na nilalang sa planetang Earth ay napunta sa Himalayan jumping spider na Euophrys omnisuperstes (Euophrys omnisuperstes - "higit sa lahat"), na nakatira sa mga liblib na sulok at siwang sa mga dalisdis ng Mount Everest. Natagpuan sila ng mga climber kahit na sa taas na 6700 metro. Ang maliliit na gagamba na ito ay kumakain ng mga insektong dinadala sa tuktok ng bundok. malakas na hangin. Sila lamang ang mga nabubuhay na nilalang na permanenteng nabubuhay sa napakataas na taas, bukod sa, siyempre, ilang mga species ng ibon. Alam din na ang mga Himalayan jumping spider ay nabubuhay kahit na sa mga kondisyon ng kakulangan ng oxygen.
2. Giant kangaroo jumper
Kapag hinihiling sa atin na pangalanan ang isang hayop na maaaring hindi umiinom ng tubig sa mahabang panahon, ang unang bagay na pumapasok sa isip ay ang kamelyo. Gayunpaman, sa disyerto na walang tubig, maaari itong tumagal ng hindi hihigit sa 15 araw. At hindi, ang mga kamelyo ay hindi nag-iimbak ng tubig sa kanilang mga umbok, gaya ng maraming nagkakamali na naniniwala. Samantala, sa Earth mayroon pa ring mga hayop na naninirahan sa disyerto at nabubuhay nang walang isang patak ng tubig sa buong buhay nila!
Ang mga higanteng tumatalon na kangaroo ay nauugnay sa mga beaver. Ang kanilang buhay ay tatlo hanggang limang taon. Ang mga higanteng kangaroo jumper ay nakakakuha ng tubig na may pagkain, at sila ay kumakain pangunahin sa mga buto.
Ang mga higanteng kangaroo jumper, tulad ng napapansin ng mga siyentipiko, ay hindi nagpapawis, kaya hindi sila nawalan, ngunit, sa kabaligtaran, nag-iipon ng tubig sa katawan. Mahahanap mo sila sa Death Valley (California). Ang mga higanteng tumatalon na kangaroo ay kasalukuyang nanganganib.
3. Mga bulate na lumalaban sa mataas na temperatura
Dahil ang tubig ay nagdadala ng init palayo sa katawan ng tao nang halos 25 beses na mas mahusay kaysa sa hangin, ang temperatura na 50 degrees Celsius sa kailaliman ng dagat ay magiging mas mapanganib kaysa sa lupa. Iyon ang dahilan kung bakit ang bakterya ay umunlad sa ilalim ng tubig, at hindi mga multicellular na organismo na hindi makatiis ng masyadong mataas na temperatura. Ngunit may mga pagbubukod ...
Ang mga marine deep-sea annelid worm na Paralvinella sulfincola (Paralvinella sulfincola), na nakatira malapit sa mga hydrothermal vent sa ilalim ng Karagatang Pasipiko, ay marahil ang pinaka-mahilig sa init na mga nilalang sa planeta. Ang mga resulta ng isang eksperimento na isinagawa ng mga siyentipiko sa pag-init ng aquarium ay nagpakita na ang mga uod na ito ay mas gustong tumira kung saan ang temperatura ay umabot sa 45-55 degrees Celsius.
4 Greenland Shark
Ang mga pating ng Greenland ay isa sa pinakamalaking nabubuhay na nilalang sa planetang Earth, ngunit halos walang alam ang mga siyentipiko tungkol sa kanila. Mabagal silang lumangoy, katulad ng karaniwang baguhan na manlalangoy. Gayunpaman, halos imposible na makita ang mga pating ng Greenland sa tubig ng karagatan, dahil karaniwang nakatira sila sa lalim na 1200 metro.
Ang mga pating ng Greenland ay itinuturing din na pinaka-mahilig sa malamig na mga nilalang sa mundo. Mas gusto nilang manirahan sa mga lugar kung saan ang temperatura ay umaabot sa 1-12 degrees Celsius.
Ang mga pating ng Greenland ay nakatira sa malamig na tubig, samakatuwid, kailangan nilang magtipid ng enerhiya; ito ay nagpapaliwanag sa katotohanan na sila ay lumangoy nang napakabagal - sa bilis na hindi hihigit sa dalawang kilometro bawat oras. Ang mga Greenland shark ay tinatawag ding "sleeping shark". Sa pagkain, hindi sila mapili: kinakain nila ang lahat ng mahuli nila.
Ayon sa ilang mga siyentipiko, ang pag-asa sa buhay ng mga Greenland polar shark ay maaaring umabot ng 200 taon, ngunit hanggang ngayon ay hindi pa ito napatunayan.
5. Devil Worms
Sa loob ng mga dekada, naisip ng mga siyentipiko na ang mga single-celled na organismo lamang ang maaaring mabuhay sa napakalalim. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga multicellular na anyo ng buhay ay hindi maaaring manirahan doon dahil sa kakulangan ng oxygen, presyon at mataas na temperatura. Gayunpaman, kamakailan lamang, natuklasan ng mga mananaliksik ang mga microscopic worm sa lalim na ilang libong metro mula sa ibabaw ng lupa.
Ang nematode Halicephalobus mephisto, na ipinangalan sa isang demonyo mula sa alamat ng Aleman, ay natuklasan nina Gaetan Borgoni at Tallis Onstott noong 2011 sa mga sample ng tubig na kinuha sa lalim na 3.5 kilometro sa isang kuweba sa South Africa. Natuklasan ng mga siyentipiko na nagpapakita sila ng mataas na katatagan sa iba't ibang matinding kondisyon, tulad ng mga roundworm na nakaligtas sa Columbia shuttle disaster noong Pebrero 1, 2003. Ang pagtuklas ng mga diablo worm ay maaaring palawakin ang paghahanap ng buhay sa Mars at bawat iba pang planeta sa ating kalawakan.
6. Palaka
Napansin ng mga siyentipiko na ang ilang mga uri ng mga palaka ay literal na nag-freeze sa simula ng taglamig at, na lasaw sa tagsibol, bumalik sa isang buong buhay. AT Hilagang Amerika Mayroong limang species ng naturang mga palaka, ang pinakakaraniwan sa mga ito ay Rana sylvatica, o ang Forest Frog.
Ang mga palaka sa kagubatan ay hindi alam kung paano maghukay sa lupa, kaya sa simula ng malamig na panahon, sila ay nagtatago lamang sa ilalim ng mga nahulog na dahon at nagyeyelo, tulad ng lahat sa paligid. Sa loob ng katawan, mayroon silang natural na "antifreeze" na mekanismo ng proteksiyon, at sila, tulad ng isang computer, ay pumunta sa "sleep mode". Upang makaligtas sa taglamig, higit silang pinapayagan ng mga reserba ng glucose sa atay. Ngunit ang pinaka-kahanga-hangang bagay ay ang Wood Frogs ay nagpapakita ng kanilang kamangha-manghang kakayahan pareho ligaw na kalikasan pati na rin sa mga kondisyon ng laboratoryo.
7 Deep Sea Bacteria
Alam nating lahat na ang pinakamalalim na punto ng World Ocean ay ang Mariana Trench, na matatagpuan sa lalim na higit sa 11 libong metro. Sa ilalim nito, ang presyon ng tubig ay umabot sa 108.6 MPa, na humigit-kumulang 1072 beses na mas mataas kaysa sa normal. presyon ng atmospera sa antas ng mga karagatan. Ilang taon na ang nakalilipas, natuklasan ng mga siyentipiko na gumagamit ng mga high-resolution na camera na inilagay sa mga glass sphere ang higanteng amoeba sa Mariana Trench. Ayon kay James Cameron, na nanguna sa ekspedisyon, ang iba pang anyo ng buhay ay umuunlad din dito.
Matapos pag-aralan ang mga sample ng tubig mula sa ilalim ng Mariana Trench, natagpuan ng mga siyentipiko ang isang malaking halaga ng bakterya sa loob nito, na, nakakagulat, aktibong dumami, sa kabila ng mahusay na lalim at matinding presyon.
8. Bdelloidea
Ang Bdelloidea rotifers ay maliliit na invertebrate na karaniwang matatagpuan sa sariwang tubig.
Ang mga kinatawan ng Bdelloidea rotifers ay kulang sa mga lalaki, at ang mga populasyon ay kinakatawan lamang ng mga parthenogenetic na babae. Ang Bdelloidea ay nagpaparami nang asexual, na, ayon sa mga siyentipiko, ay negatibong nakakaapekto sa kanilang DNA. At kung ano ang pinaka Ang pinakamahusay na paraan malampasan ang mga masasamang epekto na ito? Sagot: kainin ang DNA ng ibang mga anyo ng buhay. Sa pamamagitan ng diskarteng ito, ang Bdelloidea ay nakabuo ng isang kamangha-manghang kakayahan upang mapaglabanan ang matinding dehydration. Bukod dito, maaari silang mabuhay kahit na pagkatapos makatanggap ng isang nakamamatay na dosis ng radiation para sa karamihan ng mga nabubuhay na organismo.
Naniniwala ang mga siyentipiko na ang kakayahan ng Bdelloidea na ayusin ang DNA ay orihinal na ibinigay sa kanila upang mabuhay sa mga kondisyon ng mataas na temperatura.
9. Mga ipis
Mayroong isang tanyag na alamat na pagkatapos ng digmaang nuklear, ang mga ipis lamang ang mabubuhay sa Earth. Ang mga insektong ito ay nagagawang lumilipas ng ilang linggo nang walang pagkain at tubig, ngunit ang mas nakakamangha ay ang katotohanang maaari silang mabuhay ng maraming araw pagkatapos nilang mawala ang kanilang mga ulo. Ang mga ipis ay lumitaw sa Earth 300 milyong taon na ang nakalilipas, kahit na mas maaga kaysa sa mga dinosaur.
Ang mga host ng MythBusters sa isa sa mga programa ay nagpasya na subukan ang survivability ng mga ipis sa kurso ng ilang mga eksperimento. Una, inilantad nila ang isang tiyak na bilang ng mga insekto sa 1,000 rads ng radiation, isang dosis na maaaring pumatay malusog na tao sa loob ng ilang minuto. Halos kalahati sa kanila ay nakaligtas. Matapos ang MythBusters ay tumaas ang kapangyarihan ng radiation sa 10 libong rad (tulad ng sa atomic bombing ng Hiroshima). Sa pagkakataong ito, 10 porsiyento lamang ng mga ipis ang nakaligtas. Nang ang lakas ng radiation ay umabot sa 100 libong rads, wala ni isang ipis, sa kasamaang-palad, ang nagawang manatiling buhay.
Ang ilang mga organismo ay may isang espesyal na kalamangan na nagbibigay-daan sa kanila upang mapaglabanan ang pinaka matinding mga kondisyon, kung saan ang iba ay hindi maaaring makayanan. Kabilang sa mga kakayahan na ito, ang paglaban sa napakalaking presyon, matinding temperatura at iba pa ay maaaring mapansin. Ang sampung nilalang na ito mula sa aming listahan ay magbibigay ng posibilidad sa sinumang maglakas-loob na kunin ang titulo ng pinakamatigas na organismo.
10 Himalayan Jumping Spider
Asyatiko ligaw na gansa sikat sa paglipad sa taas na higit sa 6.5 kilometro, habang ang pinakamataas na pamayanan na tinitirhan ng mga tao ay matatagpuan sa taas na 5100 metro, sa Peruvian Andes. Gayunpaman, ang talaan ng mataas na altitude ay hindi kabilang sa gansa, ngunit sa Himalayan jumping spider (Euophrys omnisuperstes). Nakatira sa taas na higit sa 6700 metro, ang gagamba na ito ay pangunahing kumakain ng maliliit na insekto na dinala roon ng bugso ng hangin. Ang isang pangunahing tampok ng insekto na ito ay ang kakayahang mabuhay sa mga kondisyon ng halos kumpletong kawalan ng oxygen.
9 Giant Kangaroo Jumper
Karaniwan, kapag iniisip natin ang tungkol sa mga hayop na maaaring mabuhay nang pinakamatagal nang walang tubig, ang kamelyo ay agad na naiisip. Ngunit ang mga kamelyo ay maaaring mabuhay nang walang tubig sa disyerto sa loob lamang ng 15 araw. Samantala, magugulat ka kapag nalaman mong may isang hayop sa mundo na kayang mabuhay nang hindi umiinom ng kahit isang patak ng tubig. Ang higanteng kangaroo jumper ay malapit na kamag-anak ng beaver. Average na tagal ang haba ng kanilang buhay ay karaniwang 3 hanggang 5 taon. Karaniwan silang nakakakuha ng moisture mula sa pagkain sa pamamagitan ng pagkain ng iba't ibang buto. Bilang karagdagan, ang mga rodent na ito ay hindi nagpapawis, sa gayon ay iniiwasan ang karagdagang pagkawala ng tubig. Karaniwan ang mga hayop na ito ay nakatira sa Valley of Death, at kasalukuyang nasa ilalim ng banta ng pagkalipol.
Dahil ang init sa tubig ay mas mahusay na nailipat sa mga organismo, ang temperatura ng tubig na 50 degrees Celsius ay magiging mas mapanganib kaysa sa parehong temperatura ng hangin. Para sa kadahilanang ito, ang bakterya ay nakararami na umunlad sa mainit na mga bukal sa ilalim ng tubig, na hindi masasabi tungkol sa mga multicellular na anyo ng buhay. Gayunpaman, mayroong isang espesyal na uri ng uod na tinatawag na paralvinella sulfincola, na masayang tumira sa mga lugar kung saan ang tubig ay umabot sa temperatura na 45-55 degrees. Ang mga siyentipiko ay nagsagawa ng isang eksperimento kung saan ang isa sa mga dingding ng akwaryum ay pinainit, bilang isang resulta ay lumabas na ang mga bulate ay ginustong manatili sa lugar na ito, hindi pinapansin ang mas malamig na mga lugar. Ito ay pinaniniwalaan na ang tampok na ito ay nabuo sa mga uod upang sila ay makapagpista sa mga bakterya na sagana sa mga hot spring. Dahil wala silang natural na mga kaaway noon, ang bakterya ay medyo madaling biktima.
7 Greenland Shark
Ang Greenland shark ay isa sa pinakamalaki at hindi gaanong pinag-aralan na pating sa planeta. Sa kabila ng katotohanan na medyo mabagal silang lumangoy (maaaring maabutan sila ng sinumang baguhang manlalangoy), napakabihirang sila. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang species na ito ng mga pating, bilang panuntunan, ay nabubuhay sa lalim na 1200 metro. Bilang karagdagan, ang pating na ito ay isa sa mga pinaka-lumalaban sa malamig. Kadalasan ay mas gusto niyang manatili sa tubig, na ang temperatura ay nagbabago sa pagitan ng 1 at 12 degrees Celsius. Dahil ang mga pating na ito ay nakatira sa malamig na tubig, kailangan nilang kumilos nang napakabagal upang mabawasan ang paggamit ng kanilang enerhiya. Sa pagkain sila ay hindi nababasa at kinakain ang lahat ng bagay na nakaharang sa kanila. May usap-usapan na halos 200 taon na ang kanilang lifespan, ngunit wala pang nakakapagkumpirma o nakaka-deny nito.
6. Devil Worm
Sa loob ng mga dekada, naniniwala ang mga siyentipiko na ang mga single-celled na organismo lamang ang mabubuhay sa napakalalim. Sa kanilang palagay, mataas na presyon, ang kakulangan ng oxygen at matinding temperatura ay humadlang sa mga multicellular na nilalang. Ngunit pagkatapos ay natuklasan ang mga microscopic worm sa lalim ng ilang kilometro. Pinangalanang halicephalobus mephisto, pagkatapos ng isang demonyo mula sa alamat ng Aleman, sila ay natagpuan sa mga sample ng tubig na 2.2 kilometro sa ibaba ng lupa sa isang kuweba sa South Africa. Nagtagumpay sila sa matinding mga kondisyon kapaligiran, na naging posible na ipagpalagay na posible ang buhay sa Mars at sa iba pang mga planeta sa ating kalawakan.
5. Palaka
Ang ilang mga species ng mga palaka ay malawak na kilala para sa kanilang kakayahang literal na mag-freeze para sa buong panahon ng taglamig at mabuhay sa pagdating ng tagsibol. Limang species ng mga palaka na ito ang natagpuan sa North America, ang pinakakaraniwan ay ang karaniwang tree frog. Dahil ang mga palaka sa puno ay hindi masyadong malakas sa paghuhukay, pagkatapos ay nagtatago lamang sila sa ilalim ng mga nahulog na dahon. Mayroon silang isang sangkap tulad ng antifreeze sa kanilang mga ugat, at kahit na ang kanilang mga puso sa kalaunan ay huminto, ito ay pansamantala. Ang batayan ng kanilang diskarte sa kaligtasan ay ang malaking konsentrasyon ng glucose na pumapasok sa daluyan ng dugo mula sa atay ng palaka. Ang higit na nakakagulat ay ang katotohanan na ang mga palaka ay nakapagpapakita ng kanilang kakayahang mag-freeze hindi lamang sa natural na kapaligiran, kundi pati na rin sa laboratoryo, na nagpapahintulot sa mga siyentipiko na ibunyag ang kanilang mga lihim.
(banner_ads_inline)
4 Deep Sea Microbes
Alam nating lahat na ang pinaka malalim na punto sa mundo ay ang Mariana Trench. Ang lalim nito ay umabot sa halos 11 kilometro, at ang presyon doon ay lumampas sa atmospheric pressure ng 1100 beses. Ilang taon na ang nakalilipas, nahanap ng mga siyentipiko ang higanteng amoebae doon, na nakuha nila sa isang high-resolution na camera at pinoprotektahan ng isang glass sphere mula sa napakalaking presyon na naghahari sa ibaba. Bukod dito, ang isang kamakailang ekspedisyon na ipinadala mismo ni James Cameron ay nagpakita na ang iba pang mga anyo ng buhay ay maaaring umiral sa kailaliman ng Mariana Trench. Nakuha ang mga sample ng bottom sediments, na nagpatunay na literal na puno ng microbes ang depression. Ang katotohanang ito ay namangha sa mga siyentipiko, dahil ang matinding mga kondisyon na namamayani doon, gayundin ang napakalaking presyur, ay malayo sa isang paraiso.
3. Bdelloidea
Ang Bdelloidea rotifers ay hindi kapani-paniwalang maliliit na babaeng invertebrate, kadalasang matatagpuan sa sariwang tubig. Mula nang matuklasan nila, walang nakitang mga lalaki ng species na ito, at ang mga rotifers mismo ay nagpaparami nang asexual, na sumisira naman sa sarili nilang DNA. Ibinabalik nila ang kanilang katutubong DNA sa pamamagitan ng pagkain ng iba pang uri ng mga mikroorganismo. Dahil sa kakayahang ito, ang mga rotifer ay maaaring makatiis ng matinding pag-aalis ng tubig, bukod pa rito, nagagawa nilang mapaglabanan ang mga antas ng radiation na papatay sa karamihan ng mga nabubuhay na organismo sa ating planeta. Naniniwala ang mga siyentipiko na ang kanilang kakayahang kumpunihin ang kanilang DNA ay nagmula bilang resulta ng pangangailangang mabuhay sa isang lubhang tuyo na kapaligiran.
2. Ipis
Mayroong isang alamat na ang mga ipis ay ang tanging nabubuhay na organismo na mabubuhay digmaang nukleyar. Sa katunayan, ang mga insektong ito ay maaaring mabuhay nang walang tubig at pagkain sa loob ng ilang linggo, at higit pa, maaari silang mabuhay ng ilang linggo nang walang ulo. Ang mga ipis ay nasa loob ng 300 milyong taon, kahit na hindi nabubuhay ang mga dinosaur. Ang Discovery Channel ay nagsagawa ng isang serye ng mga eksperimento na dapat ipakita kung ang mga ipis ay mabubuhay o hindi na may malakas na nuclear radiation. Bilang isang resulta, lumabas na halos kalahati ng lahat ng mga insekto ay nakaligtas sa 1000 rad radiation (ang naturang radiation ay maaaring pumatay ng isang malusog na taong nasa hustong gulang sa loob lamang ng 10 minuto ng pagkakalantad), bukod pa rito, 10% ng mga ipis ay nakaligtas kapag nalantad sa 10,000 rad radiation , na katumbas ng radiation mula sa isang nuclear explosion sa Hiroshima. Sa kasamaang palad, wala sa mga maliliit na insekto ang nakaligtas sa 100,000 rads ng radiation.
1. Tardigrades
Ang maliliit na aquatic organism na tinatawag na tardigrades ay napatunayang pinakamatigas na organismo ng ating planeta. Ang mga ito, sa unang sulyap, ang mga cute na hayop ay nakaligtas sa halos anumang matinding kondisyon, maging ito man ay init o lamig, malaking presyon o mataas na radiation. Nagagawa nilang mabuhay ng ilang oras kahit sa kalawakan. Sa ilalim ng matinding mga kondisyon at sa isang estado ng matinding dehydration, ang mga nilalang na ito ay maaaring manatiling buhay sa loob ng ilang dekada. Sila ay nabubuhay, ang isa ay dapat lamang ilagay ang mga ito sa isang lawa.
Ang mga hot spring, kadalasang matatagpuan sa mga lugar ng bulkan, ay may medyo mayamang populasyon.
Noong unang panahon, nang mayroong pinaka-mababaw na ideya tungkol sa bakterya at iba pang mas mababang mga nilalang, ang pagkakaroon ng isang kakaibang flora at fauna sa mga paliguan ay itinatag. Kaya, halimbawa, noong 1774 iniulat ni Sonnerath ang pagkakaroon ng mga isda sa maiinit na bukal ng Iceland, na may temperaturang 69°. Ang konklusyon na ito ay hindi nakumpirma sa kalaunan ng iba pang mga mananaliksik na may kaugnayan sa mga tuntunin ng Iceland, ngunit sa ibang mga lugar ay ginawa ang mga katulad na obserbasyon. Sa isla ng Ischia, napansin ni Ehrenberg (1858) ang pagkakaroon ng mga isda sa mga bukal na may temperaturang higit sa 55°. Nakita rin ni Hoppe-Seyler (1875) ang mga isda sa tubig na may temperatura din na humigit-kumulang 55°. Kahit na ipagpalagay natin na sa lahat ng mga kaso na nabanggit na ang thermometering ay hindi tumpak, posible pa ring gumawa ng konklusyon tungkol sa kakayahan ng ilang isda na mabuhay sa medyo mataas na temperatura. Kasama ng mga isda, kung minsan ang pagkakaroon ng mga palaka, bulate at mollusk ay napansin sa mga paliguan. Sa ibang pagkakataon, natuklasan din dito ang protozoa.
Noong 1908, ang gawain ni Issel ay nai-publish, na itinatag nang mas detalyado ang mga limitasyon ng temperatura para sa mundo ng hayop na naninirahan sa mga mainit na bukal.
Kasama ng mundo ng hayop, ang pagkakaroon ng algae sa mga paliguan ay napakadaling itatag, kung minsan ay bumubuo ng malakas na fouling. Ayon kay Rodina (1945), ang kapal ng algae na naipon sa mga hot spring ay kadalasang umaabot ng ilang metro.
Nagsalita kami ng sapat tungkol sa mga asosasyon ng thermophilic algae at ang mga salik na tumutukoy sa kanilang komposisyon sa seksyong "Algae na naninirahan sa mataas na temperatura." Dito naaalala lamang natin na ang pinaka-thermal na matatag sa kanila ay asul-berdeng algae, na maaaring umunlad hanggang sa temperatura na 80-85 °. Hinahayaan ng berdeng algae ang mga temperatura na bahagyang mas mataas sa 60°C, habang humihinto ang pagbuo ng mga diatom sa humigit-kumulang 50°C.
Tulad ng nabanggit na, ang algae na nabubuo sa mga thermal bath ay may mahalagang papel sa pagbuo ng iba't ibang uri ng kaliskis, na kinabibilangan ng mga mineral compound.
Ang Thermophilic algae ay may malaking impluwensya sa pag-unlad ng populasyon ng bacterial sa mga thermal bath. Sa kanilang buhay, sa pamamagitan ng exosmosis, naglalabas sila ng isang tiyak na halaga ng mga organikong compound sa tubig, at kapag namatay sila, lumilikha sila ng isang medyo kanais-nais na substrate para sa bakterya. Hindi kataka-taka, samakatuwid, na ang bacterial na populasyon ng mga thermal water ay pinaka-mayaman na kinakatawan sa mga lugar kung saan naipon ang algae.
Kung bumaling sa thermophilic bacteria ng mga hot spring, dapat nating ituro na sa ating bansa sila ay pinag-aralan ng ilang microbiologist. Narito ang mga pangalan ng Tsiklinskaya (1899), Gubin (1924-1929), Afanasyeva-Kester (1929), Egorova (1936-1940), Volkova (1939), Inang-bayan (1945) at Isachenko (1948).
Karamihan sa mga mananaliksik na nakikitungo sa mga mainit na bukal ay limitado lamang ang kanilang sarili sa katotohanan ng pagtatatag ng isang bacterial flora sa kanila. Iilan lamang sa mga microbiologist ang naninirahan sa mga pangunahing aspeto ng buhay ng bakterya sa thermae.
Sa aming pagsusuri, kami ay magtatagal lamang sa mga pag-aaral ng huling grupo.
Ang mga thermophilic bacteria ay natagpuan sa mga hot spring sa ilang mga bansa - Uniong Sobyet, France, Italy, Germany, Slovakia, Japan, atbp. Dahil ang tubig ng mga hot spring ay kadalasang mahirap sa organikong bagay, hindi nakakagulat na kung minsan ay naglalaman ang mga ito ng napakaliit na dami ng saprophytic bacteria.
Ang pagpaparami ng autotrophically feeding bacteria, kung saan ang iron at sulfur bacteria ay medyo laganap sa mga paliguan, ay pangunahing tinutukoy ng kemikal na komposisyon ng tubig, pati na rin ang temperatura nito.
Ang ilang mga thermophilic bacteria na nakahiwalay sa mainit na tubig ay inilarawan bilang mga bagong species. Kabilang sa mga form na ito ang: Bac. thermophilus filiformis. pinag-aralan ni Tsiklinskaya (1899), dalawang spore-bearing rods - Bac. ludwigi at Bac. ilidzensis capsulatus na ibinukod ni Karlinsky (1895), Spirochaeta daxensis na ibinukod ni Kantakouzen (1910), at Thiospirillum pistiense na ibinukod ni Czurda (1935).
Ang temperatura ng tubig ng mga mainit na bukal ay malakas na nakakaapekto sa komposisyon ng mga species ng populasyon ng bakterya. Sa tubig na may higit pa mababang temperatura, cocci at spirochaete-like bacteria ay natagpuan (gawa ni Rodina, Kantakouzena). Gayunpaman, dito rin, ang mga spore-bearing rod ay ang nangingibabaw na anyo.
Kamakailan, ang epekto ng temperatura sa komposisyon ng species Ang populasyon ng bakterya ng termino ay napakakulay na ipinakita sa gawain ni Rodina (1945), na nag-aral ng mga hot spring ng Khodji-Obi-Garm sa Tajikistan. Ang temperatura ng mga indibidwal na pinagmumulan ng sistemang ito ay mula 50-86°. Ang pagkonekta, ang mga terminong ito ay nagbibigay ng isang stream, sa ilalim kung saan, sa mga lugar na may temperatura na hindi hihigit sa 68 °, isang mabilis na paglaki ng asul-berdeng algae ang naobserbahan. Sa mga lugar, nabuo ang mga algae ng makapal na layer ng iba't ibang kulay. Sa gilid ng tubig, sa gilid ng mga dingding ng mga niches, may mga deposito ng asupre.
Sa iba't ibang mga mapagkukunan, sa runoff, pati na rin sa kapal ng asul-berdeng algae, ang mga fouling na baso ay inilagay sa loob ng tatlong araw. Bilang karagdagan, ang nakolektang materyal ay inihasik sa nutrient media. Napag-alaman na ang tubig na may pinakamataas na temperatura ay may nakararami na hugis baras na bakterya. Ang mga hugis na wedge na anyo, sa partikular na kahawig ng Azotobacter, ay nangyayari sa mga temperatura na hindi hihigit sa 60 °. Sa paghusga sa lahat ng data, masasabi na ang Azotobacter mismo ay hindi lumalaki sa itaas ng 52 ° C, habang ang malalaking bilog na mga cell na matatagpuan sa fouling ay nabibilang sa iba pang mga uri ng microbes.
Ang pinaka-lumalaban sa init ay ang ilang uri ng bacteria na nabubuo sa meat-peptone agar, thio-bacteria gaya ng Tkiobacillus thioparus at desulphurizers. Hindi sinasadya, ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit na sina Egorova at Sokolova (1940) ay natagpuan ang Microspira sa tubig sa temperatura na 50-60 °.
Sa trabaho ni Rodina, ang nitrogen-fixing bacteria ay hindi natagpuan sa tubig sa 50°C. Gayunpaman, kapag nag-aaral ng mga lupa, ang mga anaerobic nitrogen fixer ay natagpuan kahit na sa 77°C, at Azotobacter - sa 52°C. Ito ay nagpapahiwatig na ang tubig ay karaniwang hindi angkop na substrate para sa mga nitrogen fixer.
Ang pag-aaral ng bakterya sa mga lupa ng mainit na bukal ay nagsiwalat ng parehong pag-asa ng komposisyon ng grupo sa temperatura doon tulad ng sa tubig. Gayunpaman, ang micropopulation ng lupa ay mas mayaman ayon sa numero. Ang mga mabuhangin na lupa na mahihirap sa mga organikong compound ay may medyo kalat-kalat na micropopulation, habang ang mga naglalaman ng madilim na kulay organikong bagay ay mayaman sa bacteria. Kaya, ang kaugnayan sa pagitan ng komposisyon ng substrate at ang likas na katangian ng mga mikroskopikong nilalang na nakapaloob dito ay ipinahayag dito nang napakalinaw.
Kapansin-pansin na ang mga thermophilic bacteria na nabubulok ang selulusa ay hindi natagpuan alinman sa tubig o sa mga silt ng Rodina. Sa sandaling ito hilig nating iugnay ito sa mga kahirapan sa pamamaraan, dahil ang thermophilic cellulose-decomposing bacteria ay medyo hinihingi sa nutrient media. Tulad ng ipinakita ni Imshenetsky, medyo tiyak na mga substrate ng nutrisyon ang kailangan para sa kanilang paghihiwalay.
Sa mga mainit na bukal, bilang karagdagan sa mga saprophytes, mayroong mga autotroph - sulfur at iron bacteria.
Ang pinakalumang obserbasyon sa posibilidad ng paglaki ng sulfur bacteria sa thermae ay tila ginawa nina Meyer at Ahrens, at gayundin ni Mioshi. Naobserbahan ni Mioshi ang pagbuo ng filamentous sulfur bacteria sa mga bukal na ang temperatura ng tubig ay umabot sa 70°C. Si Egorova (1936), na nag-aral ng Bragun sulfur spring, ay napansin ang pagkakaroon ng sulfur bacteria kahit na sa temperatura ng tubig na 80°C.
Sa kabanata" pangkalahatang katangian Morphological at Physiological Features of Thermophilic Bacteria" inilarawan namin sa sapat na detalye ang mga katangian ng thermophilic iron at sulfur bacteria. Hindi nararapat na ulitin ang impormasyong ito, at ikukulong natin ang ating sarili dito sa isang paalala na ang mga indibidwal na genera at maging ang mga species ng autotrophic bacteria ay nagwawakas sa kanilang pag-unlad sa iba't ibang temperatura.
Kaya, ang pinakamataas na temperatura para sa sulfur bacteria ay humigit-kumulang 80°C. Para sa iron bacteria gaya ng Streptothrix ochraceae at Spirillum ferrugineum, ang Mioshi ay nagtakda ng maximum na 41-45°.
Natagpuan ang Dufrenois (Dufrencfy, 1921) sa mga sediment sa mainit na tubig na may temperatura na 50-63° iron bacteria na halos kapareho sa Siderocapsa. Ayon sa kanyang mga obserbasyon, ang paglaki ng filamentous iron bacteria ay naganap lamang sa malamig na tubig.
Napagmasdan ni Volkova (1945) ang pag-unlad ng bakterya mula sa genus Gallionella sa mga mineral spring ng pangkat ng Pyatigorsk kapag ang temperatura ng tubig ay hindi lalampas sa 27-32 °. Sa mga paliguan na may mas mataas na temperatura, ang bakal na bakterya ay ganap na wala.
Kung ihahambing ang mga materyales na nabanggit namin, hindi namin sinasadyang tapusin na sa ilang mga kaso hindi ito ang temperatura ng tubig, ngunit ang komposisyong kemikal tinutukoy ang pag-unlad ng ilang mga microorganism.
Ang bakterya, kasama ng algae, ay aktibong bahagi sa pagbuo ng ilang mineral, biolith at caustobiolith. Ang papel ng bakterya sa pag-ulan ng calcium ay pinag-aralan nang mas detalyado. Ang isyung ito ay sakop nang detalyado sa seksyon sa mga prosesong pisyolohikal na sanhi ng thermophilic bacteria.
Ang konklusyon na ginawa ni Volkova ay nararapat pansin. Sinabi niya na ang "barezina", na idineposito sa isang makapal na takip sa mga daloy ng mga mapagkukunan ng mga mapagkukunan ng asupre sa Pyatigorsk, ay naglalaman ng maraming elemento ng asupre at karaniwang may mycelium. fungus ng amag mula sa genus na Penicillium. Binubuo ng mycelium ang stroma, na kinabibilangan ng mga bacteria na hugis baras, na tila nauugnay sa sulfur bacteria.
Naniniwala si Brussoff na ang term bacteria ay nakikibahagi rin sa pagbuo ng mga deposito ng silicic acid.
Ang mga bacteria na nagpapababa ng sulfate ay natagpuan sa mga paliguan. Ayon kay Afanasieva-Kester, sila ay kahawig ng Microspira aestuarii van Delden at Vibrio thermodesulfuricans Elion. Nagpahayag si Gubin (1924-1929) ng ilang ideya tungkol sa posibleng papel ng mga bakteryang ito sa pagbuo ng hydrogen sulfide sa mga paliguan.
Kung makakita ka ng error, mangyaring i-highlight ang isang piraso ng teksto at i-click Ctrl+Enter.
Ang temperatura ay ang pinakamahalagang kadahilanan sa kapaligiran. Ang temperatura ay may malaking epekto sa maraming aspeto ng buhay ng mga organismo, ang kanilang heograpiya ng pamamahagi, pagpaparami at iba pang mga biological na katangian ng mga organismo na higit na nakadepende sa temperatura. Saklaw, ibig sabihin. ang mga limitasyon ng temperatura kung saan maaaring umiral ang buhay ay mula sa humigit-kumulang -200°C hanggang +100°C, kung minsan ang pagkakaroon ng bakterya ay matatagpuan sa mga hot spring sa temperaturang 250°C. Sa katunayan, karamihan sa mga organismo ay maaaring mabuhay sa loob ng mas makitid na hanay ng mga temperatura.
Ang ilang uri ng microorganism, pangunahin ang bacteria at algae, ay nabubuhay at dumami sa mga hot spring sa mga temperaturang malapit sa kumukulo. Ang pinakamataas na limitasyon ng temperatura para sa hot spring bacteria ay nasa paligid ng 90°C. Ang pagkakaiba-iba ng temperatura ay napakahalaga mula sa isang ekolohikal na pananaw.
Anumang mga species ay nabubuhay lamang sa loob ng isang tiyak na hanay ng mga temperatura, ang tinatawag na maximum at minimum na nakamamatay na temperatura. Higit pa sa mga kritikal na matinding temperatura, malamig o mainit, nangyayari ang pagkamatay ng organismo. Somewhere in between is pinakamainam na temperatura, kung saan ang mahahalagang aktibidad ng lahat ng mga organismo, ang nabubuhay na bagay sa kabuuan, ay aktibo.
Ayon sa pagpapaubaya ng mga organismo sa rehimen ng temperatura nahahati sila sa eurythermal at stenothermic, i.e. may kakayahang makatiis ng malawak o makitid na pagbabago ng temperatura. Halimbawa, ang mga lichen at maraming bakterya ay maaaring mabuhay sa iba't ibang temperatura, o ang mga orchid at iba pang mga halaman na mapagmahal sa init ng mga tropikal na zone ay stenothermic.
Nagagawa ng ilang hayop na mapanatili ang isang pare-parehong temperatura ng katawan, anuman ang temperatura sa paligid. Ang ganitong mga organismo ay tinatawag na homeothermic. Sa ibang mga hayop, nagbabago ang temperatura ng katawan depende sa temperatura ng kapaligiran. Tinatawag silang poikilotherms. Depende sa paraan ng pag-angkop ng mga organismo sa rehimen ng temperatura, nahahati sila sa dalawang uri. mga pangkat sa kapaligiran: cryophylls - mga organismo na inangkop sa malamig, sa mababang temperatura; thermophile - o mahilig sa init.
Ang panuntunan ni Allen- isang ecogeographic na panuntunan na itinatag ni D. Allen noong 1877. Ayon sa panuntunang ito, kabilang sa mga kaugnay na anyo ng homoiothermic (warm-blooded) na mga hayop na namumuno sa katulad na pamumuhay, ang mga nakatira sa mas malamig na klima ay may medyo mas maliit na nakausli na mga bahagi ng katawan: tainga, binti, mga buntot, atbp.
Ang pagbabawas ng mga nakausli na bahagi ng katawan ay humahantong sa pagbaba sa relatibong ibabaw ng katawan at nakakatulong upang makatipid ng init.
Ang isang halimbawa ng panuntunang ito ay ang mga kinatawan ng pamilyang Canine mula sa iba't ibang rehiyon. Ang pinakamaliit (na may kaugnayan sa haba ng katawan) na mga tainga at isang hindi gaanong pinahabang nguso sa pamilyang ito ay nasa arctic fox (saklaw - Arctic), at ang pinakamalaking tainga at makitid, pinahabang muzzle - sa fennec fox (saklaw - Sahara).
Ang panuntunang ito ay isinasagawa din na may kaugnayan sa populasyon ng tao: ang pinakamaikling (kamag-anak sa laki ng katawan) ilong, braso at binti ay katangian ng mga Eskimo-Aleut (Eskimos, Inuit), at mahahabang braso at binti para sa mga balahibo at Tutsi.
Pamumuno ni Bergman ay isang ecogeographical na tuntunin na binuo noong 1847 ng German biologist na si Carl Bergman. Sinasabi ng panuntunan na sa mga katulad na anyo ng homoiothermic (warm-blooded) na mga hayop, ang pinakamalaki ay ang mga naninirahan sa mas malamig na klima - sa matataas na latitude o sa mga bundok. Kung mayroong malapit na nauugnay na mga species (halimbawa, mga species ng parehong genus) na hindi gaanong naiiba sa kanilang diyeta at pamumuhay, kung gayon ang mas malalaking species ay nangyayari din sa mas malala (malamig) na klima.
Ang panuntunan ay batay sa pagpapalagay na ang kabuuang produksyon ng init sa mga endothermic species ay nakasalalay sa dami ng katawan, at ang rate ng paglipat ng init ay depende sa ibabaw nito. Sa pagtaas ng laki ng mga organismo, ang dami ng katawan ay lumalaki nang mas mabilis kaysa sa ibabaw nito. Sa eksperimento, ang panuntunang ito ay unang sinubukan sa mga aso na may iba't ibang laki. Ito ay lumabas na ang produksyon ng init sa maliliit na aso ay mas mataas sa bawat yunit ng masa, ngunit anuman ang laki, ito ay nananatiling halos pare-pareho sa bawat yunit ng ibabaw na lugar.
Ang panuntunan ni Bergman ay talagang madalas na natutupad kapwa sa loob ng parehong species at sa mga malapit na nauugnay na species. Halimbawa, ang Amur form ng tigre na may Malayong Silangan mas malaki kaysa sa Sumatran mula sa Indonesia. Ang hilagang subspecies ng lobo ay sa average na mas malaki kaysa sa timog. Sa mga kaugnay na species ng genus bear, ang pinakamalaking nakatira sa hilagang latitude ( polar bear, mga brown bear may tungkol sa. Kodiak), at ang pinakamaliit na species (halimbawa, ang salamin sa mata na oso) - sa mga lugar na may mainit na klima.
Kasabay nito, ang panuntunang ito ay madalas na pinupuna; ito ay nabanggit na ito ay hindi maaaring maging isang pangkalahatang kalikasan, dahil ang laki ng mga mammal at ibon ay naiimpluwensyahan ng maraming iba pang mga kadahilanan maliban sa temperatura. Bilang karagdagan, ang mga adaptasyon sa isang malupit na klima sa antas ng populasyon at species ay kadalasang nangyayari hindi dahil sa mga pagbabago sa laki ng katawan, ngunit dahil sa mga pagbabago sa laki ng katawan. lamang loob(isang pagtaas sa laki ng puso at baga) o sa pamamagitan ng biochemical adaptations. Sa pagtingin sa pagpuna na ito, dapat bigyang-diin na ang panuntunan ni Bergman ay likas na istatistika at malinaw na nagpapakita ng epekto nito, ang iba pang mga bagay ay pantay.
Sa katunayan, maraming mga pagbubukod sa panuntunang ito. Kaya, ang pinakamaliit na lahi ng woolly mammoth ay kilala mula sa polar Wrangel Island; maraming mga subspecies ng forest wolf ay mas malaki kaysa sa tundra (halimbawa, ang mga extinct na subspecies mula sa Kenai Peninsula; ipinapalagay na ang malalaking sukat ay maaaring magbigay ng kalamangan sa mga lobo na ito kapag nangangaso ng malalaking elk na naninirahan sa peninsula). Ang Far Eastern subspecies ng leopard na naninirahan sa Amur ay makabuluhang mas maliit kaysa sa African. Sa mga halimbawang ibinigay, ang pinaghahambing na mga anyo ay naiiba sa kanilang paraan ng pamumuhay (mga isla at kontinental na populasyon; ang mga subspecies ng tundra, kumakain ng mas maliit na biktima, at ang mga subspecies sa kagubatan, kumakain ng mas malaking biktima).
Kaugnay ng mga tao, ang panuntunan ay naaangkop sa isang tiyak na lawak (halimbawa, mga pygmy tribes, tila, paulit-ulit at independiyenteng lumitaw sa iba't ibang mga lugar mula sa tropikal na klima); gayunpaman, dahil sa mga pagkakaiba sa mga lokal na diyeta at kaugalian, migration at genetic drift sa pagitan ng mga populasyon, ang mga paghihigpit ay inilalagay sa applicability ng panuntunang ito.
Ang panuntunan ni Gloger binubuo sa katotohanan na kabilang sa mga kaugnay na anyo ( iba't ibang lahi o mga subspecies ng parehong species, nauugnay na species) ng homoiothermic (warm-blooded) na mga hayop, ang mga naninirahan sa mainit at mahalumigmig na klima ay mas maliwanag kaysa sa mga nakatira sa malamig at tuyo na klima. Itinatag noong 1833 ni Konstantin Gloger (Gloger C. W. L.; 1803-1863), Polish at German ornithologist.
Halimbawa, karamihan sa mga species ng ibon sa disyerto ay mas malabo kaysa sa kanilang mga kamag-anak mula sa subtropiko at rainforest. Ang panuntunan ni Gloger ay maaaring ipaliwanag kapwa sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa masking at sa pamamagitan ng impluwensya ng klimatiko na kondisyon sa synthesis ng mga pigment. Sa isang tiyak na lawak, ang panuntunan ni Gloger ay nalalapat din sa mga lasing-kilothermic (cold-blooded) na mga hayop, sa partikular na mga insekto.
Ang kahalumigmigan bilang isang kadahilanan sa kapaligiran
Sa una, ang lahat ng mga organismo ay nabubuhay sa tubig. Nang masakop ang lupain, hindi sila nawalan ng pag-asa sa tubig. Mahalaga bahagi sa lahat ng nabubuhay na organismo ay tubig. Ang kahalumigmigan ay ang dami ng singaw ng tubig sa hangin. Kung walang kahalumigmigan o tubig, walang buhay.
Ang kahalumigmigan ay isang parameter na nagpapakilala sa nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin. Ang ganap na kahalumigmigan ay ang dami ng singaw ng tubig sa hangin at depende sa temperatura at presyon. Ang halagang ito ay tinatawag na relatibong halumigmig (i.e. ang ratio ng dami ng singaw ng tubig sa hangin sa puspos na dami ng singaw sa ilalim ng ilang partikular na kondisyon ng temperatura at presyon.)
Sa kalikasan, mayroong araw-araw na ritmo ng kahalumigmigan. Ang halumigmig ay nagbabago pareho nang patayo at pahalang. Ang kadahilanan na ito, kasama ang liwanag at temperatura, ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pag-regulate ng aktibidad ng mga organismo at ang kanilang pamamahagi. Binabago din ng kahalumigmigan ang epekto ng temperatura.
Ang pagpapatuyo ng hangin ay isang mahalagang kadahilanan sa kapaligiran. Lalo na para sa mga terrestrial na organismo, ang epekto ng pagpapatuyo ng hangin ay napakahalaga. Ang mga hayop ay umaangkop sa pamamagitan ng paglipat sa mga protektadong lugar at aktibo sa gabi.
Ang mga halaman ay sumisipsip ng tubig mula sa lupa at halos ganap (97-99%) ay sumingaw sa pamamagitan ng mga dahon. Ang prosesong ito ay tinatawag na transpiration. Ang pagsingaw ay nagpapalamig sa mga dahon. Salamat sa pagsingaw, ang mga ion ay dinadala sa pamamagitan ng lupa hanggang sa mga ugat, transportasyon ng mga ion sa pagitan ng mga selula, atbp.
Ang isang tiyak na halaga ng kahalumigmigan ay mahalaga para sa mga terrestrial na organismo. Marami sa kanila ang nangangailangan ng isang kamag-anak na kahalumigmigan na 100% para sa normal na buhay, at kabaligtaran, ang isang organismo sa isang normal na estado ay hindi maaaring mabuhay nang mahabang panahon sa ganap na tuyong hangin, dahil ito ay patuloy na nawawalan ng tubig. Ang tubig ay isang mahalagang bahagi ng buhay na bagay. Samakatuwid, ang pagkawala ng tubig sa isang tiyak na halaga ay humahantong sa kamatayan.
Ang mga halaman ng isang tuyong klima ay umaangkop sa mga pagbabago sa morphological, pagbabawas ng mga vegetative organ, lalo na ang mga dahon.
Ang mga hayop sa lupa ay umaangkop din. Marami sa kanila ang umiinom ng tubig, ang iba ay sinisipsip ito sa pamamagitan ng integument ng katawan sa isang likido o singaw na estado. Halimbawa, karamihan sa mga amphibian, ilang insekto at mites. Karamihan sa mga hayop sa disyerto ay hindi umiinom; natutugunan nila ang kanilang mga pangangailangan sa gastos ng tubig na ibinibigay sa pagkain. Ang ibang mga hayop ay tumatanggap ng tubig sa proseso ng fat oxidation.
Ang tubig ay mahalaga para sa mga buhay na organismo. Samakatuwid, ang mga organismo ay kumakalat sa buong tirahan depende sa kanilang mga pangangailangan: ang mga aquatic na organismo ay patuloy na naninirahan sa tubig; ang mga hydrophyte ay maaari lamang mabuhay sa napaka-maalinsangang kapaligiran.
Mula sa punto ng view ng ecological valence, ang mga hydrophytes at hygrophytes ay nabibilang sa pangkat ng mga stenogiger. Ang kahalumigmigan ay lubos na nakakaapekto sa mahahalagang pag-andar ng mga organismo, halimbawa, 70% relatibong halumigmig ay napaka-kanais-nais para sa pagkahinog at pagkamayabong ng mga babaeng balang lipat. Sa paborableng pagpaparami, nagdudulot sila ng malaking pinsala sa ekonomiya sa mga pananim ng maraming bansa.
Para sa pagtatasa ng ekolohiya ng pamamahagi ng mga organismo, ginagamit ang isang tagapagpahiwatig ng pagkatuyo ng klima. Ang pagkatuyo ay nagsisilbing isang piling salik para sa ekolohikal na pag-uuri ng mga organismo.
Kaya, depende sa mga katangian ng kahalumigmigan ng lokal na klima, ang mga species ng mga organismo ay ipinamamahagi sa mga ekolohikal na grupo:
1. Ang mga hydatophyte ay mga halamang nabubuhay sa tubig.
2. Ang mga hydrophyte ay mga terrestrial-aquatic na halaman.
3. Hygrophytes - mga halamang terrestrial na nabubuhay sa mga kondisyon ng mataas na kahalumigmigan.
4. Ang mga mesophyte ay mga halaman na tumutubo nang may katamtamang kahalumigmigan.
5. Ang mga Xerophytes ay mga halamang tumutubo nang walang sapat na kahalumigmigan. Ang mga ito, sa turn, ay nahahati sa: succulents - makatas na halaman (cacti); Ang mga sclerophyte ay mga halaman na may makitid at maliliit na dahon, at nakatiklop sa mga tubule. Nahahati din sila sa mga euxerophytes at stipaxerophytes. Ang mga Euxerophytes ay mga steppe na halaman. Ang mga Stipaxerophytes ay isang grupo ng makitid na dahon na turf grasses (feather grass, fescue, thin-legged, atbp.). Sa turn, ang mga mesophyte ay nahahati din sa mga mesohygrophytes, mesoxerophytes, atbp.
Ang pagbibigay sa halaga nito sa temperatura, ang kahalumigmigan ay gayunpaman ay isa sa mga pangunahing kadahilanan sa kapaligiran. Sa buong kasaysayan ng wildlife organikong mundo ay kinakatawan ng eksklusibo ng mga pamantayan ng tubig ng mga organismo. Ang isang mahalagang bahagi ng karamihan ng mga nabubuhay na nilalang ay tubig, at para sa pagpaparami o pagsasanib ng mga gametes, halos lahat ng mga ito ay nangangailangan ng isang aquatic na kapaligiran. Ang mga hayop sa lupa ay pinipilit na lumikha sa kanilang katawan ng isang artipisyal kapaligirang pantubig para sa pagpapabunga, at ito ay humahantong sa katotohanan na ang huli ay nagiging panloob.
Ang kahalumigmigan ay ang dami ng singaw ng tubig sa hangin. Maaari itong ipahayag sa gramo bawat metro kubiko.
Ang liwanag bilang isang kadahilanan sa kapaligiran. Ang papel ng liwanag sa buhay ng mga organismo
Ang liwanag ay isang anyo ng enerhiya. Ayon sa unang batas ng thermodynamics, o ang batas ng konserbasyon ng enerhiya, ang enerhiya ay maaaring magbago mula sa isang anyo patungo sa isa pa. Ayon sa batas na ito, ang mga organismo ay isang thermodynamic system na patuloy na nagpapalitan ng enerhiya at bagay sa kapaligiran. Ang mga organismo sa ibabaw ng Earth ay nakalantad sa daloy ng enerhiya, pangunahin ang solar energy, pati na rin ang long-wave thermal radiation mula sa mga cosmic na katawan.
Pareho sa mga salik na ito ang tumutukoy sa klimatiko na kondisyon ng kapaligiran (temperatura, rate ng pagsingaw ng tubig, paggalaw ng hangin at tubig). Ang sikat ng araw na may enerhiya na 2 cal ay bumabagsak sa biosphere mula sa kalawakan. bawat 1 cm 2 sa 1 min. Ito ang tinatawag na solar constant. Ang liwanag na ito, na dumadaan sa atmospera, ay pinahina at hindi hihigit sa 67% ng enerhiya nito ang makakarating sa ibabaw ng Earth sa isang malinaw na tanghali, i.e. 1.34 cal. bawat cm 2 sa 1 min. Ang pagdaan sa takip ng ulap, tubig at mga halaman, ang sikat ng araw ay higit na humina, at ang pamamahagi ng enerhiya dito sa iba't ibang bahagi ng spectrum ay nagbabago nang malaki.
Ang antas ng attenuation ng sikat ng araw at cosmic radiation ay depende sa wavelength (frequency) ng liwanag. Ang ultraviolet radiation na may wavelength na mas mababa sa 0.3 microns ay halos hindi dumaan ozone layer(sa taas na humigit-kumulang 25 km). Ang nasabing radiation ay mapanganib para sa isang buhay na organismo, lalo na para sa protoplasm.
Sa buhay na kalikasan, ang liwanag ay ang tanging pinagmumulan ng enerhiya; lahat ng mga halaman, maliban sa bakterya, photosynthesize, i.e. synthesize ang mga organic na substance mula sa inorganic substance (i.e. mula sa tubig, mineral salts at CO2). Sa buhay na kalikasan, ang liwanag ang tanging pinagmumulan ng enerhiya, lahat ng halaman, maliban sa bacteria 2, ay gumagamit ng radiant energy sa proseso ng assimilation). Ang lahat ng mga organismo ay umaasa para sa pagkain sa mga terrestrial photosynthesizers i.e. halamang may chlorophyll.
Ang liwanag bilang environmental factor ay nahahati sa ultraviolet na may wavelength na 0.40 - 0.75 microns at infrared na may wavelength na mas malaki kaysa sa mga kadakilaan na ito.
Ang epekto ng mga salik na ito ay nakasalalay sa mga katangian ng mga organismo. Ang bawat uri ng organismo ay iniangkop sa isa o ibang spectrum ng mga wavelength ng liwanag. Ang ilang mga species ng mga organismo ay umangkop sa ultraviolet, habang ang iba ay infrared.
Ang ilang mga organismo ay may kakayahang makilala ang haba ng daluyong. Mayroon silang espesyal na light-perceiving system at may color vision, na may malaking kahalagahan sa kanilang buhay. Maraming mga insekto ang sensitibo sa shortwave radiation, na hindi nakikita ng mga tao. Ang mga paru-paro sa gabi ay mahusay na nakikita ang mga sinag ng ultraviolet. Ang mga bubuyog at ibon ay tumpak na tinutukoy ang kanilang lokasyon at mag-navigate sa kalupaan kahit sa gabi.
Malakas din ang reaksyon ng mga organismo sa light intensity. Ayon sa mga katangiang ito, ang mga halaman ay nahahati sa tatlong pangkat ng ekolohiya:
1. Mahilig sa liwanag, mahilig sa araw o heliophytes - na normal na nabubuo sa ilalim ng sinag ng araw.
2. Shade-loving, o sciophytes, ay mga halaman sa mas mababang antas ng kagubatan at mga halaman sa malalim na dagat, halimbawa, mga liryo ng lambak at iba pa.
Habang bumababa ang intensity ng liwanag, bumabagal din ang photosynthesis. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay may threshold sensitivity sa light intensity, gayundin sa iba pang environmental factors. Sa iba't ibang organismo ang threshold sensitivity sa mga salik sa kapaligiran ay hindi pareho. Halimbawa, pinipigilan ng matinding liwanag ang pag-unlad ng mga langaw ng Drosophyll, na nagiging sanhi ng kanilang pagkamatay. Hindi nila gusto ang ilaw at ipis at iba pang mga insekto. Sa karamihan ng mga photosynthetic na halaman, sa mababang intensity ng liwanag, ang synthesis ng protina ay inhibited, habang sa mga hayop, ang mga proseso ng biosynthesis ay inhibited.
3. Shade-tolerant o facultative heliophytes. Mga halaman na tumutubo nang maayos sa parehong lilim at liwanag. Sa mga hayop, ang mga katangiang ito ng mga organismo ay tinatawag na light-loving (photophiles), shade-loving (photophobes), euryphobic - stenophobic.
Ecological valency
ang antas ng kakayahang umangkop ng isang buhay na organismo sa mga pagbabago sa mga kondisyon sa kapaligiran. E. v. ay isang view property. Sa dami, ito ay ipinahayag ng hanay ng mga pagbabago sa kapaligiran kung saan ang isang partikular na species ay nagpapanatili ng normal na mahahalagang aktibidad. E. v. maaaring isaalang-alang kapwa may kaugnayan sa tugon ng isang species sa mga indibidwal na salik sa kapaligiran, at may kaugnayan sa isang kumplikadong mga kadahilanan.
Sa unang kaso, ang mga species na pinahihintulutan ang malawak na pagbabago sa lakas ng nakakaimpluwensyang kadahilanan ay itinalaga ng isang termino na binubuo ng pangalan ng kadahilanang ito na may prefix na "evry" (eurythermal - na may kaugnayan sa impluwensya ng temperatura, euryhaline - sa kaasinan , eurybatic - sa lalim, atbp.); ang mga species na inangkop lamang sa maliliit na pagbabago sa kadahilanang ito ay itinalaga ng isang katulad na termino na may prefix na "steno" (stenothermic, stenohaline, atbp.). Ang mga uri na nagtataglay ng malawak na E. sa. may kaugnayan sa isang kumplikadong mga kadahilanan, ang mga ito ay tinatawag na eurybionts (Tingnan. Eurybionts) kumpara sa stenobionts (Tingnan. Stenobionts), na may maliit na kakayahang umangkop. Dahil ginagawang posible ng eurybiontism na ma-populate ang iba't ibang mga tirahan, at ang stenobiontism ay mahigpit na nagpapaliit sa hanay ng mga tirahan na angkop para sa mga species, ang dalawang grupong ito ay madalas na tinatawag na eury- o stenotopic, ayon sa pagkakabanggit.
eurybionts, mga organismo ng hayop at halaman na maaaring umiral na may makabuluhang pagbabago sa mga kondisyon sa kapaligiran. Kaya, halimbawa, ang mga naninirahan sa littoral ng dagat ay nagtitiis ng regular na pagpapatayo sa panahon ng low tide, sa tag-araw - malakas na pag-init, at sa taglamig - paglamig, at kung minsan ay nagyeyelo (eurythermal na hayop); ang mga naninirahan sa mga estero ng mga ilog ay lumalaban sa paraan. pagbabagu-bago sa tubig kaasinan (euryhaline hayop); isang bilang ng mga hayop ang umiiral sa isang malawak na hanay ng hydrostatic pressure (eurybats). Maraming mga naninirahan sa terrestrial ng mga mapagtimpi na latitude ang nakakatiis ng malalaking pagbabago sa temperatura ng pana-panahon.
Ang eurybiontness ng mga species ay nadagdagan ng kakayahang magparaya hindi kanais-nais na mga kondisyon sa isang estado ng anabiosis (maraming bakterya, spores at buto ng maraming halaman, pangmatagalang halaman na pangmatagalan sa malamig at mapagtimpi na mga latitude, taglamig na mga bud ng freshwater sponges at bryozoans, itlog ng branchiopods, adult tardigrades at ilang rotifers, atbp.) o hibernation (ilan mga mammal).
PANUNTUNAN NI CHETVERIKOV, bilang isang patakaran, ayon sa Krom sa kalikasan, ang lahat ng mga uri ng mga nabubuhay na organismo ay hindi kinakatawan ng mga hiwalay na nakahiwalay na mga indibidwal, ngunit sa anyo ng mga pinagsama-samang bilang (minsan ay napakalaki) ng mga indibidwal-populasyon. Pinalaki ni S. S. Chetverikov (1903).
Tingnan- ito ay isang makasaysayang itinatag na hanay ng mga populasyon ng mga indibidwal na magkatulad sa morphological at physiological na mga katangian, na may kakayahang malayang mag-interbreed at makagawa ng mga mayabong na supling, na sumasakop sa isang tiyak na lugar. Ang bawat uri ng mga buhay na organismo ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng isang set ng mga katangiang katangian, mga katangian, na tinatawag na mga tampok ng view. Ang mga katangian ng isang species, kung saan ang isang species ay maaaring makilala mula sa isa pa, ay tinatawag na pamantayan ng species.
Ang pinakakaraniwang ginagamit na pitong pangkalahatang pamantayan sa pagtingin ay:
1. Tiyak na uri ng organisasyon: populasyon mga katangiang katangian upang makilala ang mga indibidwal ng isang partikular na species mula sa mga indibidwal ng iba.
2. Geographical na katiyakan: ang pagkakaroon ng mga indibidwal ng isang species sa isang partikular na lugar sa ang globo; range - ang lugar kung saan nakatira ang mga indibidwal ng isang partikular na species.
3. Katiyakan sa ekolohiya: ang mga indibidwal ng isang species ay naninirahan sa isang tiyak na hanay ng mga halaga ng mga pisikal na kadahilanan sa kapaligiran, tulad ng temperatura, halumigmig, presyon, atbp.
4. Differentiation: ang species ay binubuo ng mas maliliit na grupo ng mga indibidwal.
5. Discreteness: ang mga indibidwal ng species na ito ay pinaghihiwalay mula sa mga indibidwal ng iba sa pamamagitan ng isang gap - hiatus. Natutukoy ang Hiatus sa pamamagitan ng pagkilos ng mga mekanismo ng paghihiwalay, tulad ng hindi pagkakatugma sa mga panahon ng pag-aanak, ang paggamit ng mga partikular na reaksyon sa pag-uugali, ang sterility ng mga hybrids, atbp.
6. Reproducibility: ang pagpaparami ng mga indibidwal ay maaaring isagawa sa asexually (ang antas ng pagkakaiba-iba ay mababa) at sekswal (ang antas ng pagkakaiba-iba ay mataas, dahil ang bawat organismo ay pinagsasama ang mga katangian ng isang ama at ina).
7. Isang tiyak na antas ng kasaganaan: ang populasyon ay sumasailalim sa panaka-nakang (mga alon ng buhay) at hindi pana-panahong mga pagbabago.
Ang mga indibidwal ng anumang species ay ipinamamahagi sa kalawakan nang hindi pantay. Halimbawa, ang nakakatusok na kulitis sa loob ng saklaw nito ay matatagpuan lamang sa mga mamasa-masa na malilim na lugar na may matabang lupa, na bumubuo ng mga kasukalan sa mga baha ng mga ilog, mga sapa, sa paligid ng mga lawa, sa kahabaan ng labas ng mga latian, sa magkahalong kagubatan at mga palumpong ng mga palumpong. Ang mga kolonya ng European mole, na malinaw na nakikita sa mga mound ng lupa, ay matatagpuan sa mga gilid ng kagubatan, parang at mga bukid. Angkop para sa buhay
bagaman ang mga tirahan ay madalas na matatagpuan sa loob ng saklaw, hindi nila sakop ang buong saklaw, at samakatuwid ang mga indibidwal ng species na ito ay hindi matatagpuan sa ibang mga bahagi nito. Walang saysay na maghanap ng mga nettle sa isang pine forest o isang nunal sa isang latian.
Kaya, ang hindi pantay na pamamahagi ng mga species sa espasyo ay ipinahayag sa anyo ng "density islands", "clumps". Ang mga lugar na may medyo mataas na distribusyon ng species na ito ay kahalili ng mga lugar na mababa ang kasaganaan. Ang nasabing "mga sentro ng density" ng populasyon ng bawat species ay tinatawag na mga populasyon. Ang populasyon ay isang koleksyon ng mga indibidwal ng isang partikular na species, sa loob ng mahabang panahon (isang malaking bilang ng mga henerasyon) na naninirahan sa isang tiyak na espasyo (bahagi ng hanay), at nakahiwalay sa iba pang katulad na populasyon.
Sa loob ng populasyon, ang libreng pagtawid (panmixia) ay praktikal na isinasagawa. Sa madaling salita, ang populasyon ay isang grupo ng mga indibidwal na malayang nagbubuklod sa kanilang mga sarili, naninirahan nang mahabang panahon sa isang partikular na teritoryo, at medyo nakahiwalay sa iba pang katulad na mga grupo. Kaya, ang isang species ay isang koleksyon ng mga populasyon, at ang isang populasyon ay ang istrukturang yunit ng isang species.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng isang populasyon at isang species:
1) ang mga indibidwal ng iba't ibang populasyon ay malayang nag-interbreed sa isa't isa,
2) ang mga indibidwal ng iba't ibang populasyon ay hindi gaanong naiiba sa bawat isa,
3) walang agwat sa pagitan ng dalawang magkalapit na populasyon, iyon ay, mayroong unti-unting paglipat sa pagitan nila.
Proseso ng speciation. Ipagpalagay natin na ang isang partikular na species ay sumasakop sa isang tiyak na lugar, na tinutukoy ng likas na katangian ng pagkain nito. Bilang resulta ng divergence sa pagitan ng mga indibidwal, tumataas ang hanay. Ang bagong lugar ay maglalaman ng mga lugar na may iba't ibang forage plants, pisikal at kemikal na mga katangian atbp. Ang mga indibidwal na nasa iba't ibang bahagi ng hanay ay bumubuo ng mga populasyon. Sa hinaharap, bilang resulta ng patuloy na pagtaas ng mga pagkakaiba sa pagitan ng mga indibidwal ng mga populasyon, magiging mas at mas malinaw na ang mga indibidwal ng isang populasyon ay naiiba sa ilang paraan mula sa mga indibidwal ng isa pang populasyon. Mayroong proseso ng divergence ng mga populasyon. Naiipon ang mga mutasyon sa bawat isa sa kanila.
Ang mga kinatawan ng anumang uri ng hayop sa lokal na bahagi ng hanay ay bumubuo ng isang lokal na populasyon. Ang kabuuan ng mga lokal na populasyon na nauugnay sa mga bahagi ng hanay na homogenous sa mga tuntunin ng mga kondisyon ng pamumuhay ay bumubuo ng isang ekolohikal na populasyon. Kaya, kung ang isang species ay nakatira sa isang parang at sa isang kagubatan, pagkatapos ay pinag-uusapan nila ang tungkol sa mga populasyon ng gum at parang. Mga populasyon sa loob ng hanay ng isang species na nauugnay sa ilang mga hangganan ng heograpiya ay tinatawag na geographic na populasyon.
Ang laki at mga hangganan ng mga populasyon ay maaaring magbago nang malaki. Sa panahon ng paglaganap ng mass reproduction, ang mga species ay kumakalat nang napakalawak at naglalakihang populasyon.
Ang kabuuan ng mga heyograpikong populasyon na may matatag na mga palatandaan, ang kakayahang mag-interbreed at makabuo ng mayayabong na supling ay tinatawag na subspecies. Sinabi ni Darwin na ang pagbuo ng bago dumarating ang mga species sa pamamagitan ng mga varieties (subspecies).
Gayunpaman, dapat tandaan na ang ilang elemento ay madalas na wala sa kalikasan.
Ang mga mutasyon na nangyayari sa mga indibidwal ng bawat subspecies ay hindi maaaring mag-isa sa kanilang sarili na humantong sa pagbuo ng mga bagong species. Ang dahilan ay nakasalalay sa katotohanan na ang mutation na ito ay gumagala sa populasyon, dahil ang mga indibidwal ng mga subspecies, tulad ng alam natin, ay hindi reproductively isolated. Kung ang mutation ay kapaki-pakinabang, pinapataas nito ang heterozygosity ng populasyon; kung ito ay nakakapinsala, ito ay tatanggihan lamang sa pamamagitan ng pagpili.
Bilang resulta ng patuloy na proseso ng mutation at libreng pagtawid, ang mga mutasyon ay naiipon sa mga populasyon. Ayon sa teorya ng I. I. Schmalhausen, ang isang reserba ng namamana na pagkakaiba-iba ay nilikha, ibig sabihin, ang karamihan sa mga umuusbong na mutasyon ay recessive at hindi lumilitaw sa phenotypically. Sa pag-abot sa isang mataas na konsentrasyon ng mga mutasyon sa heterozygous na estado, ang pagtawid ng mga indibidwal na nagdadala ng mga recessive na gene ay nagiging probable. Sa kasong ito, lumilitaw ang mga homozygous na indibidwal, kung saan ang mga mutasyon ay ipinakita nang phenotypically. Sa mga kasong ito, ang mga mutasyon ay nasa ilalim na ng kontrol ng natural selection.
Ngunit ito ay hindi pa tiyak na kahalagahan para sa proseso ng speciation, dahil ang mga natural na populasyon ay bukas at ang mga dayuhang gene mula sa mga kalapit na populasyon ay patuloy na ipinapasok sa kanila.
May sapat na daloy ng gene upang mapanatili ang malaking pagkakapareho ng mga gene pool (ang kabuuan ng lahat ng genotypes) ng lahat ng lokal na populasyon. Tinatantya na ang muling pagdadagdag ng gene pool dahil sa mga dayuhang gene sa isang populasyon ng 200 indibidwal, bawat isa ay may 100,000 loci, ay 100 beses na higit pa kaysa sa - dahil sa mga mutasyon. Bilang resulta, walang populasyon ang maaaring magbago nang malaki hangga't napapailalim ito sa normalizing na impluwensya ng daloy ng gene. Ang paglaban ng isang populasyon sa mga pagbabago sa genetic na komposisyon nito sa ilalim ng impluwensya ng pagpili ay tinatawag na genetic homeostasis.
Bilang resulta ng genetic homeostasis sa isang populasyon, ang pagbuo ng isang bagong species ay napakahirap. Isa pang kundisyon ang dapat matupad! Ibig sabihin, kinakailangang ihiwalay ang gene pool ng populasyon ng anak na babae mula sa maternal gene pool. Ang paghihiwalay ay maaaring nasa dalawang anyo: spatial at temporal. Ang spatial isolation ay nangyayari dahil sa iba't ibang heograpikal na hadlang tulad ng mga disyerto, kagubatan, ilog, buhangin, at mga baha. Kadalasan, ang spatial isolation ay nangyayari dahil sa isang matalim na pagbawas sa tuluy-tuloy na hanay at pagkasira nito sa magkahiwalay na mga bulsa o niches.
Kadalasan ang isang populasyon ay nagiging isolated bilang resulta ng migration. Sa kasong ito, lumitaw ang isang nakahiwalay na populasyon. Gayunpaman, dahil ang bilang ng mga indibidwal sa isang nakahiwalay na populasyon ay karaniwang maliit, may panganib ng inbreeding - pagkabulok na nauugnay sa inbreeding. Ang speciation batay sa spatial isolation ay tinatawag na geographic.
Kasama sa pansamantalang anyo ng paghihiwalay ang pagbabago sa timing ng pagpaparami at mga pagbabago sa buong ikot ng buhay. Ang speciation batay sa pansamantalang paghihiwalay ay tinatawag na ekolohikal.
Ang mapagpasyang bagay sa parehong mga kaso ay ang paglikha ng isang bago, hindi tugma sa luma, genetic system. Sa pamamagitan ng speciation, naisasakatuparan ang ebolusyon, kaya naman sinasabi nila na ang isang species ay isang elementary evolutionary system. Ang populasyon ay isang elementary evolutionary unit!
Mga istatistikal at dinamikong katangian ng mga populasyon.
Ang mga species ng mga organismo ay kasama sa biocenosis hindi bilang hiwalay na mga indibidwal, ngunit bilang mga populasyon o kanilang mga bahagi. Ang populasyon ay bahagi ng isang species (binubuo ng mga indibidwal ng parehong species), na sumasakop sa isang medyo homogenous na espasyo at may kakayahang self-regulation at pagpapanatili ng isang tiyak na numero. Ang bawat species sa loob ng sinasakop na teritoryo ay nahahati sa mga populasyon. Kung isasaalang-alang natin ang epekto ng mga salik sa kapaligiran sa isang organismo, pagkatapos ay sa isang tiyak na antas ng kadahilanan (halimbawa, temperatura), ang indibidwal na pinag-aaralan ay mabubuhay o mamamatay. Ang larawan ay nagbabago kapag pinag-aaralan ang epekto ng parehong kadahilanan sa isang pangkat ng mga organismo ng parehong species.
Ang ilang indibidwal ay mamamatay o mababawasan ang kanilang mahahalagang aktibidad sa isang partikular na temperatura, ang iba sa mas mababang temperatura, at ang iba pa sa mas mataas. Samakatuwid, ang isa pang kahulugan ng populasyon ay maaaring ibigay: upang mabuhay at magbigay ng mga supling, lahat ng nabubuhay ang mga organismo ay dapat, sa ilalim ng mga kondisyon ng mga dinamikong rehimeng pangkapaligiran, ang mga salik ay umiiral sa anyo ng mga pagpapangkat, o mga populasyon, i.e. aggregates ng mga indibidwal na naninirahan kasama ng magkatulad na pagmamana.Ang pinakamahalagang katangian ng isang populasyon ay ang kabuuang teritoryong sinasakop nito. Ngunit sa loob ng isang populasyon ay maaaring mayroong higit o hindi gaanong nakahiwalay na mga pagpapangkat para sa iba't ibang dahilan.
Samakatuwid, mahirap magbigay ng kumpletong kahulugan ng populasyon dahil sa paglabo ng mga hangganan sa pagitan ng mga indibidwal na grupo ng mga indibidwal. Ang bawat species ay binubuo ng isa o higit pang mga populasyon, at ang isang populasyon sa gayon ay ang anyo ng pagkakaroon ng isang species, ang pinakamaliit na umuusbong na yunit nito. Para sa mga populasyon ng iba't ibang mga species, may mga katanggap-tanggap na limitasyon para sa pagbaba ng bilang ng mga indibidwal, kung saan ang pagkakaroon ng isang populasyon ay nagiging imposible. Walang eksaktong data sa mga kritikal na halaga ng laki ng populasyon sa panitikan. Ang mga ibinigay na halaga ay magkasalungat. Gayunpaman, ang katotohanan ay nananatiling mas maliit ang mga indibidwal, mas mataas ang mga kritikal na halaga ng kanilang mga numero. Para sa mga mikroorganismo, ito ay milyun-milyong indibidwal, para sa mga insekto - sampu at daan-daang libo, at para sa malalaking mammal - ilang sampu.
Ang bilang ay hindi dapat bumaba sa ibaba ng mga limitasyon kung saan ang posibilidad na makatagpo ng mga sekswal na kasosyo ay makabuluhang nababawasan. Ang kritikal na numero ay nakasalalay din sa iba pang mga kadahilanan. Halimbawa, para sa ilang mga organismo, ang pamumuhay ng isang pangkat ay tiyak (mga kolonya, kawan, kawan). Ang mga pangkat sa loob ng isang populasyon ay medyo nakahiwalay. Maaaring may mga kaso kapag ang laki ng populasyon sa kabuuan ay medyo malaki pa rin, at ang bilang ng mga indibidwal na grupo ay nababawasan sa ilalim ng mga kritikal na limitasyon.
Halimbawa, ang isang kolonya (grupo) ng Peruvian cormorant ay dapat magkaroon ng populasyon na hindi bababa sa 10 libong indibidwal, at isang kawan ng mga reindeer - 300 - 400 ulo. Para sa pag-unawa sa mga mekanismo ng paggana at paglutas ng mga problema sa paggamit ng mga populasyon, ang impormasyon tungkol sa kanilang istraktura ay napakahalaga. Mayroong kasarian, edad, teritoryo at iba pang uri ng istraktura. Sa teoretikal at inilapat na mga termino, ang data sa istraktura ng edad ay pinakamahalaga - ang ratio ng mga indibidwal (kadalasang pinagsama sa mga grupo) ng iba't ibang edad.
Ang mga hayop ay nahahati sa mga sumusunod na pangkat ng edad:
Juvenile group (bata) senile group (senile, hindi kasali sa reproduction)
Grupo ng nasa hustong gulang (mga indibidwal na nagsasagawa ng pagpaparami).
Karaniwan, ang mga normal na populasyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamalaking posibilidad na mabuhay, kung saan ang lahat ng edad ay kinakatawan ng medyo pantay. Sa regressive (endangered) na populasyon, ang mga senior na indibidwal ay nangingibabaw, na nagpapahiwatig ng presensya negatibong salik na lumalabag sa mga function ng reproductive. Ang mga agarang hakbang ay kinakailangan upang matukoy at maalis ang mga sanhi ng kundisyong ito. Ang mga sumasalakay (nagsasalakay) na populasyon ay pangunahing kinakatawan ng mga kabataang indibidwal. Ang kanilang sigla ay karaniwang hindi nagiging sanhi ng pag-aalala, ngunit ang paglaganap ng labis na mataas na bilang ng mga indibidwal ay malamang, dahil ang trophic at iba pang mga relasyon ay hindi nabuo sa mga naturang populasyon.
Ito ay lalong mapanganib kung ito ay isang populasyon ng mga species na dati ay wala sa lugar. Sa kasong ito, ang mga populasyon ay karaniwang nakakahanap at sumasakop sa isang libreng ekolohikal na angkop na lugar at napagtanto ang kanilang potensyal sa pag-aanak, na masinsinang tumataas ang kanilang mga bilang. Kung ang populasyon ay nasa normal o malapit sa normal na estado, maaaring alisin ng isang tao mula rito ang bilang ng mga indibidwal (sa mga hayop ) o biomass (sa mga halaman), na tumataas sa paglipas ng panahon sa pagitan ng mga seizure. Una sa lahat, ang mga indibidwal ng post-productive age (completed reproduction) ay dapat bawiin. Kung ang layunin ay upang makakuha ng isang tiyak na produkto, kung gayon ang edad, kasarian at iba pang mga katangian ng mga populasyon ay nababagay na isinasaalang-alang ang gawain.
Ang pagsasamantala sa mga populasyon ng mga komunidad ng halaman (halimbawa, upang makakuha ng troso) ay kadalasang tinatakdaan ng panahon ng paghina na nauugnay sa edad sa paglago (akumulasyon ng produksyon). Ang panahong ito ay karaniwang nag-tutugma sa pinakamataas na akumulasyon ng mass ng kahoy sa bawat unit area. Ang populasyon ay nailalarawan din ng isang tiyak na ratio ng kasarian, at ang ratio ng mga lalaki at babae ay hindi katumbas ng 1:1. May mga kilalang kaso ng isang matalim na pamamayani ng isang kasarian o iba pa, paghahalili ng mga henerasyon na may kawalan ng mga lalaki. Ang bawat populasyon ay maaari ding magkaroon ng isang kumplikadong spatial na istraktura, (naghahati-hati sa higit pa o hindi gaanong malalaking hierarchical na grupo - mula heograpikal hanggang elementarya (micropopulations).
Kaya, kung ang dami ng namamatay ay hindi nakadepende sa edad ng mga indibidwal, kung gayon ang survival curve ay isang pababang linya (tingnan ang figure, type I). Iyon ay, ang pagkamatay ng mga indibidwal ay nangyayari nang pantay-pantay sa ganitong uri, ang dami ng namamatay ay nananatiling pare-pareho sa buong buhay. Ang nasabing survival curve ay katangian ng mga species na ang pag-unlad ay nangyayari nang walang metamorphosis na may sapat na katatagan ng ipinanganak na supling. Ang uri na ito ay karaniwang tinatawag na uri ng hydra - ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang survival curve na papalapit sa isang tuwid na linya. Sa mga species na kung saan ang papel ng panlabas na mga kadahilanan sa dami ng namamatay ay maliit, ang survival curve ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang bahagyang pagbaba hanggang sa isang tiyak na edad, pagkatapos ay mayroong isang matalim na pagbaba dahil sa natural (pisyolohikal) na dami ng namamatay.
Uri II sa figure. Ang survival curve na malapit sa ganitong uri ay katangian ng mga tao (bagama't ang survival curve ng tao ay medyo flatter at kaya nasa pagitan ng mga uri I at II). Ang uri na ito ay tinatawag na uri ng Drosophila: ito ang uri na ito na ipinapakita ng Drosophila sa mga kondisyon ng laboratoryo (hindi kinakain ng mga mandaragit). Maraming mga species ang nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na dami ng namamatay sa mga unang yugto ng ontogeny. Sa ganitong mga species, ang survival curve ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang matalim na pagbaba sa lugar mas batang edad. Ang mga indibidwal na nakaligtas sa "kritikal" na edad ay nagpapakita ng mababang dami ng namamatay at nabubuhay hanggang malalaking edad. Ang uri ay tinatawag na uri ng talaba. Uri III sa figure. Ang pag-aaral ng survival curves ay may malaking interes sa ecologist. Ito ay nagpapahintulot sa iyo na hatulan kung anong edad ang isang partikular na species ay pinaka-mahina. Kung ang pagkilos ng mga sanhi na maaaring magbago sa rate ng kapanganakan o dami ng namamatay ay bumaba sa pinaka-mahina na yugto, kung gayon ang kanilang impluwensya sa kasunod na pag-unlad ng populasyon ay magiging pinakamalaki. Ang pattern na ito ay dapat isaalang-alang kapag nag-aayos ng pangangaso o sa pagkontrol ng peste.
Edad at istraktura ng kasarian ng mga populasyon.
Anumang populasyon ay may isang tiyak na organisasyon. Ang pamamahagi ng mga indibidwal sa teritoryo, ang ratio ng mga grupo ng mga indibidwal ayon sa kasarian, edad, morphological, physiological, asal at genetic na mga katangian ay sumasalamin sa kaukulang istraktura ng populasyon : spatial, kasarian, edad, atbp. Ang istraktura ay nabuo, sa isang banda, batay sa mga pangkalahatang biological na katangian ng mga species, at, sa kabilang banda, sa ilalim ng impluwensya ng abiotic na mga kadahilanan sa kapaligiran at mga populasyon ng iba pang mga species.
Ang istraktura ng populasyon sa gayon ay may adaptive na katangian. Iba't ibang populasyon ng parehong mga species ay may parehong mga katulad na tampok at mga natatanging tampok na nagpapakilala sa mga detalye ng mga kondisyon sa kapaligiran sa kanilang mga tirahan.
Sa pangkalahatan, bilang karagdagan sa mga kakayahang umangkop ng mga indibidwal, ang mga adaptive na tampok ng pagbagay ng pangkat ng populasyon bilang isang supra-indibidwal na sistema ay nabuo sa ilang mga teritoryo, na nagpapahiwatig na ang mga adaptive na tampok ng populasyon ay mas mataas kaysa sa mga indibidwal. na bumubuo nito.
Komposisyon ng edad- ay mahalaga para sa pagkakaroon ng populasyon. Ang average na habang-buhay ng mga organismo at ang ratio ng bilang (o biomass) ng mga indibidwal na may iba't ibang edad ay nailalarawan sa istraktura ng edad ng populasyon. Ang pagbuo ng istraktura ng edad ay nangyayari bilang isang resulta ng pinagsamang pagkilos ng mga proseso ng pagpaparami at dami ng namamatay.
Sa anumang populasyon, ang 3 edad na ekolohikal na pangkat ay kondisyon na nakikilala:
Pre-reproductive;
reproductive;
Post-reproductive.
Kasama sa pre-reproductive na grupo ang mga indibidwal na hindi pa kayang magparami. Reproductive - mga indibidwal na may kakayahang magparami. Post-reproductive - mga indibidwal na nawalan ng kakayahang magparami. Ang tagal ng mga panahong ito ay lubhang nag-iiba depende sa uri ng mga organismo.
Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon, ang populasyon ay naglalaman ng lahat ng pangkat ng edad at nagpapanatili ng higit pa o hindi gaanong matatag na komposisyon ng edad. Sa mabilis na paglaki ng mga populasyon, ang mga kabataan ay nangingibabaw, habang sa mga bumababa na populasyon, ang mga matatanda, na hindi na nakakapagparami ng masinsinang, ay nangingibabaw. Ang ganitong mga populasyon ay hindi produktibo at hindi sapat na matatag.
May mga tanawin mula sa simpleng istraktura ng edad populasyon na binubuo ng mga indibidwal na halos magkapareho ang edad.
Halimbawa, ang lahat ng taunang halaman ng isang populasyon ay nasa yugto ng punla sa tagsibol, pagkatapos ay namumulaklak nang halos sabay-sabay, at gumagawa ng mga buto sa taglagas.
Sa mga species mula sa kumplikadong istraktura ng edad ang mga populasyon ay nabubuhay nang sabay-sabay sa ilang henerasyon.
Halimbawa, sa karanasan ng mga elepante mayroong mga bata, matanda at matatandang hayop.
Ang mga populasyon na kinabibilangan ng maraming henerasyon (ng iba't ibang pangkat ng edad) ay mas matatag, hindi gaanong madaling kapitan sa impluwensya ng mga salik na nakakaapekto sa pagpaparami o pagkamatay sa isang partikular na taon. Ang matinding mga kondisyon ay maaaring humantong sa pagkamatay ng mga pinaka-mahina na pangkat ng edad, ngunit ang pinaka-nababanat ay nabubuhay at nagbubunga ng mga bagong henerasyon.
Halimbawa, ang isang tao ay nakikita bilang uri ng hayop, na may isang complex istraktura ng edad. Ang katatagan ng mga populasyon ng mga species ay nagpakita mismo, halimbawa, noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig.
Upang pag-aralan ang mga istruktura ng edad ng mga populasyon, ginagamit ang mga graphical na pamamaraan, halimbawa, ang mga pyramid ng edad ng isang populasyon, na malawakang ginagamit sa mga pag-aaral ng demograpiko (Larawan 3.9).
Fig.3.9. Age pyramid ng populasyon.
A - mass reproduction, B - stable population, C - declining population
Ang katatagan ng mga populasyon ng isang species ay higit na nakasalalay sa istrukturang sekswal , ibig sabihin. ratio ng mga indibidwal ng iba't ibang kasarian. Ang mga pangkat ng kasarian sa loob ng mga populasyon ay nabuo batay sa mga pagkakaiba sa morpolohiya (hugis at istraktura ng katawan) at ekolohiya ng iba't ibang kasarian.
Halimbawa, sa ilang mga insekto, ang mga lalaki ay may mga pakpak, ngunit ang mga babae ay wala, ang mga lalaki ng ilang mga mammal ay may mga sungay, ngunit sila ay wala sa mga babae, ang mga lalaking ibon ay may maliwanag na balahibo, at ang mga babae ay may pagbabalatkayo.
Ang mga pagkakaiba sa ekolohiya ay ipinahayag sa mga kagustuhan sa pagkain (ang mga babae ng maraming lamok ay sumisipsip ng dugo, habang ang mga lalaki ay kumakain ng nektar).
Ang genetic na mekanismo ay nagbibigay ng humigit-kumulang pantay na ratio ng mga indibidwal ng parehong kasarian sa kapanganakan. Gayunpaman, malapit nang masira ang orihinal na ratio bilang resulta ng mga pagkakaiba sa pisyolohikal, asal at ekolohikal sa pagitan ng mga lalaki at babae, na nagdudulot ng hindi pantay na dami ng namamatay.
Ginagawang posible ng pagsusuri sa istruktura ng edad at kasarian ng mga populasyon na mahulaan ang mga bilang nito para sa ilang susunod na henerasyon at taon. Mahalaga ito kapag tinatasa ang mga posibilidad ng pangingisda, pagbaril ng mga hayop, pag-save ng mga pananim mula sa mga pagsalakay ng balang, at sa iba pang mga kaso.
