Viața în apă clocotită. Extremofilele sunt organisme care trăiesc în habitate extreme, cele mai frecvent utilizate șapte criterii comune ale speciilor.

Temperatura este cel mai important factor de mediu. Temperatura are un impact uriaș asupra multor aspecte ale vieții organismelor, geografia lor de distribuție, reproducere și alte proprietăți biologice ale organismelor care depind în principal de temperatură. Raza de acțiune, adică limitele de temperatura la care poate exista viata variaza de la aproximativ -200°C la +100°C, uneori existenta bacteriilor se intalneste in izvoarele termale la temperatura de 250°C. De fapt, majoritatea organismelor pot supraviețui într-un interval și mai restrâns de temperaturi.

Unele tipuri de microorganisme, în principal bacterii și alge, sunt capabile să trăiască și să se înmulțească în izvoarele termale la temperaturi apropiate de punctul de fierbere. Limita superioară de temperatură pentru bacteriile de izvoare termale este în jur de 90°C. Variabilitatea temperaturii este foarte importantă din punct de vedere ecologic.

Orice specie este capabilă să trăiască doar într-un anumit interval de temperaturi, așa-numitele temperaturi letale maxime și minime. Dincolo de aceste temperaturi extreme critice, reci sau calde, are loc moartea organismului. Undeva la mijloc este temperatura optima, în care este activă activitatea vitală a tuturor organismelor, materia vie în ansamblu.

În funcție de toleranța organismelor la regimul de temperatură, acestea sunt împărțite în euriterme și stenoterme, adică. capabile să reziste la fluctuații de temperatură largi sau înguste. De exemplu, lichenii și multe bacterii pot trăi la temperaturi diferite, sau orhideele și alte plante iubitoare de căldură din zonele tropicale sunt stenoterme.

Unele animale sunt capabile să mențină o temperatură constantă a corpului, indiferent de temperatură. mediu inconjurator. Astfel de organisme sunt numite homeoterme. La alte animale, temperatura corpului se modifică în funcție de temperatura ambiantă. Se numesc poikiloterme. În funcție de modul în care organismele se adaptează la regimul de temperatură, acestea se împart în două grupe ecologice: criofile - organisme adaptate la frig, la temperaturi scăzute; termofili – sau iubitoare de căldură.

regula lui Allen- o regulă ecogeografică stabilită de D. Allen în 1877. Conform acestei reguli, dintre formele înrudite de animale homoioterme (cu sânge cald) care duc un stil de viață similar, cele care trăiesc în climate mai reci au părți ale corpului proeminente relativ mai mici: urechi, picioare, cozi, etc.

Reducerea părților proeminente ale corpului duce la o scădere a suprafeței relative a corpului și ajută la economisirea căldurii.

Un exemplu al acestei reguli sunt reprezentanții familiei Canine din diferite regiuni. Cele mai mici (față de lungimea corpului) urechi și un bot mai puțin alungit din această familie sunt la vulpea arctică (gamă - Arctic), iar cele mai mari urechi și botul îngust și alungit - la vulpea fennec (gamă - Sahara).

Această regulă se aplică și în raport cu populațiile umane: nasul, brațele și picioarele cele mai scurte (în raport cu dimensiunea corpului) sunt caracteristice popoarelor eschimo-aleuți (eschimosi, inuiți), iar brațele și picioarele lungi pentru blănuri și tutsi.

regula lui Bergman este o regulă ecogeografică formulată în 1847 de biologul german Carl Bergman. Regula spune că dintre formele similare de animale homoioterme (cu sânge cald), cele mai mari sunt cele care trăiesc în climă mai rece - la latitudini mari sau la munte. Dacă există specii strâns înrudite (de exemplu, specii din același gen) care nu diferă semnificativ în dieta și stilul lor de viață, atunci specii mai mari apar și în climatele mai severe (reci).

Regula se bazează pe presupunerea că producția totală de căldură la speciile endoterme depinde de volumul corpului, iar rata transferului de căldură depinde de suprafața acestuia. Odată cu creșterea dimensiunii organismelor, volumul corpului crește mai repede decât suprafața sa. Experimental, această regulă a fost testată mai întâi pe câini de diferite dimensiuni. S-a dovedit că producția de căldură la câinii de talie mică este mai mare pe unitatea de masă, dar indiferent de dimensiune, rămâne aproape constantă pe unitatea de suprafață.

Regula lui Bergman este într-adevăr adesea îndeplinită atât în ​​cadrul aceleiași specii, cât și între specii strâns înrudite. De exemplu, forma Amur a tigrului cu Orientul îndepărtat mai mare decât Sumatra din Indonezia. Subspeciile nordice ale lupului sunt în medie mai mari decât cele sudice. Dintre speciile înrudite ale genului urs, cele mai mari trăiesc în latitudinile nordice ( urs polar, urși bruni Cu aproximativ. Kodiak) și cele mai mici specii (de exemplu, ursul cu ochelari) - în zone cu un climat cald.

În același timp, această regulă a fost adesea criticată; s-a remarcat că nu poate fi de natură generală, deoarece dimensiunea mamiferelor și păsărilor este influențată de mulți alți factori în afară de temperatură. În plus, adaptările la un climat aspru la nivel de populație și specie apar adesea nu datorită modificărilor dimensiunii corpului, ci datorită modificărilor dimensiunii corpului. organe interne(o creștere a dimensiunii inimii și plămânilor) sau prin adaptări biochimice. Având în vedere această critică, trebuie subliniat că regula lui Bergman este de natură statistică și își manifestă efectul în mod clar, celelalte lucruri fiind egale.

Într-adevăr, există multe excepții de la această regulă. Astfel, cea mai mică rasă a mamutului lânos este cunoscută din insula polară Wrangel; multe subspecii de lup de pădure sunt mai mari decât cele din tundra (de exemplu, subspeciile dispărute din Peninsula Kenai; se presupune că dimensiunile mari le-ar putea oferi acestor lupi un avantaj atunci când vânează elani mari care locuiesc în peninsula). Subspecia din Orientul Îndepărtat a leopardului care trăiește pe Amur este semnificativ mai mică decât cea africană. În exemplele date, formele comparate diferă în ceea ce privește modul lor de viață (populații insulare și continentale; subspecia tundră, hrănindu-se cu prada mai mică, și subspecia forestieră, hrănindu-se cu prada mai mare).

În raport cu om, regula este aplicabilă într-o anumită măsură (de exemplu, triburile de pigmei, aparent, în mod repetat și independent au apărut în diferite zone cu un climat tropical); cu toate acestea, din cauza diferențelor de diete și obiceiuri locale, a migrației și a derivei genetice între populații, se impun restricții asupra aplicabilității acestei reguli.

regula lui Gloger constă în faptul că dintre formele înrudite (rase sau subspecii diferite ale aceleiași specii, specii înrudite) de animale homoioterme (cu sânge cald), cele care trăiesc în climat cald și umed sunt mai luminoase decât cele care trăiesc în climat rece și uscat. Înființată în 1833 de Konstantin Gloger (Gloger C. W. L.; 1803-1863), ornitolog polonez și german.

De exemplu, majoritatea speciilor de păsări din deșert sunt mai slabe decât rudele lor din subtropicale și pădure tropicală. Regula lui Gloger poate fi explicată atât prin considerente de mascare, cât și prin influența condițiilor climatice asupra sintezei pigmenților. Într-o anumită măsură, regula lui Gloger se aplică și animalelor beți-kiloterme (cu sânge rece), în special insectelor.

Umiditatea ca factor de mediu

Inițial, toate organismele erau acvatice. După ce au cucerit pământul, nu și-au pierdut dependența de apă. Parte integrantă dintre toate organismele vii este apa. Umiditatea este cantitatea de vapori de apă din aer. Fără umiditate sau apă, nu există viață.

Umiditatea este un parametru care caracterizează conținutul de vapori de apă din aer. Umiditatea absolută este cantitatea de vapori de apă din aer și depinde de temperatură și presiune. Această cantitate se numește umiditate relativă (adică raportul dintre cantitatea de vapori de apă din aer și cantitatea saturată de vapori în anumite condiții de temperatură și presiune.)

În natură, există un ritm zilnic de umiditate. Umiditatea fluctuează atât pe verticală, cât și pe orizontală. Acest factor, împreună cu lumina și temperatura, joacă un rol important în reglarea activității organismelor și a distribuției lor. Umiditatea modifică și efectul temperaturii.

Uscarea aerului este un factor important de mediu. Mai ales pentru organismele terestre, are de mare valoare efectul de ofilire al aerului. Animalele se adaptează prin deplasarea în zonele protejate și sunt active noaptea.

Plantele absorb apa din sol si aproape complet (97-99%) se evapora prin frunze. Acest proces se numește transpirație. Evaporarea răcește frunzele. Datorită evaporării exista transport ioni, prin sol până la rădăcini, transportul ionilor între celule etc.

O anumită cantitate de umiditate este esențială pentru organismele terestre. Multe dintre ele au nevoie de o umiditate relativă de 100% pentru viața normală și invers, un organism care se află într-o stare normală nu poate trăi. perioadă lungă de timpîn aer absolut uscat, deoarece pierde constant apă. Apa este o parte esențială a materiei vii. Prin urmare, pierderea apei într-o anumită cantitate duce la moarte.

Plantele cu climă uscată se adaptează la schimbările morfologice, la reducerea organelor vegetative, în special a frunzelor.

Animalele terestre se adaptează și ele. Mulți dintre ei beau apă, alții o sug prin tegumentul corpului în stare lichidă sau de vapori. De exemplu, majoritatea amfibienilor, unele insecte și acarieni. Majoritatea animalelor din deșert nu beau niciodată; își satisfac nevoile în detrimentul apei furnizate cu hrană. Alte animale primesc apă în procesul de oxidare a grăsimilor.

Apa este esențială pentru organismele vii. Prin urmare, organismele se răspândesc în tot habitatul în funcție de nevoile lor: organismele acvatice trăiesc în apă în mod constant; hidrofitele pot trăi doar în medii foarte umede.

Din punct de vedere al valenței ecologice, hidrofitele și higrofitele aparțin grupului stenogigerilor. Umiditatea afectează foarte mult funcțiile vitale ale organismelor, de exemplu, 70% umiditate relativă a fost foarte favorabil pentru maturarea câmpului și fertilitatea femelelor de lăcuste migratoare. Cu o reproducere favorabilă, provoacă pagube economice enorme culturilor multor țări.

Pentru o evaluare ecologică a distribuției organismelor, se utilizează un indicator al uscăciunii climatului. Uscaciunea servește ca factor selectiv pentru clasificarea ecologică a organismelor.

Astfel, în funcție de caracteristicile umidității climatului local, speciile de organisme sunt distribuite în grupuri ecologice:

1. Hidratofitele sunt plante acvatice.

2. Hidrofitele sunt plante terestre-acvatice.

3. Higrofitele – plante terestre care trăiesc în condiții de umiditate ridicată.

4. Mezofitele sunt plante care cresc cu umiditate medie.

5. Xerofitele sunt plante care cresc cu umiditate insuficientă. Ele, la rândul lor, se împart în: suculente - plante suculente (cactusi); sclerofitele sunt plante cu frunze înguste și mici și pliate în tubuli. Ele sunt, de asemenea, împărțite în euxerofite și stipaxerofite. Euxerofitele sunt plante de stepă. Stipaxerofitele sunt un grup de ierburi de gazon cu frunze înguste (iarbă cu pene, păstuc, picioare subțiri etc.). La rândul lor, mezofitele se împart și în mezohigrofite, mezoxerofite etc.

Cedată în valoare de temperatură, umiditatea este totuși unul dintre principalii factori de mediu. Pentru cea mai mare parte a istoriei faunei sălbatice, lumea organică a fost reprezentată exclusiv de normele de apă ale organismelor. O parte integrantă a marii majorități a ființelor vii este apa, iar pentru reproducerea sau fuziunea gameților, aproape toți au nevoie de un mediu acvatic. Animalele terestre sunt forțate să creeze în corpul lor un artificial mediu acvatic pentru fertilizare, iar aceasta duce la faptul că aceasta din urmă devine internă.

Umiditatea este cantitatea de vapori de apă din aer. Poate fi exprimat în grame pe metru cub.

Lumina ca factor de mediu. Rolul luminii în viața organismelor

Lumina este o formă de energie. Conform primei legi a termodinamicii, sau legea conservării energiei, energia se poate schimba de la o formă la alta. Conform acestei legi, organismele sunt un sistem termodinamic care schimbă constant energie și materie cu mediul. Organismele de pe suprafața Pământului sunt expuse fluxului de energie, în principal energie solară, precum și radiațiilor termice cu unde lungi din corpurile cosmice.

Ambii acești factori determină condiții climatice mediu (temperatura, rata de evaporare a apei, mișcarea aerului și a apei). Lumina soarelui cu o energie de 2 cal cade asupra biosferei din spațiu. la 1 cm 2 în 1 min. Această așa-numită constantă solară. Această lumină, care trece prin atmosferă, este atenuată și nu mai mult de 67% din energia sa poate ajunge la suprafața Pământului într-un amiază senin, adică. 1,34 cal. pe cm 2 în 1 min. Trecând prin acoperirea norilor, apă și vegetație, lumina soarelui este și mai slăbită, iar distribuția energiei în ea în diferite părți ale spectrului se modifică semnificativ.

Gradul de atenuare a luminii solare și a radiației cosmice depinde de lungimea de undă (frecvența) luminii. Radiația ultravioletă cu o lungime de undă mai mică de 0,3 microni aproape nu trece strat de ozon(la o altitudine de aproximativ 25 km). O astfel de radiație este periculoasă pentru un organism viu, în special pentru protoplasmă.

În natura vie, lumina este singura sursă de energie; toate plantele, cu excepția bacteriilor, fotosintetizează, adică. sintetizează substanțe organice din substanțe anorganice (adică din apă, saruri mineraleși CO- În natura vie, lumina este singura sursă de energie, toate plantele, cu excepția bacteriilor 2 - cu ajutorul energiei radiante în procesul de asimilare). Toate organismele depind pentru hrana de fotosintetizatoare terestre, de exemplu. plante purtătoare de clorofilă.

Lumina ca factor de mediu este împărțită în ultraviolete cu o lungime de undă de 0,40 - 0,75 microni și infraroșii cu o lungime de undă mai mare decât aceste măreții.

Efectul acestor factori depinde de proprietățile organismelor. Fiecare tip de organism este adaptat la unul sau altul spectru de lungimi de undă ale luminii. Unele specii de organisme s-au adaptat la ultraviolete, în timp ce altele la infraroșu.

Unele organisme sunt capabile să distingă lungimea de undă. Au sisteme speciale de percepere a luminii și au viziunea culorilor, care sunt de mare importanță în viața lor. Multe insecte sunt sensibile la radiațiile cu unde scurte, pe care oamenii nu le percep. Fluturii de noapte percep bine razele ultraviolete. Albinele și păsările își determină cu exactitate locația și navigați pe teren chiar și noaptea.

De asemenea, organismele reacţionează puternic la intensitatea luminii. Conform acestor caracteristici, plantele sunt împărțite în trei grupe ecologice:

1. Iubitoare de lumină, iubitoare de soare sau heliofite – care sunt capabile să se dezvolte normal doar sub razele soarelui.

2. Iubitoare de umbră, sau sciofiții, sunt plantele de la nivelurile inferioare ale pădurilor și plantele de adâncime, de exemplu, crinii și altele.

Pe măsură ce intensitatea luminii scade, fotosinteza încetinește și ea. Toate organismele vii au un prag de sensibilitate la intensitatea luminii, precum și la alți factori de mediu. Diferitele organisme au o sensibilitate diferită la prag la factorii de mediu. De exemplu, lumina intensă inhibă dezvoltarea muștelor Drosophyll, provocând chiar moartea acestora. Nu le plac lumina și gândacii și alte insecte. La majoritatea plantelor fotosintetice, la intensitate luminoasă scăzută, sinteza proteinelor este inhibată, în timp ce la animale sunt inhibate procesele de biosinteză.

3. Heliofite tolerante la umbră sau facultative. Plante care cresc bine atât la umbră, cât și la lumină. La animale, aceste proprietăți ale organismelor sunt numite iubitoare de lumină (fotofile), iubitoare de umbră (fotofobe), eurifobe - stenofobe.

Valenta ecologica

gradul de adaptabilitate al unui organism viu la schimbările condițiilor de mediu. E. v. este o proprietate cu vedere. Cantitativ, este exprimată prin gama de schimbări de mediu în care o anumită specie își păstrează activitatea vitală normală. E. v. poate fi considerat atât în ​​raport cu răspunsul unei specii la factorii individuali de mediu, cât și în raport cu un complex de factori.

În primul caz, speciile care tolerează schimbări largi ale puterii factorului de influență sunt desemnate printr-un termen constând din numele acestui factor cu prefixul „evry” (euritermal - în raport cu influența temperaturii, eurihalină - asupra salinității , euribatic - până la adâncime etc.); speciile adaptate doar la mici modificări ale acestui factor sunt desemnate printr-un termen similar cu prefixul „steno” (stenotermic, stenohalin etc.). Tipurile care posedă E. în larg. în raport cu un complex de factori, ei se numesc eurybionts (Vezi. Eurybionts) spre deosebire de stenobionts (Vezi. Stenobionts), care au o adaptabilitate redusă. Deoarece euribiontismul face posibilă popularea unei varietăți de habitate, iar stenobiontismul îngustează drastic gama de habitate potrivite pentru specie, aceste două grupuri sunt adesea numite eury- sau, respectiv, stenotopice.

euribionti, organisme animale și vegetale care pot exista cu modificări semnificative ale condițiilor de mediu. Deci, de exemplu, locuitorii litoralului îndură uscare regulată în timpul valului scăzut, vara - încălzire puternică, iar iarna - răcire și uneori îngheț (animale euritermale); locuitorii estuarelor râurilor rezistă la mijloace. fluctuații ale salinității apei (animale eurihaline); un număr de animale există într-o gamă largă de presiuni hidrostatice (eurybats). Mulți locuitori terestre de latitudini temperate sunt capabili să reziste la fluctuații mari de temperatură sezoniere.

Euribiontitatea speciei este crescută de capacitatea de a suporta condiții nefavorabile în stare de anabioză (multe bacterii, spori și semințe ale multor plante, plante perene adulte de latitudini reci și temperate, muguri de iernare de bureți de apă dulce și briozoare, ouă de branchiopode). , tardigrade adulte și unele rotifere etc.) sau hibernare (unele mamifere).

REGULA LUI CHETVERIKOV, de regulă, în conformitate cu Krom în natură, toate tipurile de organisme vii nu sunt reprezentate de indivizi izolați separati, ci sub formă de agregate ale unui număr (uneori foarte mare) de indivizi-populații. Crescut de S. S. Chetverikov (1903).

Vedere- acesta este un set istoric stabilit de populații de indivizi care sunt similare ca proprietăți morfologice și fiziologice, capabile să se încrucișeze liber și să producă descendenți fertili, ocupând o anumită zonă. Fiecare tip de organisme vii poate fi descris printr-un set de trasaturi caracteristice, proprietăți, care sunt numite caracteristici ale vederii. Caracteristicile unei specii, prin care se poate distinge o specie de alta, se numesc criterii de specie.

Cele mai frecvent utilizate șapte criterii de vedere generală sunt:

1. Tip specific de organizare: un set de trăsături caracteristice care fac posibilă distingerea indivizilor unei specii date de indivizii alteia.

2. Certitudine geografică: existența unor indivizi ai unei specii într-un anumit loc de pe glob; interval - zona în care trăiesc indivizii unei anumite specii.

3. Certitudine ecologică: indivizii unei specii trăiesc într-un interval specific de valori ale factorilor fizici de mediu, cum ar fi temperatura, umiditatea, presiunea etc.

4. Diferențiere: specia este formată din grupuri mai mici de indivizi.

5. Discret: indivizii acestei specii sunt separați de indivizii altuia printr-un decalaj - hiatus.Hiatul este determinat de acțiunea unor mecanisme de izolare, cum ar fi nepotrivirea perioadelor de reproducere, utilizarea reacțiilor comportamentale specifice, sterilitatea hibrizilor, etc.

6. Reproductibilitate: reproducerea indivizilor poate fi efectuată asexuat (gradul de variabilitate este scăzut) și sexual (gradul de variabilitate este ridicat, deoarece fiecare organism combină caracteristicile unui tată și ale unei mame).

7. Un anumit nivel de abundență: populația suferă modificări periodice (valuri de viață) și neperiodice.

Indivizii oricărei specii sunt distribuiți în spațiu extrem de neuniform. De exemplu, urzica în raza sa se găsește numai în locuri umede umbroase, cu sol fertil, formând desișuri în câmpiile inundabile ale râurilor, pâraielor, în jurul lacurilor, de-a lungul periferiei mlaștinilor, în păduri mixte și desișuri de arbuști. Colonii de aluniță europeană, vizibile clar pe movilele pământului, se găsesc pe marginile pădurilor, pajiști și câmpuri. Potrivit pentru viață
deși habitatele se găsesc adesea în aria de distribuție, ele nu acoperă întreaga gamă și, prin urmare, indivizii acestei specii nu se găsesc în alte părți ale acesteia. Nu are sens să cauți urzici într-o pădure de pini sau o aluniță într-o mlaștină.

Astfel, distribuția neuniformă a speciilor în spațiu se exprimă sub formă de „insule de densitate”, „grămădițe”. Zonele cu o distribuție relativ mare a acestei specii alternează cu zone de abundență redusă. Astfel de „centre de densitate” ale populației fiecărei specii se numesc populații. O populație este o colecție de indivizi dintr-o anumită specie, pentru o perioadă lungă de timp (un număr mare de generații) care locuiesc într-un anumit spațiu (parte a gamei), și izolați de alte populații similare.

În cadrul populației se realizează practic trecerea liberă (panmixia). Cu alte cuvinte, o populație este un grup de indivizi care se leagă liber între ei, trăind mult timp pe un anumit teritoriu și relativ izolat de alte grupuri similare. O specie este astfel o colecție de populații, iar o populație este unitatea structurală a unei specii.

Diferența dintre o populație și o specie:

1) indivizii din diferite populații se încrucișează liber între ei,

2) indivizii diferitelor populații diferă puțin unul de celălalt,

3) nu există un decalaj între două populații învecinate, adică există o tranziție treptată între ele.

Procesul de speciație. Să presupunem că o anumită specie ocupă o anumită zonă, determinată de natura dietei sale. Ca urmare a divergenței dintre indivizi, intervalul crește. Noua zonă va conține zone cu diferite plante alimentare, proprietăți fizice și chimice etc. Indivizii care se află în diferite părți ale zonei formează populații. În viitor, ca urmare a diferențelor din ce în ce mai mari dintre indivizii populațiilor, va deveni din ce în ce mai clar că indivizii unei populații diferă într-un fel de indivizii unei alte populații. Există un proces de divergență a populațiilor. Mutațiile se acumulează în fiecare dintre ele.

Reprezentanții oricărei specii din zona locală formează o populație locală. Totalitatea populatiilor locale asociate cu zone din gama care sunt omogene din punct de vedere al conditiilor de viata este populație ecologică. Deci, dacă o specie trăiește într-o pajiște și într-o pădure, atunci vorbesc despre populațiile sale de gumă și de luncă. Populațiile din raza de acțiune a unei specii asociate cu anumite limite geografice sunt numite populații geografice.
Mărimea și limitele populațiilor se pot schimba dramatic. În timpul izbucnirilor de reproducere în masă, specia se răspândește foarte larg și apar populații gigantice.

Setul de populații geografice cu trăsături stabile, capacitatea de a se încrucișa și de a produce descendenți fertili se numește subspecie. Darwin spunea că formarea de noi specii trece prin soiuri (subspecii).

Cu toate acestea, trebuie amintit că un anumit element este adesea absent în natură.
Mutațiile care apar la indivizii fiecărei subspecii nu pot conduce prin ele însele la formarea de noi specii. Motivul constă în faptul că această mutație va rătăci prin populație, deoarece indivizii subspeciilor, după cum știm, nu sunt izolați din punct de vedere reproductiv. Dacă mutația este benefică, crește heterozigozitatea populației; dacă este dăunătoare, va fi pur și simplu respinsă prin selecție.

Ca rezultat al procesului de mutație în desfășurare constantă și al încrucișării libere, mutațiile se acumulează în populații. Conform teoriei lui I. I. Schmalhausen, se creează o rezervă de variabilitate ereditară, adică marea majoritate a mutațiilor emergente sunt recesive și nu apar fenotipic. La atingerea unei concentrații ridicate de mutații în starea heterozigotă, încrucișarea indivizilor purtători de gene recesive devine probabilă. În acest caz apar indivizi homozigoți, la care mutațiile se manifestă deja fenotipic. În aceste cazuri, mutațiile sunt deja sub controlul selecției naturale.
Dar acest lucru nu este încă de o importanță decisivă pentru procesul de speciație, deoarece populațiile naturale sunt deschise și gene străine de la populațiile vecine sunt introduse constant în ele.

Există suficient flux de gene pentru a menține similitudinea mare a pool-urilor de gene (totalitatea tuturor genotipurilor) tuturor populațiilor locale. Se estimează că completarea fondului de gene din cauza genelor străine într-o populație de 200 de indivizi, fiecare dintre ele având 100.000 de loci, este de 100 de ori mai mare decât - din cauza mutațiilor. În consecință, nicio populație nu se poate schimba dramatic atâta timp cât este supusă influenței de normalizare a fluxului de gene. Rezistența unei populații la modificări ale compoziției sale genetice sub influența selecției se numește homeostazie genetică.

Ca urmare a homeostaziei genetice într-o populație, formarea unei noi specii este foarte dificilă. Încă o condiție trebuie îndeplinită! Și anume, este necesară izolarea fondului genetic al populației fiice de fondul genetic matern. Izolarea poate fi sub două forme: spațială și temporală. Izolarea spațială apare din cauza diferitelor bariere geografice, cum ar fi deșerturi, păduri, râuri, dune, câmpii inundabile. Cel mai adesea, izolarea spațială are loc din cauza unei reduceri accentuate a intervalului continuu și a rupturii sale în buzunare sau nișe separate.

Adesea, o populație devine izolată ca urmare a migrației. În acest caz, apare o populație izolată. Cu toate acestea, deoarece numărul de indivizi dintr-o populație izolată este de obicei mic, există pericolul de consangvinizare - degenerare asociată consangvinizării. Speciația bazată pe izolarea spațială se numește geografică.

Forma temporară de izolare include o schimbare a timpului de reproducere și schimbări în întregul ciclu de viață. Speciația bazată pe izolare temporară se numește ecologică.
Lucrul decisiv în ambele cazuri este crearea unui sistem genetic nou, incompatibil cu vechiul sistem. Prin speciație se realizează evoluția, motiv pentru care se spune că o specie este un sistem evolutiv elementar. O populație este o unitate evolutivă elementară!

Caracteristicile statistice și dinamice ale populațiilor.

Speciile de organisme sunt incluse în biocenoză nu ca indivizi separati, ci ca populații sau părți ale acestora. O populație este o parte a unei specii (formată din indivizi din aceeași specie), ocupând un spațiu relativ omogen și capabilă de autoreglare și menținere a unui anumit număr. Fiecare specie din teritoriul ocupat este împărțită în populații.Dacă luăm în considerare impactul factorilor de mediu asupra unui singur organism, atunci la un anumit nivel al factorului (de exemplu, temperatura), individul studiat fie va supraviețui, fie va muri. Imaginea se schimbă atunci când se studiază impactul aceluiași factor asupra unui grup de organisme din aceeași specie.

Unii indivizi vor muri sau își vor reduce activitatea vitală la o anumită temperatură, alții la o temperatură mai scăzută, iar alții la o temperatură mai ridicată.De aceea, se poate da o altă definiție a unei populații: pentru a supraviețui și a da urmași, toți cei vii. organismele trebuie, în condiţiile unor regimuri dinamice de mediu, să existe factori sub formă de grupări, sau populaţii, i.e. agregate de indivizi care trăiesc împreună cu ereditate asemănătoare.Cea mai importantă caracteristică a unei populaţii este teritoriul total pe care îl ocupă. Dar în cadrul unei populații pot fi mai mult sau mai puțin izolate motive diferite grupari.

Prin urmare, este dificil de dat o definiție exhaustivă a populației din cauza estompării granițelor dintre grupurile individuale de indivizi. Fiecare specie este formată din una sau mai multe populații, iar o populație este astfel forma de existență a unei specii, cea mai mică unitate evolutivă a acesteia. Pentru populații diferite feluri există limite acceptabile pentru scăderea numărului de indivizi, dincolo de care existența unei populații devine imposibilă. Nu există date exacte cu privire la valorile critice ale mărimii populației în literatură. Valorile date sunt contradictorii. Cu toate acestea, rămâne faptul că, cu cât indivizii sunt mai mici, cu atât valorile critice ale numerelor lor sunt mai mari. Pentru microorganisme, acestea sunt milioane de indivizi, pentru insecte - zeci și sute de mii, iar pentru mamifere mari- Câteva zeci.

Numărul nu trebuie să scadă sub limitele dincolo de care probabilitatea de a întâlni parteneri sexuali este redusă drastic. Numărul critic depinde și de alți factori. De exemplu, pentru unele organisme, un stil de viață de grup este specific (colonii, turme, turme). Grupurile din cadrul unei populații sunt relativ izolate. Pot exista cazuri în care dimensiunea populației în ansamblu este încă destul de mare, iar numărul de grupuri individuale este redus sub limitele critice.

De exemplu, o colonie (grup) de cormoran peruan trebuie să aibă o populație de cel puțin 10 mii de indivizi, iar o turmă de reni - 300 - 400 de capete. Pentru a înțelege mecanismele de funcționare și a aborda problemele de utilizare a populațiilor mare importanță au informații despre structura lor. Există gen, vârstă, teritorială și alte tipuri de structură. În termeni teoretici și aplicați, datele privind structura de vârstă sunt cele mai importante - raportul dintre indivizi (deseori combinați în grupuri) de diferite vârste.

Animalele sunt împărțite în următoarele grupe de vârstă:

Grupul de minori (copii) grupul senil (senil, nu este implicat în reproducere)

Grup de adulți (indivizi care efectuează reproducere).

De obicei, populațiile normale sunt caracterizate de cea mai mare viabilitate, în care toate vârstele sunt reprezentate relativ uniform. În populația regresivă (pe cale de dispariție), indivizii senili predomină, ceea ce indică prezența factorilor negativi care perturbă funcțiile reproductive. Sunt necesare măsuri urgente pentru identificarea și eliminarea cauzelor acestei afecțiuni. Populațiile invazive (invazive) sunt reprezentate în principal de indivizi tineri. Vitalitatea lor de obicei nu provoacă îngrijorare, dar sunt probabile izbucniri ale unui număr excesiv de mare de indivizi, deoarece relațiile trofice și alte relații nu s-au format în astfel de populații.

Este deosebit de periculos dacă este vorba despre o populație de specii care anterior lipseau în zonă. În acest caz, populațiile de obicei găsesc și ocupă libere nișă ecologică si isi realizeaza potentialul de reproducere, crescand intens numarul lor.Daca populatia este in normal sau aproape de stare normală, o persoană poate retrage din el numărul de indivizi (în animale) sau biomasă (în plante), care crește în intervalul de timp dintre retrageri. În primul rând, indivizii de vârstă post-productivă (reproducție finalizată) ar trebui retrași. Dacă scopul este obținerea unui anumit produs, atunci vârsta, sexul și alte caracteristici ale populațiilor sunt ajustate ținând cont de sarcină.

Exploatarea populațiilor de comunități de plante (de exemplu, pentru obținerea de cherestea) este de obicei programată pentru a coincide cu perioada de încetinire a creșterii (acumularea producției) legată de vârstă. Această perioadă coincide de obicei cu acumularea maximă de masă lemnoasă pe unitatea de suprafață. Populația se caracterizează și printr-un anumit raport de sex, iar raportul dintre bărbați și femei nu este egal cu 1:1. Sunt cunoscute cazuri de predominare accentuată a unui sex sau altul, alternanță de generații cu absența masculilor. Fiecare populație poate avea și o structură spațială complexă, (subdivizându-se în grupuri ierarhice mai mult sau mai puțin mari - de la geografic la elementar (micropopulații).

Deci, dacă rata mortalității nu depinde de vârsta indivizilor, atunci curba de supraviețuire este o linie descrescătoare (vezi figura, tipul I). Adică, moartea indivizilor are loc uniform la acest tip, rata mortalității rămâne constantă pe tot parcursul vieții. O astfel de curbă de supraviețuire este caracteristică speciilor a căror dezvoltare are loc fără metamorfoză cu suficientă stabilitate a urmașilor născuți. Acest tip este de obicei numit tip de hidră - este caracterizat printr-o curbă de supraviețuire care se apropie de o linie dreaptă. La speciile pentru care rolul factorilor externi in mortalitate este mic, curba de supravietuire se caracterizeaza printr-o usoara scadere pana la o anumita varsta, dupa care se produce o scadere brusca datorita mortalitatii naturale (fiziologice).

Tipul II din figură. O curbă de supraviețuire apropiată de acest tip este caracteristică oamenilor (deși curba de supraviețuire umană este oarecum mai plată și, prin urmare, undeva între tipurile I și II). Acest tip se numește tipul de Drosophila: este acest tip pe care Drosophila îl demonstrează în condiții de laborator (nu este mâncat de prădători). Multe specii se caracterizează printr-o mortalitate ridicată în stadiile incipiente ale ontogeniei. La astfel de specii, curba de supraviețuire se caracterizează printr-o scădere bruscă în regiunea vârstelor mai mici. Indivizii care au supraviețuit vârstei „critice” demonstrează o mortalitate scăzută și trăiesc până la vârste mari. Tipul se numește tipul de stridii. Tipul III în figură. Studiul curbelor de supraviețuire este de mare interes pentru ecologist. Vă permite să judecați la ce vârstă o anumită specie este cea mai vulnerabilă. Dacă acțiunea cauzelor care pot modifica natalitatea sau mortalitatea se încadrează pe stadiul cel mai vulnerabil, atunci influența lor asupra dezvoltării ulterioare a populației va fi cea mai mare. Acest tipar trebuie luat în considerare la organizarea vânătorii sau în combaterea dăunătorilor.

Structura pe vârstă și sex a populațiilor.

Orice populație are o anumită organizare. Distribuția indivizilor pe teritoriu, raportul grupurilor de indivizi după sex, vârstă, caracteristicile morfologice, fiziologice, comportamentale și genetice reflectă caracteristicile corespunzătoare. structura populatiei : spațial, gen, vârstă etc. Structura se formează, pe de o parte, pe baza proprietăților biologice generale ale speciei și, pe de altă parte, sub influența factorilor de mediu abiotici și a populațiilor altor specii.

Structura populaţiei are astfel un caracter adaptativ. Populațiile diferite ale aceleiași specii au atât trăsături similare, cât și trăsături distinctive care caracterizează specificul condițiilor de mediu din habitatele lor.

În general, pe lângă capacitățile de adaptare ale indivizilor individuali, pe anumite teritorii se formează trăsăturile adaptative ale adaptării de grup a populaţiei ca sistem supraindividual, ceea ce indică faptul că trăsăturile adaptative ale populaţiei sunt mult mai mari decât cele ale indivizilor care o alcătuiesc.

Compoziția de vârstă- este esenţială pentru existenţa populaţiei. Durata medie de viață a organismelor și raportul dintre numărul (sau biomasa) indivizilor de diferite vârste este caracterizată de structura de vârstă a populației. Formarea structurii de vârstă are loc ca urmare a acțiunii combinate a proceselor de reproducere și mortalitate.

În orice populație, se disting în mod condiționat 3 grupuri ecologice de vârstă:

Pre-reproductive;

reproductivă;

Post-reproductive.

Grupul pre-reproductiv include indivizi care nu sunt încă capabili de reproducere. Reproductivă - indivizi capabili de reproducere. Postreproductive - indivizi care și-au pierdut capacitatea de a se reproduce. Durata acestor perioade variază foarte mult în funcție de tipul de organisme.

În condiții favorabile, populația cuprinde toate grupele de vârstă și menține o compoziție de vârstă mai mult sau mai puțin stabilă. În populațiile cu creștere rapidă predomină indivizii tineri, în timp ce în populațiile în scădere predomină cei bătrâni, care nu se mai pot reproduce intensiv. Astfel de populații sunt neproductive și nu sunt suficient de stabile.

Există vederi din structură simplă de vârstă populaţii formate din indivizi aproape de aceeaşi vârstă.

De exemplu, toate plantele anuale ale unei populații sunt în stadiul de răsad primăvara, apoi înfloresc aproape simultan și produc semințe toamna.

La speciile din structură complexă de vârstă populaţiile trăiesc simultan mai multe generaţii.

De exemplu, în experiența elefanților există animale tinere, mature și îmbătrânite.

Populațiile care includ multe generații (de diferite grupe de vârstă) sunt mai stabile, mai puțin susceptibile la influența factorilor care afectează reproducerea sau mortalitatea într-un anumit an. Condițiile extreme pot duce la moartea celor mai vulnerabile grupe de vârstă, dar cele mai rezistente supraviețuiesc și produc noi generații.

De exemplu, o persoană este considerată o specie biologică cu un complex structura de vârstă. Stabilitatea populațiilor speciei s-a manifestat, de exemplu, în timpul celui de-al doilea război mondial.

Pentru a studia structurile de vârstă ale populațiilor se folosesc tehnici grafice, de exemplu, piramidele de vârstă ale unei populații, care sunt utilizate pe scară largă în studiile demografice (Fig. 3.9).

Fig.3.9. Piramidele de vârstă ale populației.

A - reproducere în masă, B - populație stabilă, C - populație în scădere

Stabilitatea populațiilor unei specii depinde în mare măsură de structura sexuala , adică proporții ale indivizilor de diferite sexe. Grupurile sexuale din cadrul populațiilor se formează pe baza diferențelor de morfologie (forma și structura corpului) și ecologiei diferitelor sexe.

De exemplu, la unele insecte, masculii au aripi, dar femelele nu, masculii unor mamifere au coarne, dar sunt absenți la femele, păsările masculi au penaj strălucitor, iar femelele au camuflaj.

Diferențele ecologice sunt exprimate în preferințele alimentare (femele multor țânțari sug sânge, în timp ce masculii se hrănesc cu nectar).

Mecanismul genetic asigură un raport aproximativ egal de indivizi de ambele sexe la naștere. Cu toate acestea, raportul inițial este în curând rupt ca urmare a diferențelor fiziologice, comportamentale și ecologice dintre bărbați și femele, provocând o mortalitate inegală.

O analiză a structurii de vârstă și sex a populațiilor face posibilă prezicerea numărului acesteia pentru o serie de generații și ani următoare. Acest lucru este important atunci când se evaluează posibilitățile de pescuit, împușcarea animalelor, salvarea culturilor de la invaziile lăcustelor și în alte cazuri.

Izvoarele termale, de obicei găsite în zonele vulcanice, au o populație vie destul de bogată.

Cu mult timp în urmă, când a existat cea mai superficială idee despre bacterii și alte ființe inferioare, s-a stabilit existența unei flore și faune deosebite în băi. Astfel, de exemplu, în 1774 Sonnerath a raportat prezența peștilor în izvoarele termale ale Islandei, care aveau o temperatură de 69°. Această concluzie nu a fost confirmată ulterior de alți cercetători în raport cu termenii Islandei, dar în alte locuri au fost totuși făcute observații similare. Pe insula Ischia, Ehrenberg (1858) a remarcat prezența peștilor în izvoarele cu temperaturi peste 55°. Hoppe-Seyler (1875) a văzut și pești în apă cu o temperatură de aproximativ 55°. Chiar dacă presupunem că în toate cazurile menționate termometrul a fost inexact, este totuși posibil să tragem o concluzie despre capacitatea unor pești de a trăi la o temperatură destul de ridicată. Alături de pești, prezența broaștelor, viermilor și moluștelor s-a remarcat uneori în băi. Mai târziu, aici au fost descoperite și protozoare.

În 1908, a fost publicată lucrarea lui Issel, care a stabilit mai detaliat limitele de temperatură pentru lumea animală care trăiește în izvoarele termale.

Alături de lumea animală, prezența algelor în băi este extrem de ușor de stabilit, formând uneori murdărie puternică. După Rodina (1945), grosimea algelor acumulate în izvoarele termale ajunge adesea la câțiva metri.

Despre asociațiile algelor termofile și factorii care determină compoziția acestora am vorbit suficient în secțiunea „Algele care trăiesc la temperaturi ridicate”. Aici amintim doar că cele mai stabile termic dintre ele sunt algele albastre-verzi, care se pot dezvolta până la o temperatură de 80-85 °. Algele verzi tolerează temperaturi puțin peste 60°C, în timp ce diatomeele încetează să se dezvolte la aproximativ 50°C.

După cum sa menționat deja, algele care se dezvoltă în băile termale joacă un rol semnificativ în formarea diferitelor tipuri de solzi, care includ compuși minerali.

Algele termofile oferă influență mare asupra dezvoltării populaţiei bacteriene în termeni. Pe parcursul vieții, prin exosmoză, ei eliberează o anumită cantitate de compuși organici în apă, iar când mor, creează un substrat destul de favorabil pentru bacterii. Nu este surprinzător, așadar, că populația bacteriană a apelor termale este cea mai bogat reprezentată în locurile în care se acumulează alge.

Revenind la bacteriile termofile ale izvoarelor termale, trebuie să subliniem că la noi au fost studiate de destul de mulți microbiologi. Aici trebuie menționate numele lui Tsiklinskaya (1899), Gubin (1924-1929), Afanasyeva-Kester (1929), Egorova (1936-1940), Volkova (1939), Patria Mamă (1945) și Isachenko (1948).

Majoritatea cercetătorilor care s-au ocupat de izvoarele termale s-au limitat doar la faptul de a stabili în ele o floră bacteriană. Doar un număr relativ mic de microbiologi s-au concentrat asupra aspectelor fundamentale ale vieții bacteriilor din termi.

În recenzia noastră, vom zăbovi doar asupra studiilor ultimului grup.

Bacteriile termofile au fost găsite în izvoarele termale din mai multe țări - Uniunea Sovietică, Franța, Italia, Germania, Slovacia, Japonia, etc. Deoarece apele izvoarelor termale sunt adesea sărace în materie organică, nu este surprinzător că uneori conțin foarte puțin un numar mare de bacterii saprofite.

Reproducerea bacteriilor de hrănire autotrofe, printre care bacteriile de fier și sulf sunt destul de răspândite în băi, este determinată în principal de compoziția chimică a apei, precum și de temperatura acesteia.

Unele bacterii termofile izolate din apele fierbinți au fost descrise ca specii noi. Aceste forme includ: Bac. thermophilus filiformis. studiat de Tsiklinskaya (1899), două tije purtătoare de spori - Bac. ludwigi si Bac. ilidzensis capsulatus izolat de Karlinsky (1895), Spirochaeta daxensis izolat de Kantakouzen (1910) și Thiospirillum pistiense izolat de Czurda (1935).

Temperatura apei din izvoarele termale afectează puternic compoziția în specii a populației bacteriene. În apele cu temperatură mai scăzută s-au găsit coci și bacterii asemănătoare spirochetelor (lucrări de Rodina și Cantacuzena). Totuși, și aici, tijele purtătoare de spori sunt forma predominantă.

Recent, influența temperaturii asupra compoziției speciilor a populației bacteriene a termenului a fost arătată foarte colorat în lucrarea lui Rodina (1945), care a studiat izvoarele termale din Khoji-Obi-Garm din Tadjikistan. Temperatura surselor individuale ale acestui sistem variază de la 50-86°. Conectarea, acești termeni dau un flux, în partea de jos a căruia, în locuri cu o temperatură care nu depășește 68 °, s-a observat o creștere rapidă a algelor albastre-verzi. Pe alocuri, algele au format straturi groase culoare diferita. La malul apei, pe pereţii laterali ai nişelor, erau depozite de sulf.

LA surse diferite, în scurgere, precum și în grosimea algelor albastre-verzui, timp de trei zile s-a pus murdărie de sticlă. În plus, materialul colectat a fost însămânțat pe medii nutritive. S-a constatat că apa cu cea mai mare temperatură are predominant bacterii în formă de tijă. Formele în formă de pană, în special asemănătoare cu Azotobacter, apar la temperaturi care nu depășesc 60 °. Judecând după toate datele, se poate spune că Azotobacter în sine nu crește peste 52°C, în timp ce celulele mari rotunde găsite în murdărie aparțin altor tipuri de microbi.

Cele mai rezistente la căldură sunt unele forme de bacterii care se dezvoltă pe agar peptonă din carne, tio-bacterii precum Tkiobacillus thioparus și desulfurizanții. De altfel, este de menționat că Egorova și Sokolova (1940) au găsit Microspira în apă la o temperatură de 50-60°.

În lucrarea Rodinei, bacteriile fixatoare de azot nu au fost găsite în apă la 50°C. Cu toate acestea, la studierea solurilor, fixatorii de azot anaerobi au fost găsiți chiar și la 77 ° C, iar Azotobacter - la 52 ° C. Acest lucru sugerează că apa nu este, în general, un substrat potrivit pentru fixatorii de azot.

Studiul bacteriilor din solurile izvoarelor termale a relevat aceeași dependență a compoziției grupului de temperatură acolo ca și în apă. Cu toate acestea, micropopulația solului a fost mult mai bogată numeric. Solurile nisipoase sărace în compuși organici aveau o micropopulație destul de săracă, în timp ce solurile care conțineau materie organică de culoare închisă erau locuite din abundență de bacterii. Astfel, relația dintre compoziția substratului și natura creaturilor microscopice conținute în acesta a fost dezvăluită aici foarte clar.

Este de remarcat faptul că bacteriile termofile care descompun celuloza nu au fost găsite nici în apă, nici în nămolurile din Rodina. Suntem înclinați să explicăm acest punct prin dificultăți metodologice, deoarece bacteriile termofile care descompun celuloza sunt destul de solicitante cu mediile nutritive. După cum a arătat Imshenetsky, sunt necesare substraturi nutritive destul de specifice pentru izolarea lor.

În izvoarele termale, pe lângă saprofite, există și autotrofe - bacterii cu sulf și fier.

Cele mai vechi observații cu privire la posibilitatea creșterii bacteriilor cu sulf în terme au fost făcute aparent de Meyer și Ahrens, precum și de Mioshi. Mioshi a observat dezvoltarea bacteriilor filamentoase sulfuroase în izvoarele a căror temperatură a apei a atins 70°C. Egorova (1936), care a studiat izvoarele sulfuroase Bragun, a remarcat prezența bacteriilor cu sulf chiar și la o temperatură a apei de 80°C.

La capitolul " caracteristici generale Caracteristicile morfologice și fiziologice ale bacteriilor termofile” am descris suficient de detaliat proprietățile bacteriilor termofile de fier și sulf. Nu este oportun să repetăm ​​această informație și ne vom limita aici la o reamintire că genurile individuale și chiar speciile de bacterii autotrofe își încheie dezvoltarea la temperaturi diferite.

Astfel, temperatura maximă pentru bacteriile cu sulf este de aproximativ 80°C. Pentru bacteriile de fier, cum ar fi Streptothrix ochraceae și Spirillum ferrugineum, Mioshi a stabilit un maxim de 41-45°.

Dufrenois (Dufrencfy, 1921) a găsit pe sedimentele din ape fierbinți cu o temperatură de 50-63° bacterii fier foarte asemănătoare cu Siderocapsa. Conform observațiilor sale, creșterea bacteriilor filamentoase de fier a avut loc numai în apele reci.

Volkova (1945) a observat dezvoltarea bacteriilor din genul Gallionella în izvoarele minerale din grupul Pyatigorsk, când temperatura apei nu a depășit 27-32°. În băile cu o temperatură mai ridicată, bacteriile de fier erau complet absente.

Comparând materialele notate de noi, involuntar trebuie să concluzionăm că în unele cazuri nu este vorba de temperatura apei, ci de temperatura acesteia. compoziție chimică determină dezvoltarea anumitor microorganisme.

Bacteriile, împreună cu algele, participă activ la formarea unor minerale, bioliți și caustobioliți. Rolul bacteriilor în precipitarea calciului a fost studiat mai detaliat. Această problemă este tratată în detaliu în secțiunea privind procesele fiziologice cauzate de bacteriile termofile.

Concluzia făcută de Volkova merită atenție. Ea notează că „barezina”, care este depusă într-un înveliș gros în fluxurile surselor de surse de sulf din Pyatigorsk, conține mult sulf elementar și, practic, are miceliu. ciuperca mucegaiului din genul Penicillium. Miceliul alcătuiește stroma, care include bacterii în formă de tijă, aparent legate de bacteriile cu sulf.

Brussoff consideră că bacteriile de termen iau parte și la formarea depozitelor de acid silicic.

S-au găsit sulfați reducători de bacterii în băi. Potrivit lui Afanasieva-Kester, ele seamănă cu Microspira aestuarii van Delden și Vibrio thermodesulfuricans Elion. Gubin (1924-1929) a exprimat o serie de idei despre posibilul rol al acestor bacterii în formarea hidrogenului sulfurat în băi.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

Unele organisme au un avantaj special care le permite să reziste la cele mai extreme condiții, unde altele pur și simplu nu pot face față. Printre aceste abilități pot fi remarcate rezistența la presiuni enorme, temperaturi extreme și altele. Aceste zece creaturi din lista noastră vor oferi șanse oricui îndrăznește să revendice titlul de cel mai rezistent organism.

10 Păianjen săritor din Himalaya

Gâsca sălbatică asiatică este renumită pentru că zboară peste 6,5 kilometri, în timp ce cea mai înaltă așezare umană se află la 5.100 de metri în Anzii peruvieni. Cu toate acestea, recordul de mare altitudine nu aparține deloc gâștelor, ci păianjenului săritor din Himalaya (Euophrys omnisuperstes). Trăind la o altitudine de peste 6700 de metri, acest păianjen se hrănește în principal cu mici insecte aduse acolo de rafale de vânt. Caracteristica cheie a acestei insecte este capacitatea de a supraviețui în condiții de absență aproape completă a oxigenului.

9 Jumper cangur uriaș


De obicei, când ne gândim la animalele care pot trăi cel mai mult fără apă, ne vine imediat în minte cămila. Dar cămilele pot supraviețui fără apă în deșert doar 15 zile. Între timp, vei fi surprins când vei afla că există un animal pe lume care își poate trăi toată viața fără să bea o picătură de apă. Uriașul săritor cangur este o rudă apropiată a castorului. Speranța lor medie de viață este de obicei de 3 până la 5 ani. De obicei, ei obțin umiditate din alimente prin mâncare diverse semințe. În plus, aceste rozătoare nu transpiră, evitând astfel pierderea suplimentară de apă. De obicei, aceste animale trăiesc în Valea Morții și în acest moment sunt în pericol de dispariție.

8. Viermi „rezistenți la căldură”.


Deoarece căldura din apă este transferată mai eficient organismelor, o temperatură a apei de 50 de grade Celsius va fi mult mai periculoasă decât aceeași temperatură a aerului. Din acest motiv, bacteriile se dezvoltă predominant în izvoarele subacvatice fierbinți, ceea ce nu se poate spune despre formele de viață multicelulare. Cu toate acestea, există un tip special de vierme numit paralvinella sulfincola, care este fericit să se așeze în locurile în care apa atinge temperaturi de 45-55 de grade. Oamenii de știință au efectuat un experiment în care unul dintre pereții acvariului a fost încălzit, drept urmare s-a dovedit că viermii au preferat să rămână în acest loc, ignorând locurile mai răcoroase. Se crede că această caracteristică s-a dezvoltat la viermi, astfel încât aceștia să se poată sărbători cu bacteriile care sunt abundente în izvoarele termale. Pentru că nu l-au avut înainte. dușmani naturali, bacteriile erau o pradă relativ ușoară.

7 Rechinul din Groenlanda


Rechinul din Groenlanda este unul dintre cei mai mari și mai puțin studiati rechini de pe planetă. În ciuda faptului că înoată destul de încet (orice înotător amator le poate depăși), sunt extrem de rare. Acest lucru se datorează faptului că această specie de rechini, de regulă, trăiește la o adâncime de 1200 de metri. In plus, acest rechin este unul dintre cei mai rezistenti la frig. De obicei, ea preferă să stea în apă, a cărei temperatură oscilează între 1 și 12 grade Celsius. Deoarece acești rechini trăiesc în ape reci, ei trebuie să se miște extrem de încet pentru a minimiza utilizarea energiei lor. În mâncare sunt ilizibili și mănâncă tot ce le iese în cale. Zvonurile spun că durata lor de viață este de aproximativ 200 de ani, dar nimeni nu a putut încă să confirme sau să infirme.

6. Diavol Vierme


Timp de decenii, oamenii de știință au crezut că doar organismele unicelulare pot supraviețui la adâncimi mari. În opinia lor, presiunea ridicată, lipsa de oxigen și temperaturile extreme au stat în calea creaturilor multicelulare. Dar apoi viermi microscopici au fost descoperiți la o adâncime de câțiva kilometri. Numit halicephalobus mephisto, după un demon din folclorul german, a fost găsit în probe de apă la 2,2 kilometri sub suprafața pământului, zăcând într-una dintre peșterile din Africa de Sud. Ei au reușit să supraviețuiască în condiții extreme de mediu, sugerând că viața este posibilă pe Marte și pe alte planete din galaxia noastră.

5. Broaște

Unele specii de broaște sunt cunoscute pe scară largă pentru capacitatea lor de a îngheța literalmente pentru întreaga perioadă de iarnă și de a prinde viață odată cu apariția primăverii. LA America de Nord au fost găsite cinci specii de astfel de broaște, dintre care cea mai comună este broasca comună. Deoarece broaștele de copac nu sunt foarte puternice la vizuinări, se ascund pur și simplu sub frunzele căzute. Au o substanță precum antigelul în vene și, deși inimile lor se opresc în cele din urmă, acest lucru este temporar. Baza tehnicii lor de supraviețuire este concentrația uriașă de glucoză care intră în fluxul sanguin din ficatul broaștei. Ceea ce este și mai surprinzător este faptul că broaștele sunt capabile să-și demonstreze capacitatea de a îngheța nu numai în mediul natural, ci și în laborator, permițând oamenilor de știință să-și dezvăluie secretele.

(banner_ads_inline)

4 microbi de mare adâncime


Știm cu toții că cel mai adânc punct din lume este șanțul Marianelor. Adâncimea sa atinge aproape 11 kilometri, iar presiunea de acolo depășește presiunea atmosferică de 1100 de ori. În urmă cu câțiva ani, oamenii de știință au reușit să găsească acolo amebe gigantice, pe care au reușit să le surprindă cu o cameră de înaltă rezoluție și protejate de o sferă de sticlă de presiunea enormă care domnește în partea de jos. Mai mult, o expediție recentă trimisă de însuși James Cameron a arătat asta în adâncuri Mariana Trench pot exista și alte forme de viață. Au fost obținute mostre de sedimente de fund, care au demonstrat că depresiunea este literalmente plină de microbi. Acest fapt i-a uimit pe oamenii de știință, deoarece condițiile extreme care predomină acolo, precum și presiunea uriașă, sunt departe de a fi un paradis.

3. Bdelloidea


Rotiferele Bdelloidea sunt nevertebrate feminine incredibil de mici, de obicei găsite în apă dulce. De la descoperirea lor, nu au fost găsiți masculi din această specie, iar rotiferii înșiși se reproduc asexuat, ceea ce, la rândul său, le distruge propriul ADN. Își restabilește ADN-ul nativ mâncând alte tipuri de microorganisme. Datorită acestei abilități, rotiferii pot rezista la deshidratare extremă, în plus, sunt capabili să reziste la niveluri de radiații care ar ucide majoritatea organismelor vii de pe planeta noastră. Oamenii de știință cred că capacitatea lor de a-și repara ADN-ul a apărut ca urmare a nevoii de a supraviețui într-un mediu extrem de arid.

2. Gândacul


Există un mit conform căruia gândacii vor fi singurele organisme vii care vor supraviețui razboi nuclear. De fapt, aceste insecte pot trăi fără apă și hrană câteva săptămâni și, mai mult, pot trăi săptămâni întregi fără cap. Gândacii există de 300 de milioane de ani, chiar supraviețuind dinozaurilor. Discovery Channel a efectuat o serie de experimente care trebuiau să arate dacă gândacii vor supraviețui sau nu cu radiații nucleare puternice. Ca urmare, s-a dovedit că aproape jumătate din toate insectele au supraviețuit la radiații de 1000 rad (o astfel de radiație poate ucide o persoană sănătoasă adultă în doar 10 minute de expunere), în plus, 10% dintre gândaci au supraviețuit atunci când sunt expuși la radiații de 10.000 rad. , care este egal cu radiația de la o explozie nucleară din Hiroshima. Din păcate, niciuna dintre aceste insecte mici nu a supraviețuit la 100.000 de radi de radiație.

1. Tardigrade


Micile organisme acvatice numite tardigrade s-au dovedit a fi cele mai rezistente organisme de pe planeta noastră. Acestea, la prima vedere, animale drăguțe sunt capabile să supraviețuiască aproape oricăror condiții extreme, fie că este vorba de căldură sau frig, presiune uriașă sau radiații mari. Ei sunt capabili să supraviețuiască ceva timp chiar și în spațiu. În condiții extreme și într-o stare de deshidratare extremă, aceste creaturi sunt capabile să rămână în viață timp de câteva decenii. Ele prind viață, nu trebuie decât să le așezi într-un iaz.

Astăzi, 6 octombrie, este Ziua Mondială a Habitatului Animal. În cinstea acestei sărbători, vă oferim o selecție de 5 animale care și-au ales ca locuințe locuri cu cele mai extreme condiții.

Organismele vii sunt distribuite pe întreaga planetă și multe dintre ele trăiesc în locuri cu condiții extreme. Astfel de organisme sunt numite extremofile. Acestea includ bacterii, arhee și doar câteva animale. Despre acesta din urmă vorbim în acest articol. 1. Viermii Pompeii. Acești viermi poliheți de adâncime, care nu depășesc 13 cm lungime, sunt printre cele mai rezistente la căldură. Prin urmare, nu este de mirare că pot fi găsite exclusiv la izvoarele hidrotermale de pe fundul oceanelor (), din care provine apa caldă foarte mineralizată. Astfel, pentru prima dată, o colonie de viermi pompeieni a fost descoperită la începutul anilor 1980 la izvoarele hidrotermale din Oceanul Pacific lângă Insulele Galapagos, iar mai târziu, în 1997, nu departe de Costa Rica și din nou la izvoarele hidrotermale.

În mod obișnuit, viermele Pompei își localizează corpul în structurile tubulare ale fumătorilor negri, unde temperatura ajunge la 80°C, și își lipește capul cu formațiuni asemănătoare pene afară, unde temperatura este mai scăzută (aproximativ 22°C). Oamenii de știință au căutat de multă vreme să înțeleagă cum reușește viermele pompeian să reziste la temperaturi atât de extreme. Studiile au arătat că în acest lucru îl ajută bacteriile speciale, care formează un strat de până la 1 cm grosime pe spatele viermelui, asemănător cu o pătură de lână. Fiind într-o relație simbiotică, viermii secretă mucus din glande minuscule de pe spate, care se hrănesc cu bacterii, care la rândul lor izolează corpul animalului de temperaturile ridicate. Se crede că aceste bacterii au proteine ​​speciale care fac posibilă protejarea viermilor și a bacteriilor înseși de temperaturile ridicate. 2. Omida Gynaephora. În Groenlanda și Canada, molia Gynaephora groenlandica trăiește, cunoscută pentru capacitatea sa de a rezista la temperaturi extrem de scăzute. Deci, trăind într-un climat rece, omizile lui G. groenlandica, în timp ce sunt în hibernare, pot tolera temperaturi de până la -70 ° C! Acest lucru este posibil de compușii (glicerol și betaină) pe care omizile încep să-i sintetizeze la sfârșitul verii, când temperaturile scad. Aceste substanțe previn formarea de cristale de gheață în celulele animalului și astfel îi permit să nu înghețe până la moarte.

Cu toate acestea, aceasta nu este singura caracteristică a speciei. În timp ce majoritatea celorlalte specii de molii durează aproximativ o lună pentru a se maturiza de la ou la adult, G. groenlandica poate dura între 7 și 14 ani pentru a se dezvolta! O creștere atât de lentă a Gynaephora groenlandica se datorează condițiilor extreme de mediu în care trebuie să se dezvolte insecta. Este interesant că omizile Gynaephora groenlandica își petrec cea mai mare parte a vieții în hibernare, iar restul timpului (aproximativ 5% din viața lor) îl consacră mâncării vegetației, de exemplu mugurii de salcie arctică. 3. Muște de ulei. Acestea sunt singurele insecte cunoscute de știință care pot trăi și se hrănesc cu petrol brut. Această specie a fost descoperită pentru prima dată la La Brea Ranch din California, unde există mai multe lacuri bituminoase.

Autori: Michael S. Caterino & Cristina Sandoval. După cum știți, uleiul este o substanță foarte toxică pentru majoritatea animalelor. Cu toate acestea, ca larve, muștele de petrol înoată aproape de suprafața petrolului și respiră prin spiraculi speciali care ies deasupra petei de petrol. Muștele mănâncă mult ulei, dar mai ales insectele care intră în el. Uneori, intestinele muștelor sunt complet umplute cu ulei. Până acum, oamenii de știință nu au descris comportamentul de împerechere al acestor muște, precum și locul în care își depun ouăle. Cu toate acestea, se presupune că acest lucru nu se întâmplă în bazinul de ulei.

Lac bituminos de la ferma La Brea din California. Interesant este că temperatura uleiului din piscină poate ajunge la 38°C, dar larvele tolerează cu ușurință aceste schimbări. 4. Artemia. Situat în partea de nord-vest a statului american Utah, Marele Lac Sărat are o salinitate de până la 270 ppm (pentru comparație: cea mai salină mare a Oceanului Mondial - Marea Roșie - are o salinitate de doar 41 ppm ). Salinitatea extrem de ridicată a rezervorului îl face nepotrivit pentru viața tuturor viețuitoarelor din el, cu excepția larvelor muștelor de țărm, a unor alge și a creveților de saramură - crustacee minuscule.

Acestea din urmă, apropo, trăiesc nu numai în acest lac, ci și în alte corpuri de apă, a căror salinitate nu este mai mică de 60 ppm. Această caracteristică permite creveților de saramură să evite coabitarea cu majoritatea speciilor de prădători, cum ar fi peștii. Aceste crustacee au un corp segmentat cu un apendice lat, asemănător unei frunze la capăt și, de obicei, nu depășește 12 milimetri lungime. Sunt folosiți pe scară largă ca hrană pentru peștii de acvariu și, de asemenea, crescuți în acvarii. 5. Tardigrade. Aceste creaturi minuscule, care nu depășesc 1 milimetru lungime, sunt cele mai rezistente la căldură. Ei trăiesc în diferite locuri de pe planetă. De exemplu, au fost găsite în izvoarele termale unde temperatura a ajuns la 100°C, iar în vârful Himalaya, sub un strat de gheață groasă, unde temperatura era mult sub zero. Și curând s-a aflat că aceste animale sunt capabile nu numai să îndure temperaturi extreme, ci și să se descurce fără hrană și apă timp de mai bine de 10 ani!

Oamenii de știință au descoperit că capacitatea de a-și suspenda metabolismul îi ajută în acest sens, intrând într-o stare de criptobioză, când procesele chimice din corpul animalului se apropie de zero. În această stare, conținutul de apă din corpul unui tardigrad poate scădea la 1%! Și, în plus, capacitatea de a face fără apă depinde în mare măsură de nivel inalt o substanță specială în corpul acestui animal - trehaloza de zahăr nereducătoare, care protejează membranele de distrugere. Interesant este că, în timp ce tardigradele sunt capabile să trăiască în medii extreme, multe specii pot fi găsite în medii mai blânde, cum ar fi lacuri, iazuri sau pajiști. Tardigradele sunt cele mai frecvente în mediile umede, în mușchi și licheni.

.(Sursa: „Dicționar enciclopedic biologic.” Editor-șef M. S. Gilyarov; Colegiul editorial: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin și alții - ed. a 2-a, corectată . - M .: Sov. Encyclopedia, 1986.)

Vedeți ce sunt „ORGANISME TERMOFILE” în ​​alte dicționare:

- (termo ... gr. dragoste phileo) organisme termofile (predominant microscopice) care pot trăi cu relativ temperaturi mari(până la 70); habitatul lor natural este diverse izvoare termale şi ape termale cf. criofil ...... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

- (de la termo (vezi Thermo ...) ... și greacă philéo iubesc) termofile, organisme care trăiesc la temperaturi care depășesc 45 ° C (fatale pentru majoritatea ființelor vii). Aceștia sunt niște pești, reprezentanți ai diferitelor nevertebrate (viermi, ...... Marea Enciclopedie Sovietică

- ... Wikipedia

organisme clasificare stiintifica Clasificare: Organisme ale Regatului Nuclear Non-Nuclear Organism (latina târzie organismus din latina târzie organizo ... Wikipedia

Organismele inferioare, ca toate ființele vii în general, pot trăi doar în condiții precis definite. conditii externe existența lor, adică condițiile mediului în care trăiesc și pentru fiecare factor extern, pentru temperatură, presiune, umiditate etc...

Acesta este numele bacteriilor care au capacitatea de a se dezvolta la temperaturi peste 55 60 ° C. Miquel (Miquel) a fost primul care a găsit și izolat din apa Senei un bacil imobil care poate trăi și se poate înmulți la o temperatură de 70 ° C. Van Tieghem... Dicţionar Enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Organisme Clasificare științifică Clasificare: Organisme ale Regatului Nuclear Non-nuclear Organism (latina târzie organismus din latina târzie organizo ... Wikipedia - Vezi și: Cele mai mari organisme Cele mai mici organisme sunt toate reprezentanți ai bacteriilor, animalelor, plantelor și altor organisme găsite pe Pământ, care au valori minime în clasele lor (detașamente) în funcție de parametri precum... Wikipedia