мт Температура_как_абиотический_фактор_2

1.

ЭКОЛОГИЯ И АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Температура как абиотический
фактор
Влияние на биохимию, экологические адаптации и типы
теплообмена живых организмов

2.

Температура — биохимический регулятор жизни
Ферментативный порог
Большинство видов обитает в
узком диапазоне 0…+45 °C. При
+45…+50 °C происходит
денатурация белков.
Закон Вант-Гоффа
Криогенная угроза
При росте t на 10 °C скорость
биохимических реакций
возрастает в 2–4 раза.
При отрицательных температурах
кристаллы льда механически
разрывают клеточные мембраны.

3.

Границы жизни: Эвритермы и Стенотермы
Правило температурного оптимума и зоны толерантности организмов
Широкая толерантность
Узкая толерантность
Эвритермные организмы
Стенотермные организмы
Выносят значительные колебания температур окружающей среды.
Живут строго в узких температурных границах.
Сосна: -50...+35 °C
Треска: погибает при +2°C

4.

Классификация по типу теплообмена
Пойкилотермные
Гомойотермные
Эктотермы ("Холоднокровные")
Эндотермы ("Теплокровные")
Температура тела напрямую
зависит от внешнего тепла.
Генерируют собственное тепло за
счет высокого метаболизма.
Гетеротермные
Переходная стратегия
Впадают в спячку, снижая
температуру тела до уровня среды
(ежи, суслики).

5.

Эктотермы: Жизнь от солнечного тепла
Энергоэффективность
Низкий метаболизм позволяет питаться крайне редко
(змеи едят раз в месяц).
Поведенческий прогрев
Ящерицы греются на камнях; шмели разогревают мышцы
дрожанием крыльев.

6.

Эндотермы: Постоянство любой ценой
80–90% энергии на тепло
Птицы и млекопитающие расходуют подавляющую часть
пищи на поддержание температуры.
Полная независимость
Стабильный гомеостаз дал возможность освоить
экстремальный холод Арктики и Антарктики.

7.

Морфологические адаптации: Правила экологии
Правило Бергмана
Правило Аллена
Правило Глогера
Крупный размер тела в холодном
климате.
Укорочение выступающих частей тела на
севере.
Более тёмная и насыщенная пигментация
во влажных тропиках.
Белый медведь намного крупнее южных
собратьев.
У песца ушки маленькие и упрятаны в густой
мех.
Организмы жарких и влажных лесов окрашены
ярче и темнее.

8.

Анатомические и физиологические механизмы
Теплоизоляция
Противоток крови
Густой мех, перо и подкожный жир
(до 30 см у китов и тюленей).
Артерии лап пингвинов согревают
вены: тепло сохраняется в теле.
Испарение тепла
Потоотделение, одышка у собак и
повышение t тела верблюдов до
+41 °C.

9.

Поведенческая терморегуляция
Групповое скопление
Пинвины в «черепахе» поддерживают +35 °C внутри
группы при -40 °C снаружи.
Норы и укрытия
Глубокие норы грызунов держат стабильные +18..+20 °C
круглый год.
Ночной образ жизни
Обитатели пустынь переносят пик активности на
прохладные часы.

10.

Экстремалы живого мира
Лесная лягушка
Тихоходки
Сибирская лиственница
Выделяет глицерин и глюкозу в
качестве антифриза; полностью
замерзает зимой.
В состоянии ангидробиоза
выдерживают от -272 °C до +150 °C.
Переносит морозы до -70 °C
благодаря осеннему
обезвоживанию клеток.

11.

Значение для экосистем и человека
Сельское хозяйство
Расчет суммы эффективных температур для посевов.
Глобальное потепление
Сдвиг ареалов и обесцвечивание коралловых рифов при
росте t на 1.5–2 °C.

12.

Выводы
1. Температура задает базовый темп всех биохимических процессов в живой
природе.
2. Организмами сформирован комплекс морфологических, физиологических и
поведенческих адаптаций.
3. Разнообразие стратегий простирается от полной зависимости от среды до
глубокой автономии и криоанабиоза.
Спасибо за внимание!