Абиотические факторы

Среди этих факторов для жизни организма очень важен климат, который определяется многими показателями, из них три важнейших: свет, температура и влажность, а так же почва и др.

Свет

Солнце — главный источник света на Земле, к нему и приспособились растения и животные. Фотосинтез зеленых растений происходит на свету, и энергия солнечных лучей обеспечивает синтез органического вещества, которое служит пищей растительноядным животным. Отношение к свету у разных животных различно. Одним необходим дневной свет для того, чтобы добывать себе пищу, замечать врагов, ориентироваться в пространстве. Таких животных называют дневными. Животных, активных только в сумерках и ночью, когда света совсем мало, называют ночными животными. У них нередко орган зрения приспособлен к разной степени освещенности: у кошек или сов очень сильно может меняться диафрагма глаза, в полумраке раскрыт огромный зрачок, на свету диафрагма глаза (круглая у сов, щелевидная у кошек) уменьшается. У ночных животных сильно развиваются органы чувств: слух, обоняние, осязание.

Многие животные могут обходиться совсем без света, Это обитатели почвы, из позвоночных подземные жители — кроты, слепыши. Известно притягательное влияние света на ночных летающих насекомых, оно используется для отлова с помощью светоловушек. Мощная, обычно ультрафиолетового света, лампа способна привлечь ночью летающих насекомых с расстояния многих сотен метров. В Подмосковье в пойме реки такой ловушкой за ночь отлавливали до нескольких килограммов насекомых, преимущественно бабочек. Опыты по отлову бабочек непарного шелкопряда успешно проводились на озере Телецком. Поплавок с источником света буксировали за лодкой, насекомые подлетали к свету по спирали и неминуемо попадали в воду, где становились добычей рыб. В ночи интенсивного лета бабочек количество уничтоженных исчислялось тоннами. Действующая модель такой ловушки нередко используется садоводами: над тазом с водой помещают электрическую лампочку, насекомые попадают в воду и быстро гибнут. Однако отлов светоловушками допустим только в период интенсивного лета определенного вредителя. «Профилактический» отлов приводит к гибели и многих полезных насекомых, например, златоглазок.

Кроме суточных изменений освещенности нашей планеты, которые определяют суточные ритмы жизни большинства животных, есть еще и сезонные изменения. Длина светового дня существенно изменяется в течение года, особенно по мере удаления от экватора. Это также отражается на суточных ритмах жизни многих животных. Перелеты птиц из северных областей в более южные определяются не только недостатком кормов в природе зимой. Например, чижи и чечетки имеют большие запасы кормов (семян березы) и на севере, но в короткий зимний день они не успевают наесться, а за длинную ночь теряют слишком много тепловой энергии.

Температура

Химические реакции, происходящие в организме, находятся в прямой зависимости от температуры тела. Но у большинства животных она не постоянна, а зависит от окружающей температуры. Следовательно, эти животные не могут быть активными, если температура окружающей среды низкая (например, зимой). Такие животные называются пойкилотермными (холоднокровными). Только птицы и млекопитающие обладают постоянной температурой тела, их называют гомойотермными (теплокровными) животными. Наивысшая температура тела у птиц 40—43 С, немногим ниже она у млекопитающих 35—40 С. Постоянство температуры тела обеспечивается химической теплорегуляцией: организм переводит химическую энергию пищи в тепловую энергию.

Есть также и физическая терморегуляция, т. е., с одной стороны, утепление (теплоизоляция организма с помощью перьевого, волосяного покровов, жировой прослойки — у китов, ластоногих), с другой — охлаждение за счет испарения пота, слюны (у собак). Постоянство температуры тела достигается также и поведением животных. Многие сооружают убежища, норы, гнезда, помогающие сохранить тепло организма при холоде или, наоборот, предохраняющие от перегрева. Среднерусская белка делает на зиму шарообразное гнездо гайно из веток. Внутри гайно выстлано толстым слоем мелко нащипанного луба. В морозные дни белка даже кормиться не выходит из своего «спального мешка» на елке. Пустынные животные в жару забираются в норы. Лоси, кабаны заходят в воду, ложатся в грязь для охлаждения. При охлаждении в зимнее время многие пойкилотермные животные прекращают жизнедеятельность, но остаются живыми. При изменении температуры окружающей среды жизненные процессы в организме могут быть настолько замедленны, что у животного отсутствуют все видимые признаки жизни.

Это состояние анабиоза, оно обратимо и при наступлении благоприятных условий жизнедеятельность восстанавливается. Особенно совершенна терморегуляция у гомойотермных видов, круглый год живущих в умеренном резко континентальном климате, где разница температур воздуха зимой и летом может составлять более 80 С. Гомойотермные животные зиму могут пробыть в спячке (летучие мыши, медведи, барсуки, суслики, сурки, мышовки и другие грызуны). Степень оцепенения различна. В состояние оцепенения могут входить и некоторые птицы: стрижи, ласточки, козодои. При раннем похолодании обычно в пору осенних перелетов, когда исчезают насекомые, ласточки собираются в укромном месте (на чердаках, в котельных) плотным комом, впадают в оцепенение, которое может длиться много дней и прекращается при повышении окружающей температуры.

Обмен веществ у птиц в это время на очень низком уровне, потребность в энергии минимальная, температура тела резко понижается. Явления такой временно обратимой гипотермии спасает птиц от голодной смерти, так как эти виды способны лишь ловить летающих насекомых, стрижи и козодои даже не умеют клевать. Терморегуляция развивается в онтогенезе (индивидуальное развитие организма). Птенцы птиц, детеныши млекопитающих родятся пойкилотермными или с несовершенной регуляцией тепла. У мелких грызунов она остается несовершенной и у взрослых.

Вода

Организм животного обычно содержит три четверти влаги, поэтому вода всегда необходима для жизни животного. Она служит средой обитания для многих видов морских и пресноводных животных. В воде обитают: большинство простейших, червей, моллюсков, почти все ракообразные, губки, иглокожие, некоторые насекомые, из позвоночных — все рыбы и китообразные. Для многих наземных животных водная среда необходима для прохождения личиночной стадии развития, например, комаров и некоторых других двукрылых, стрекоз, а также земноводных. Некоторые животные и во взрослом состоянии ведут полуводный образ жизни, например, тритоны, морские черепахи, крокодилы, водоплавающие птицы, бегемоты, выдры, ластоногие и многие другие.

Пустыня бедна живыми организмами прежде всего потому, что здесь ощущается недостаток воды, и животные пустыни приспособились к экономному расходованию воды в организме. Некоторые животные, например сайгак, кулан, из птиц саджи, рябки преодолевают огромные пространства для того, чтобы попасть к водопою. Другие животные запасают воду в виде жира, так как при его окислении остается свободная вода, которая используется организмом: запас жира в горбах верблюда, жировой мешок у основания хвоста некоторых тушканчиков. В пустыне нет амфибий, кожа которых постоянно должна быть влажной для осуществления кожного дыхания, но здесь много рептилий и насекомых, покрытых водонепроницаемой чешуей или панцирем.

Почвенный (эдафический) фактор

Прежде всего этот фактор связан с растительностью. Сами почвы образуются за счет перегнивающей растительности вследствие жизнедеятельности почвенных микроорганизмов (водоросли, простейшие, бактерии, грибы) и беспозвоночных животных, важное место среди которых занимают дождевые черви. Разным природным зонам свойственны свои почвы и соответствуют определенные типы растительности. Подзолистые малоурожайные почвы занимают лишь верхний горизонт мощностью в 10—15 см или и того меньше. Здесь могут расти лишь некоторые деревья, образующие леса таежной зоны. А мощные степные плодородные черноземы залегают на глубину в метр и более. Каждой природной зоне соответствуют и типичные для них животные. Только в лесной зоне могут обитать животные, жизнь которых связана с деревьями. Жуки-короеды и другие потребители заболони или древесины неразрывно связаны с лесом, так же как и истребители этих жуков — дятлы.

Степной растительности соответствуют свои виды животных, пустынной — свои. Однако почвы могут быть решающим фактором существования животных и непосредственно. В зависимости от структуры, влажности, постоянства состава почвы определяется и почвенная фауна, состоящая из разнообразных беспозвоночных животных. Некоторые животные связаны лишь с каким-либо одним из многих свойств почвы. Личинка муравьиного льва может выкапывать свои конусовидные ловушки только на сыпучем песке. Лишь на легких почвах удод может доставать клювом почвенных обитателей. Только в некоторых речных обрывах могут выкопать свои норки береговые ласточки, зимородок. Каменистая (уплотненная), переувлажненная или слишком сухая почва непригодна для роющих млекопитающих. Позвоночные животные оказывают формирующее или разрушающее влияние на почвы. Влажность лесных почв в значительной мере зависит от наличия в ней кротовин — ходов крота. Когда на маленьком участке ковыльной степи учредили заповедник для охраны степных сурков, зверьки быстро размножались; копая свои глубокие норы, они выбрасывали на поверхность подпочвенный грунт, на котором росли только растения-сорняки: весь облик степного участка был изменен.

Для водных организмов решающее значение может иметь фактор солености (галинность) водоемов. Разные виды приспособлены к разной солености. По этому признаку животных, например рыб, можно разделить на пресноводных и соленоводных, пределы выносливости для некоторых видов очень узкие. Изменение солености может коренным образом изменить фауну водоема. Так, в опресненном Азовском море после зарегулирования стока Дона и Кубани недостача воды компенсировалась более соленой водой, поступившей из Черного моря, вследствие чего судак, тарань отступили к приустьевым пространствам, а южную часть моря стали заселять черноморские виды рыб. Чтобы сохранить продуктивность моря, зависящую от его опресненности, разработан проект постройки дамбы в Керченском проливе, ограничивающей приток соленой воды из Черного моря, а также проект доставки специальным каналом воды из Днестра в Сивашский залив Азовского моря.

---

биология