Первоначально все организмы были водными. Завоевав сушу, не утратили зависимости от воды. Составной частью всех живых организмов является вода. Влажность - это количество водяного пара в воздухе. Без влажности или воды нет жизни.

Влажность - это параметр характеризующий содержание водяного пара в воздухе. Абсолютная влажность - это количество водяного пара в воздухе и зависит от температуры и давления. Это количество называется относительной влажностью (т.е. соотношение количества водяного пара в воздухе к насыщенному количеству пара при определенных условиях температуры и давления.)

В природе существует суточный ритм влажности. Влажность колеблется по вертикали и горизонтали. Этот фактор наряду со светом и температурой играет большую роль в регулировании активности организмов и их распространении. Влажность изменяет и эффект температуры.

Важным экологическим фактором является иссушение воздуха. Особенно для наземных организмов, имеет огромное значение иссушающие действие воздуха. Животные приспосабливаются, передвигаясь в защищенные места и активный образ жизни ведут ночью.

Растения поглощают воду из почвы и почти полностью (97-99%) испаряется через листья. Этот процесс называется транспирацией. Испарение охлаждает листья. Благодаря испарению идет транспорт ионов, через почву к корням, транспорт ионов между клетками и т.д.

Определенное количество влажности совершенно необходима для наземных организмов. Многие из них для нормальной жизнедеятельности нуждаются в относительной влажности 100%, и наоборот организм находящийся в нормальном состоянии, не может жить долгое время в абсолютно сухом воздухе, ибо он постоянно теряет воду. Вода есть необходимая часть живого вещества. Поэтому потеря воды в известном количестве приводит к гибели.

Растения сухого климата приспосабливается морфологическими изменениями, редукцией вегетативных органов, особенно листьев.

Наземные животные также приспосабливаются. Многие из них пьют воду, другие всасывают ее через покровы тела в жидком или парообразном состоянии. Например, большинство амфибий, некоторые насекомые и клещи. Большая часть животных пустынь никогда не пьет, они удовлетворяют свои потребности за счет воды, поступившей с пищей. Другие животные получает воду в процессе окисления жиров.

Вода для живых организмов совершенно необходима. Поэтому организмы распространяются по местообитанию в зависимости от своих потребностей: водные организмы в воде живут постоянно; гидрофиты могут жить только в очень влажных средах.

С точки зрения экологической валентности гидрофиты и гигрофиты относятся к группе стеногигров. Влажность сильно влияет на жизненные функции организмов, например, 70% относительная влажность была очень благоприятным для полевого созревания и плодовитости самок перелетной саранчи. При благоприятном размножении они причиняют огромный экономический урон посевам многих стран.

Для экологической оценки распространения организмов пользуются показателем сухости климата. Сухость служит селективным фактором для экологической классификации организмов.

Таким образом, в зависимости от особенностей влажности местного климата виды организмов распределяются по экологическим группам:

1. Гидатофиты - это водные растения.
2. Гидрофиты - это растения наземно-водные.
3. Гигрофиты - наземные растения живущие в условиях повышенной влажности.
4. Мезофиты - это растения, произрастающие при среднем увлажнении
5. Ксерофиты - это растения произрастающие с недостаточным увлажнением. Они в свою очередь делятся на: суккуленты - сочные растения (кактусы); склерофиты - это растения с узкими и мелкими листьями, и свернутыми в трубочки. Они также делятся на эуксерофиты и стипаксерофиты. Эуксерофиты - это степные растения. Стипаксерофиты - это группа узколистных дерновинных злаков (ковыль, типчак, тонконог и др.). В свою очередь мезофиты также делятся на мезогигрофиты, мезоксерофиты и т.д.

Уступая по своему значению температуре, влажность относится тем не менее к основным экологическим факторам. На протяжении большей части истории живой природы органический мир был представлен исключительно водными нормами организмов. Составной частью огромного большинства живых существ является вода, и для осуществления размножения или слияния гамет почти все они нуждаются в водной среде. Сухопутные животные вынуждены создавать в своем теле искусственную водную среду для оплодотворения, а это приводят к тому, что последнее становится внутренним.

Влажность - это количество водяного пара в воздухе. Его можно выразить в граммах на кубический метр.

Наиболее важными физическими факторами, определяющими развитие микроорганизмов, являются влажность, температура, лучистая энергия, радиоволны, ультразвук, концентрация растворенных в воде веществ, давление.

Характеристика влажности как абиотического фактора среды

Для развития микроорганизмов необходима свободная вода, так как питательные вещества проникают в клетку только в растворенном состоянии. Состояние воды как растворителя в продукте выражается активностью воды Aw- отношением между давлениями водяных паров раствора (субстрата) Р и чистого растворителя (воды) Р0 при одной и той же температуре. Таким образом, Aw=Р/Р0. Активность воды численно равна равновесной относительной влажности, выраженной в виде дроби, которая меньше единицы. Активность дистиллированной воды равна единице и отвечает относительной влажности воздуха 100%. Активность воды раствора, упругость паров которого в состоянии равновесия с относительной влажностью воздуха 97%, равна 0,97.

Жизнедеятельность микроорганизмов осуществляется приAw от 0,999 до 0,62. Для каждого микроорганизма эти границы точно определены, постоянны и зависят от температуры, рН среды, доступности питательных веществ и др. В зависимости от потребности во влаге микроорганизмы делят на три группы: гидрофиты - влаголюбивые, мезофиты - средневлаголюбивые, ксерофиты - сухолюбивые.

Наиболее требовательны к наличию влаги в среде гидрофиты. К ним относятся все бактерии и дрожжи. Большинство бактерий не развивается при Aw субстрата ниже 0,94 - 0,90; для дрожжей предельная величинаAw0,88 - 0,05. К мезофитам относятся многие грибы, хотя среди них есть ксерофиты и гидрофиты. Так, грибы рода Aspergillus растут приAwсубстрата 0,75 - 0,62. Ксерофиты способны развиваться при дефиците влаги.

Различные микроорганизмы по-разному переносят изменениеAw. Одни микроорганизмы (рода Acetobacterи Acetomonas, некоторые гнилостные и некоторые патогенные) очень требовательны к влаге и при снижении значенияAw(при высушивании) быстро погибают. Другие же микроорганизмы (родов Lactobacterium, Mycobacterium, Salmonella, Staphylococcusи Micrococcus) могут сохраняться в высушенном состоянии довольно продолжительное время. Устойчивы к высушиванию многие дрожжи и особенно споры бактерий и микроскопических грибов, которые сохраняют способность к прорастанию в продолжение десятков лет. Нетребовательны к активности воды галофильные (солелюбивые) бактерии.

Уступая по своему значению температуре, влажность относится тем не менее к основным экологическим факторам.

На протяжении большей части истории живой природы органический мир был представлен исключительно водными формами организмов. Завоевав сушу, они не утратили зависимости от воды. К тому же составной частью огромного большинства живых существ является вода, и для осуществления размножения или по крайней мере его центрального события - слияния гамет почти все они нуждаются в водной среде. Показательно, что сухопутные животные вынуждены создавать в своем теле искусственную водную среду для оплодотворения, а это приводит к тому, что последнее становится внутренним.

В буквальном смысле слова влажность - это количество водяного пара в воздухе. Его можно выразить в граммах на кубический метр. Предпочитают, однако, более образную и показательную форму - относительную влажность воздуха как процентное отношение реального давления водяного пара f к давлению насыщенного пара F при той же температуре. Так, при + 15° давление насыщенного пара F равно 12,73 мм рт. ст. что соответствует приблизительно 11 г воды в 1 м 3 воздуха. Относительная влажность, равная 75%, соответствует давлению водяного пара в 12,73 X 0,75 = 9,56 мм рт. ст. или примерно 8 г воды на 1 м 3 воздуха.

Точно измерить относительную влажность воздуха трудно. Для этого пользуются волосяным гигрометром или психрометром, последний дает более точные показания, но сложнее в эксплуатации. Кроме того, подобно температуре влажность сильно варьирует, и в масштабе большого района ее измерение - дело довольно трудоемкое, поскольку определение влажности приходится одновременно производить во многих точках. В итоге приходится отказываться от этого показателя и для характеристики более или менее влажного климата. Вместо этого можно пользоваться данными, которые хотя и не имеют такого же значения и эффекта, но легко поддаются сбору и обработке. Самый простой показатель - это количество осадков в сантиметрах или миллиметрах, выпадающих в данном месте в течение года. Более точные данные дает разбивка этого количества по месяцам.

На практике количество осадков не всегда имеет одинаковое климатологическое и биологическое значение. Чтобы оценить большую или меньшую влажность климата, необходимо учитывать также и температуру. В самом деле, при одинаковом уровне осадков более холодная область окажется более влажной, поскольку в ней медленнее идет испарение. Для выражения большей или меньшей сухости климата предложено много способов, в которых одновременно учитываются как количество осадков (или относительная влажность), так и температура. Самый простой из них - индекс засушливости Мартонна :

где P - годовое количество осадков, мм; T - годовая температура, град.

Чем выше индекс засушливости, тем влажнее климат. Индекс засушливости можно вычислять отдельно для каждого месяца по следующей формуле: i = 12 p/(t + 10), где p - количество осадков за месяц, a t - средняя температура того же месяца. Чтобы результаты были сравнимы с годовыми показателями, их умножают на 12- число месяцев в году.

Госсен считает месяц сухим, если количество выпавших в нем осадков, выраженное в миллиметрах, ниже двойного значения температуры, выраженного в градусах. Он настоятельно

рекомендует пользоваться так называемыми омбротермическими диаграммами, вычерченными для определенной местности, как наиболее наглядным способом выражения. Для этого на ось абсцисс наносят месяцы года, а на ось ординат - количество осадков и удвоенные значения температуры. Если кривая температур проходит выше кривой осадков, то климат сухой, если соотношение обратное - климат влажный.

Известная степень влажности совершенно необходима для наземных животных и растений. Среди них очень многие для обеспечения нормальной жизнедеятельности нуждаются в относительной влажности 100%; наоборот, организм, находящийся в нормальном состоянии, не может жить долгое время в абсолютно сухом воздухе, ибо он постоянно теряет воду. Поскольку вода входит в качестве необходимой составной части в состав живого вещества, потеря ее в известном количестве приводит к гибели.

Растения извлекают нужную им воду из почвы при помощи корней. Лишайники, среди которых есть формы, довольствующиеся малым количеством воды, могут абсорбировать водяной пар. Низшие растения способны поглощать воду всей своей активной поверхностью. Растения сухого климата обладают рядом морфологических приспособлений, обеспечивающих минимальную потерю воды (погружение устьиц в глубь листа; сочность стебля; редукция листьев, превращающихся в иглы или шипы; способность листьев сворачиваться, прикрывая устьица, и тем уменьшать поверхность испарения).

Все сухопутные животные для компенсации неизбежной потери воды за счет испарения и выделения нуждаются в ее периодическом поступлении. Многие из них пьют воду, другие всасывают ее через покровы тела в жидком или парообразном состоянии; к последним относится большинство амфибий, некоторые насекомые и клещи. Большая часть животных пустынь никогда не пьет; они удовлетворяют свои потребности за счет воды, поступающей с пищей. Наконец, есть животные, получающие воду еще более сложным путем - в процессе окисления жиров. Примерами могут служить верблюд и насекомые, специализировавшиеся на определенной пище - рисовый и амбарный долгоносики, гусеницы платяной моли Tineola biselliella и моли Aglossa pinguinalis, питающейся жиром. Воду, подчас добываемую с большим трудом, животные вынуждены экономить всеми возможными путями. Это достигается ночным образом жизни, непроницаемостью их покровов, уменьшающей испарение, погружением органов дыхания в глубину тела и узостью их отверстий. Большую часть воды сухопутные животные теряют вместе с продуктами выделения. Поэтому выброс этих продуктов в форме аммиака и мочевины, легко растворимых и токсичных, возможен только в том случае, если животное не испытывает недостатка в воде. В противном случае они удаляются преимущественно в форме почти нерастворимой мочевой кислоты. Это характерно для рептилий и многих насекомых.

Итак, вода для живых существ совершенно необходима. Нетрудно обнаружить, что, когда она имеется в наличии, виды распределяются по местообитаниям в зависимости от своих потребностей: водные организмы живут в воде постоянно; гидрофиты могут жить только в очень влажных средах (амфибии, дождевые черви, наземные брюхоногие моллюски, мокрицы и большинство пещерных животных); мезофиты отличаются умеренной потребностью в воде или в средней влажности воздуха; в основном это эвригигры, т. е. организмы, выдерживающие большие колебания влажности. Чаще всего они встречаются в областях умеренного пояса; ксерофиты предпочитают сухие местообитания, они обладают специальными приспособлениями, о которых говорилось выше. Организмы этого типа населяют пустынные области, но их можно встретить также в средней полосе в местах с особым микроклиматом - в дюнах, на южных склонах средиземноморских холмов и т. п. Существует много степеней ксерофилии. Виды, обитающие в условиях сухого микроклимата Средиземноморья, погибли бы в Сахаре.

С точки зрения экологической валентности, виды гидрофитов и ксерофитов следует отнести к группе стеногигров. Естественно, что степень стеногигрии бывает различной; это можно наблюдать и среди мезофитов, но случается нечасто.

В условиях небольшой разницы во влажности, наблюдаемой между соседними микроклиматами, виды - стеногигры, естественно, перебираются в тот микроклимат, который оказывается для них самым благоприятным. Мало видов, которых бы привлекала собственно сухость; скорее их удерживает в том или ином местообитании термофилия. Напротив, среди наземных форм очень много видов, предпочитающих повышенную влажность, так как сухость оказывается часто лимитирующим фактором. Некоторые виды, испытанные в лаборатории, проявляют предпочтение к той или иной влажности с исключительной точностью. Были подвергнуты обследованию, например, виды-близнецы комаров из группы Anopheles maculipennis. Оказалось, что Anopheles atroparvus предпочитает 100%-ную относительную влажность, Anopheles messeae - 97%-ную и Anopheles typicus - 95%-ную.

Эти формы способны улавливать различия во влажности с точностью до 1%. Интересно, что активность всех Anopheles повышается с уровня 94%-ной относительной влажности; при понижении влажности активность снижается. Как и в случае температуры, предпочитаемая влажность не всегда совпадает с оптимальной.

Влажность сильно влияет на жизненные функции организмов. Гамильтон, например, изучил это влияние на перелетной саранче Locusta migratoria, причиняющей вследствие налетов на посевы огромный экономический урон многим странам. Автор показал, что при 70%-ной относительной влажности скорость полового созревания и плодовитость самок достигали максимума.

При изучении распространения видов в зависимости от особенностей местного климата и прежде всего его влажности относительную влажность воздуха нельзя рассматривать как решающий показатель из-за ее большой изменчивости. Поэтому пользуются одним из упомянутых выше показателей, например показателем сухости. Для Французских Альп удалось составить шкалу из разных видов прямокрылых; последние становятся все более многочисленными по мере того, как климат меняется с влажного на сухой. Основой для классификации послужил показатель сухости. Выбор оказался весьма удачным, ибо данный показатель служит селективным фактором. И в этом нет ничего удивительного, так как июль в горах - жизненно важный период для прямокрылых, обладающих очень коротким циклом развития. Вот каково распределение основных видов по классам:

Гидрофиты - Tettigonia cantans, Chrysochraon dispar, Metioptera roeselii

Мезогигрофиты - Decticus verrucivorus, Omocestus viridulus

Мезофиты - Gryllus campestris, Tettigonia viridissima, Stenobotlrus lineatus

Мезоксерофиты - Stauroderus scalaris

Ксерофиты - Ephippiger ephippiger, Ephippiger bormansi, Oecanthus pellucens, Psophus stridulus, Oedipoda coerulescens

Следует заметить, что данная сводка составлена применительно к общему климату. В ней не учитываются различия в микроклимате, сказывающиеся на распространении вида. Например, Mecostethus grossus не реагирует на относительно высокую влажность общего климата, поскольку этот вид держится исключительно на болотах с открытой водой. Местный климат мог бы влиять на его распространение, если бы он был достаточно сухим и существование болот на изучаемой территории было бы исключено. На этом примере видно, как трудно управлять экологическими факторами и насколько важно проводить различие между региональным климатом и микроклиматом, которые могут противоречить друг другу.

В некоторых случаях можно изучать большую или меньшую гигрофилию даже у водных видов. Имеется в виду стойкость организмов к высыханию во время отлива. Приливно-отливную прибрежную зону называют интеркотидиальной или лучше интертидальной. Поблизости от морской биологической станции Роскоф было описано несколько ярусов прибрежной растительности, начиная с самого верхнего, никогда не заливаемого водой и лишь орошаемого брызгами, и кончая самым нижним, который не выступает из воды даже во время максимального отлива.

В интертидальной зоне наблюдается также ярусность в распределении видов брюхоногих моллюсков рода Littorina, но менее четкая, чем у растений. Последнее обстоятельство не должно вызывать удивления, поскольку, несмотря на свою малую подвижность, эти моллюски все же способны перебираться во временно более благоприятный биотоп. Приуроченность некоторых видов такова:

Littoriпа neritoides обычно обитает выше верхней границы прилива, Littorina rudis занимает интертидальную зону, Littorina obtusata - более глубокую интертидальную зону и Littorina littorea встречается редко.

Ярусность в распределении флоры и фауны в интертидальной зоне выражена очень четко, но не следует забывать, что она может быть в той или иной степени нарушена очертанием-берега. Она также несколько различна в глубине бухты и у выступа мыса, в фациях спокойных вод и в фациях, подверженных воздействию прибоя. В этих случаях к ярусности, описанной выше, добавляются виды, свойственные различным фациям.

Вода имеет большое значение. Об этом свидетельствуют следующие факты:

? жизнь зародилась в воде;
? многие биохимические процессы протекают в водных растворах;
? вода является реагентом (процесс фотосинтеза и др.);
? вода является средой обитания;
? от содержания воды зависит термоустойчивость растений;
? вода играет поглотительную роль и осуществляет транспорт веществ в организме;
? вода имеет формообразующее значение (тургор).

от 96% - медуза, 85-95% - «сочные» органы растений (плоды, листья, выполняющие водозапасающую функцию, корни) до 15-7% у спор, семян злаковых и некоторых масличных культур. Тело человека содержит около 64% воды, а головной мозг - более 70%. Сохранение жизни при потере воды в результате метаболических процессов различно: у млекопитающих - 10-15% общего веса (исключение составляет верблюд - 39% и домовая мышь - 40%), у ящерицы - до 46%, дождевых червей, улиток - 60-80%, а у лишайников - более 95%.

Основным источником для организмов являются осадки, важное значение имеет их характер. Так, снег регулирует тепловой и водный режим почв, оптимизирует существование большинства растений и животных при колебании температур, позволяет переносить холодный периоды куропаткам и грызунам под снегом. К числу вредных последствий следует отнести искривление и поломку стволов и ветвей деревьев, а при образовании наста приводит к ранениям животных.

Лед и град часто приводят к негативным последствиям. При образовании льда в межклеточниках происходит увеличение концентрации клеточного сока, обезвоживание и механическое повреждение клеток. Град приводит к уменьшению объема кроны, поломке ветвей, ранению и гибели животных. Ожеледь образуется после оттепели на поверхности древесных растений в виде ледяной корки, сдавливая и повреждая мягкие живые ткани коры. Роса и туман могут усваиваться некоторыми видами растений (вельвичия в пустыне Намиб, имеющая листья 10-12 м, усваивает ими влагу). Кроме этого, определяют интенсивность транспирации. Дождь играет большую роль в водоснабжении, омывает от пыли листовую поверхность, регулирует содержание влаги в почве, влияет на процессы деградации почв, роста овражно-балочной системы и т.д. Количество осадков и интенсивность испарения определяет тип климата: аридный (сухой) и гумидный (влажный). Низкое значение относительной влажности воздуха усиливает испарение.

Большое значение имеет характер распределения осадков в течение года, определяющий состав фитоценоза. Концентрация в почвенной влаге веществ, определяющая физиологическую сухость, фактическое количество воды, используемое растениями (крона сосны удерживает и испаряет до 14%, а ели - 36% влаги).

Выделяют следующие экологические группы растений по отношению к влаге.

Ксерофиты (от греч. xerox - сухой, phyton - растение) - растения, обитающие в условия недостаточного увлажнения (аридные местообитания, условия физиологической сухости и увлажненные местообитания с температурой ниже порога развития). Но комплексу приспособлений выделяют склерофиты (от греч. skleros - твердый) - растения засушливых местообитаний, экономно расходующие воду. Для них характерны адаптации: уменьшение площади листовой поверхности за счет расчлененности листовой поверхности (полынь) и сворачивании листьев в трубку (ковыль), ориентация листьев параллельно солнечным лучам (акация, сосна), уменьшение нагрева за счет повышения альбедо (отражательной способности) благодаря обилию мертвых, заполненных воздухом, кроющих волосков или кутикулы, устьица погруженного типа, разветвленная корневая система поверхностного типа, наличие у семян толстых покровов, пропитывающихся при продолжительном дожде. У некоторых растений в семенах водорастворимые ингибиторы вымываются основательно пропитывающем почву дождем. Период покоя семян может сильно варьировать, что увеличивает вероятность прорастания в оптимальный период увлажнения. Большая скорость прохождения вегетативного и, особенно, репродуктивного периода, что позволяет использовать кратковременный период увлажнения для обеспечения непрерывности существования, наличие большого количества мертвых механических тканей, повышение осмотического давления клеточного сока для увеличения сосущей силы корней.

Суккуленты (от греч. succulentes - сочный) - растения засушливых местообитаний, способные к запасанию влаги в органах: стеблевые - кактусы и кактусовидные молочаи, листовые - очиток, алоэ, агава. Характерные адаптации: корневая система поверхностного типа, уменьшение транспирации за счет уменьшения соотношения поверхности по сравнению с объемом (шарообразность), наличие кутикулы, эфиромасличных выделений, малого количества устьиц, закрытых днем (компенсация недостатка углекислого газа за счет «САМ-путь» фотосинтеза, наличие водозапасающей ткани и образование концентрированного клеточного сока, где вода находится в частично связанном состоянии, выработка биологически активных веществ, повышающих сопротивляемость организма.

Гемиксерофиты (от греч. hemi - половина) - растения имеющие относительно ксерофитный облик, потерю влаги компенсируют за счет корневой системы, достигающей уровня грунтовых вод (у верблюжьей колючки - 15 м, черного саксаула - 25 м, североафриканского тамариска - до 30 м).

Мезофиты (от греч. mesos - средний) - растения достаточно увлажненных местообитаний. Могут переносить кратковременную засуху. Адаптации представляют гамму промежуточных форм между ксерофитами и гигрофитами. В классификации А. Шинникова (1950) выделено пять групп мезофитов:

1) вечнозеленые мезофиты влажных тропических лесов: вегетатиру- ют круглый год, отсутствие сезонных адаптаций, крупные кожистые листья с гидатодами (выделяют избыток воды (филодендрон, фикус));
2) зимне-зеленые деревяннистые мезофиты или тропофиты (от греч. tropos - поворот): преимущественно растения тропических и субтропических саванн. Характерен период летнего покоя и листопад- ность, хорошо выражены покровные ткани (баобаб);
3) летне-зимние деревяннистые мезофиты: растения умеренного пояса, надземная масса которых отмирает. Характерно наличие почек возобновления. Проводящая и механические ткани развиты в средней степени, кутикула развита слабо или отсутствует (тимофеевка луговая, клевер луговой, ясменник душисты, копытень европейский);
4) летне-зеленые травянистые мезофиты (от греч. ephemeres - маленький);
5) эфемеры и эфемероиды (от греч. ephemeros - однодневный). К первым относятся однолетники (веснянка весенняя, бурячок маленький), ко вторым - двух- и многолетники (тюльпан, гусиный лук, ферула). Для них характерно наличие видоизмененных органов, контрактильных (втягивающих) корней.

Гигрофиты (от греч. hydros - влажный) - растения избыточно увлажненных местообитаний (побережья рек, влажные леса). К ним относятся:

? теневые, растущие под пологом леса (недотрога обыкновенная, цирцея пражская, кислица обыкновенная);
? световые, открытых местообитаний (папирус, росянка круглолистная, подмаренник болотный, калужница болотная);
? водно-наземные, произрастающие на мелководьях и в условиях переувлажненных мест суши (тростник обыкновенный, частуха подорожниковая, стрелолист, сусак зонтичный).

Для них характерны, как правило, крупные (с большой площадью) листовые пластинки, слабая, неглубоко уходящая корневая система, наличие гидатод (водяные устьица) и выделение воды при отсутствии испарения, что позволяет увеличить поступление минеральных веществ, высокая обводненность тканей (80%) и слабая регуляция при ее потере, что объясняет быструю увядаемость этих растений в букетах, редукция механических тканей, разнолистовость (гетерофилия) на одном растении у стрелолиста, поручейника. Также имеет место положительный водный баланс.

Гидрофиты (от греч. hydor- вода) - водные растения (плавающие (ряска, рдест плавающий) и укореняющиеся виды (телорез, водокрас, кувшинка белая, кубышка желтая)). Для них характерны следующие адаптации: поглощение воды и минеральных веществ осуществляются всей поверхностью тела, что приводит к редукции и изменению функции корневой системы (препятствует переворачиванию при волнении воды и ветре), редукции проводящих и механических тканей из-за большой плотности водной среды и приобретение растением пластичности, увеличение плотности расположения устьиц у плавающих (до 700 мм 2 у кувшинки и ряски) и отсутствие у погруженных листьев, наличие аэренхимы - запасающей ткани, в которой аккумулируется углекислый газ (0,4-0,6%) и кислород (до 26%), используемые в процессах метаболизма, явление гетерофилии или разнолистовости, преобладание вегетативного размножения над генеративным из-за сокращения благоприятного теплого периода.

Влажность воздуха и условия водоснабжения влияют на продолжительность жизни у животных, не способных экономно расходовать влагу (квакша) и не оказывают существенного влияния на ксерофилов (газель, жук-чернотелка). Влажность оказывает влияние на активность организма и поведение. Например, жуки-ксилофаги, дождевые черви и другие становятся более активными, срабатывает рефлекс «бегства» при уменьшении влажности среды.

Среди животных выделяют следующие экологические группы:

1) гидрофильные или водные, т.е. живущие в воде постоянно;
2) гигрофильные - животные избыточно увлажненных местообитаний с воздухом близким к насыщению водными парами. Адаптации к предотвращению потери влаги, как правило, отсутствуют (брюхоногие моллюски, дождевые черви);
3) мезофильные - способные переносить умеренно влажные условия и смену сухого и влажного сезонов года (большинство животных гумидных и умеренно-аридных зон умеренного пояса);
4) ксерофильные - животные сухих местообитаний, пустынь, прибрежных песчаных дюн, насекомые - обитатели зерновых амбаров, платяная моль и другие.

Приспособления к засушливым местообитаниям:

? наружные покровы (хитин членистоногих, кожа с чешуями у пресмыкающихся, перьевой покров у птиц, волосяной покров и сальные железы у млекопитающих);
? внутреннее расположение органов дыхания у млекопитающих (трахеи насекомых, легкие позвоночных) для уменьшения испарения;
? повышенная концентрация солей в моче (у кенгуровой крысы, обитающей в пустыне в 18 раз выше, чем в крови, что позволяет ей обходиться без питьевой воды;
? наличие особых солевых желез (рептилии, некоторые птицы);
? выделение аммиака, в отличии от водных животных, происходит не с мочой, а в связанном виде (мочевина у млекопитающих, а у рептилий и птиц более рентабельными соединениями - мочевой кислотой, выделяемой в виде кристаллов). Животные способны осуществлять длительные миграции на водопой (сайгак, калан, птицы рябка и саджа);
? отложения жира для получения метаболической воды в результате ее расщепления (верблюд, некоторые грызуны и др.);
? удовлетворение потребностей в воде за счет соков растений;
? способность впадать в состояние анабиоза во время сухого периода (улитка Helix desertorum способна в течение четырех лет сохранять жизнеспособность в спячке при повышенной сухости);
? потребление воды через кутикулу, причем даже из ненасыщенного парами воды воздуха (колорадский жук, постельный клоп, мучной хрущак).

Температура как экологический фактор

Температура является важнейшим экологическим фактором. Температура оказывает огромное влияние на многие стороны жизнедеятельности организмов их географии распространения, размножения и другие биологические свойства организмов зависящие в основном от температуры. Диапазон, т.е. пределы температур в которых может существовать жизнь, колеблется примерно от -200°С до +100°С, иногда обнаруживается существование бактерии в горячих источниках при температуре 250°С. В действительности, большинство организмов могут существовать при еще более узком диапазоне температур.

Некоторые виды микроорганизмов, главным образом бактерии и водоросли, способны жить и размножаться в горячих источниках при температуре, близкой к точке кипения. Верхний температурный предел для бактерии горячих источников лежит около 90°С. Изменчивость температуры очень важна с экологической точки зрения.

Любой вид способен жить только в пределах определенного интервала температур, так называемые максимальной и минимальной летальной температурами. За пределами этих критических крайних температур, холод или жара, наступает смерть организма. Где-то между ними находится оптимальная температура, при которой жизнедеятельность всех организмов, живого вещества в целом идет активно.

По толерантности организмов к температурному режиму они делятся на эвритермные и стенотермные, т.е. способные переносить колебание температуры в широких пределах или узких пределах. Например, лишайники и многие бактерии могу жить при различной температуре, или орхидеи и другие теплолюбивые растения тропических поясов -- являются стенотермными.

Некоторые животные способны поддерживать постоянную температуру тела, не зависимо от температуры окружающей среды. Такие организмы называются гомойтермными. У других животных температура тела меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Их называют пойкилотермными. В зависимости от способа адаптации организмов к температурному режиму они делятся на две экологические группы: криофиллы -- организмы приспособленные к холоду, к низким темпера турам; термофилы -- или теплолюбивые.

Влажность как экологический фактор

Первоначально все организмы были водными. Завоевав сушу, не утратили зависимости от воды. Составной частью всех живых организмов является вода. Влажность -- это количество водяного пара в воздухе. Без влажности или воды нет жизни.

1. Гидатофиты -- это водные растения.

2. Гидрофиты -- это растения наземно-водные.

3. Гигрофиты -- наземные растения живущие в условиях повышенной влажности.

4. Мезофиты -- это растения, произрастающие при среднем увлажнении

5. Ксерофиты -- это растения произрастающие с недостаточным увлажнением. Они в свою очередь делятся на: суккуленты -- сочные растения (кактусы); склерофиты -- это растения с узкими и мелкими листьями, и свернутыми в трубочки. Они также делятся на эуксерофиты и стипаксерофиты. Эуксерофиты -- это степные растения. Стипаксерофиты -- это группа узколистных дерновинных злаков (ковыль, типчак, тонконог и др.). В свою очередь мезофиты также делятся на мезогигрофиты, мезоксерофиты и т.д.

Влажность - это количество водяного пара в воздухе. Его можно выразить в граммах на кубический метр.