Вода в житті організмів

Вода фізіологічно необхідна будь протоплазмі і з екологічної точки зору є лімітуючим фактором як в наземних, так і у водних місцепроживання, якщо там її кількість піддається різким змінам (припливи, відпливи) або відбувається її втрата організмом в сильно солоній воді осмотическим шляхом.
У наземно-повітряному середовищі цей абиотический фактор характеризується величиною кількості опадів, вологості, иссушающими властивостями повітря і доступною площею водного запасу.

кількість атмосферних опадів

Кількість атмосферних опадів обумовлено фізико-географічними умовами і нерівномірно розподілене на земній кулі (рис. 2.4).

Але для організмів найважливішим лімітуючим чинником є ​​розподіл опадів за сезонами року. У помірних широтах навіть при достатній кількості річних опадів їх нерівномірний розподіл може призвести до загибелі рослин від посухи або, навпаки, від перезволоження. У тропічній зоні організмам доводиться переживати вологі і сухі сезони, що регулюють їх сезонРіс. 2.4. Розподіл річної кількості опадів. . по земній кулі
ную активність при постійній Полті круглий рік температурі.
Адаптовані до умов пустелі рослини містять інгібітор проростання, який вимивається лише при певній кількості опадів, достатньому для вегетації (наприклад, 10 мм) і тоді тільки проростає. Починається короткочасне «цвітіння пустелі» (зазвичай навесні).

В рубриці корисних посилань хотів би вам сьогодні порадити матеріал про рецепт капустняка, який ідеально підійде для вашого святкового столу!

Вологість повітряного середовища

Вологість повітряного середовища вимірюється зазвичай в показниках відносної вологості, тобто у вигляді відсотка реального тиску водяної пари від тиску насиченої пари при тій же температурі. Звідси здатність вологості змінювати ефекти температури: зниження вологості в порівнянні з деякими межею при даній температурі веде до висушуючу дії повітря.

Висушуючу дію повітря

Висушуючу дію повітря найбільш важливе екологічне значення має для рослин. Переважна більшість рослин всмоктує воду кореневою системою з грунту. Висушування грунту ускладнює всмоктування. Адаптація рослин до цих умов – збільшення всмоктуючої сили і активної поверхні коренів. Величина цієї сили біля коріння помірної зони від 2 до 4106Па, а у рослин сухих областей – до 6-106 Па. Як тільки обрана доступная.вода в даному обсязі, коріння ростуть Далі вглиб і в сторони і коренева система може досягти, наприклад, у злаків довжини 13 км на 1000 см3 грунту (без кореневих волосків) (рис. 2.5).

Рис. 2.5.

Кореневі системи рослин в різних умовах водопостачання (за М. С. Шалито, 1950; Б. А. Тихомирову, 1963): а – Festuca sulcata; б – Euphorbia gerardiana (на чорноземах Аска-ванні-Нова, Південна Україна); в – Eriophorum scheuchzeri; г – Hierochloe alpina (в тундрі Таймиру)

Вода витрачається на фотосинтез, всього близько 0,5% всмоктується клітинами, а 97-99% її йде на транспірацію – випаровування через листя. При достатку води і поживних речовин ріст рослин пропорційний транспірації, а її ефективність буде найвищою. Ефективність транспірації – це відношення приросту речовини {чистої продукції) до кількості транспірірованной води. Вимірюється в грамах сухої речовини на 1000 см3 води. Для більшості рослин вона дорівнює двом, тобто на отримання кожного грама живої речовини витрачається 500 г води, навіть для більшості посухостійких. Основна форма адаптації Щ не зниження транспірації, а припинення росту в період посухи.
У нижніх ярусах тропічних дощових лісів, де 100%-ва відносна вологість, є рослини з пристосуваннями для втрати води, а в пустелях у деяких рослин водний баланс не порушується навіть у період нетривалої посухи, і т. д. В залежності від способів адаптації рослин до вологості виділяють кілька екологічних груп, наприклад: гігрофіти – наземні рослини, що живуть в дуже вологих грунтах і в умовах підвищеної вологості (рис, папірус); мезофіти-переносять незначну посуху (деревні рослини різних кліматичних зон, трав’янисті рослини дібров, більшість культурних рослин тощо); ксерофіти – рослини сухих степів і пустель, здатні накопичувати вологу в м’ясистих листках і стеблах – сукуленти (алое, кактуси та ін), а також володіють великою всмоктуючої силою коренів і здатні знижувати транспирацию з вузькими дрібним листям – склерофіти;
Серед сукулентів спостерігається явище конвергенції – рослини, що відносяться до різних видів, мають практично однакову форму: у африканського молочаю і кактуса куляста форма (рис. 2.6); забезпечує найменшу поверхню випаровування.

Доступний запас води

Доступний запас води, тобто такої води, яку здатна поглинати коренева система рослин, залежить насамперед від кількості опадів у даному районі і водопроникності поверхневих відкладень. Навіть при великій кількості опадів, висока проникність піщаних і піщано-гравій-

вих відкладень призведе до швидкої фільтрації води в глибину, осушуючи грунт.
У разі, якщо природне джерело не забезпечує достатній запас доступної вологи, вдаються до штучних способів його поповнення – зрошенню за допомогою пристрою іригаційних систем.

Рис. 2.6. Конвергенція рослин: а – молочай пухкий; б – астрофітум козлорогій

У тварин по відношенню до води виділяються свої екологічні групи: гігрофіли (вологолюбні) іксерофіли (сухолюбівие), а також проміжна група-мезофіли. Способи регуляції водного балансу у них поведінкові, морфологічні та фізіологічні.
До поведінкових способів відносяться переміщення в більш вологі місця, періодичне відвідування водопою, перехід до нічного способу життя та ін До морфологічних адоптації – пристосування, що затримують воду в тілі: раковини наземних равликів, рогові покриви у рептилій, та ін Фізіологічні пристосування спрямовані на освіта метаболічної води, що є результатом обміну речовин і дозволяє обходитися без питної води. Вона широко використовується комахами і часто такими тваринами, як верблюд, вівця, собака, які можуть витримати втрату води в кількості, відповідно, 27, 23 і 17%. Людина гине вже при 10%-ної втрати води. Пойкілотермние тварини більш витривалі, так як їм не доводиться використовувати воду на охолодження, як теплокровних.