НАЗЕМНО-ПОВІТРЯНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ

НАЗЕМНО-ПОВІТРЯНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ – це абіотичне, найріз-

номанітніше за своїми умовами існування середовище, основним ресурсом якого

є повітря.

Складність й різноманітність умов існування цього середовища пояснюється взаємодією трьох оболонок Землі: гідро-, літо- і атмосфери. Провідна роль у середовищі належить таким чинникам, як газовий склад повітря, світло, температура й вологість. Лімітуючими чинниками найчастіше є нестача або надлишок тепла й вологи.

    Хімічний склад повітря є досить однорідним: азот – близько 78 %; кисень –

близько 21 %, інертні гази – 0,9 %; вуглекислий газ – 0,03 %.

Низька густина повітря визначає його малу підйомну силу та незначну силу опору, а також зумовлює порівняно низький тиск на суходолі. У нормі він дорівнює 760 мм рт. ст. Зі збільшенням висоти над рівнем моря тиск зменшується і може обмежувати  розповсюдження видів.

    Світловий режим наземно-повітряного середовища характеризується

великою інтенсивністю і кількістю світла. Світло – це єдиний чинник, зміни якого

є ритмічними, і тому це основний сигнальний чинник, що зумовлює наявність

в організмів сезонних і добових ритмів. Значення світла для різних організмів

пов’язане з променями трьох ділянок спектра: ультрафіолетовими променями

(до 0,4 мкм; близько 10 % енергії променів, що досягають земної поверхні),

видимим світлом (0,4 – 0,75 мкм; близько 45 % від загальної кількості) та інфра-

червоними променями (більш ніж 0,75 мкм; близько 45 % від загальної кількості).

    Температура має велике значення в житті організмів, оскільки впливає на

температуру тіла, що позначається на швидкості реакцій обміну речовин. Харак-

теризуючи температуру як екологічний чинник, треба розрізняти температуру

повітря, температуру ґрунту і різницю між ними. Особливістю температурного

режиму наземно-повітряного середовища є велика амплітуда температурних

коливань як упродовж доби, так і протягом року. Разом із дією світла це має

важливе сигнальне значення, оскільки регулює періоди активності організмів і

забезпечує їхні біоритми.

    Вологість повітря є чинником, що характеризується вмістом водяної пари в

атмосфері. Наявність вологи в повітрі різко змінює його теплопровідність і

теплоємність.

Вологість у наземно-повітряному середовищі коливається в

широких межах, а дефіцит вологи – це одна з його найістотніших особливостей.

     Аеробіонти– організми, які населяють наземно-повітряне середовище.

В основу екологічних класифікацій мешканців наземного середовища покладено найрізноманітніші критерії:способи живлення, локомоції, відношення до вмісту кисню, температури, вологості, тиску тощо.

За відношенням до вмісту кисню організми поділяють на анаероби та аероби.

Анаероби – організми, які здатні жити й розвиватися в безкисневому середовищі. Це анаеробні бактерії, дріжджеві гриби, внутрішні паразити, глибоководні організми.

Аероби – організми, здатні існувати лише в кисневмісному середовищі. Представниками групи є більшість рослин, тварин і грибів.

За відношенням до температури аеробіонти поділяють на теплолюбні (термофіли) і холодолюбні (кріофіли).

    Термофіли – це екологічна група видів, які живуть в умовах постійно високих температур. Це ціанобактерії гарячих джерел, археї чорних курців, тварини пустель, тропічні птахи.

Кріофіли – види, які спеціалізовані до життя в холодних умовах. Прикладом таких організмів є хламідомонада снігова, снігова муха, безкрилі зимові комарі, білий ведмідь

За відношенням до вологості аеробіонти поділяють на гігрофіли й ксерофіли.         Гігрофіли пристосовані до життя в умовах високої вологості (мокриці, дощові черв’яки, росянка)

   Ксерофіли пристосовані до місцеіснувань зі зниженою вологістю (саксаул,ковила, тушканчики, верблюди).

Живі організми постійно оточені повітрям, що є газуватим середовищем з

малою густиною, високим вмістом азоту, кисню, малою кількістю вуглекислого

газу та водяної пари.

     Мала густина повітря зумовлює низьку опірність щодо переміщення, тому

велика кількість видів наземних тварин (близько 75 %) у ході еволюції набула здатності літати. Це комахи, птахи, літаючі амфібії, рептилії, ссавці. Адаптаціями

до польоту є крила, розвинуті «літальні» м’язи, полегшена маса тіла. Спеціальними пристосуваннями до пасивного польоту є збільшення площі тіла або частин тіла (вирости, велика відносна поверхня крил, використання павутини).

У багатьох видів розвинута анемохорія –розселення за допомогою повітряних

течій. Анемохорія характерна для спор, насіння, плодів, цист найпростіших,

дрібних комах, павуків. Через незначну силу опору повітря усі мешканці повітряного середовища пов’язані з поверхнею землі, яка слугує їм для закріплення у ґрунті, відпочинку, розмноження. Ця властивість повітря зумовлює наявність у мешканців такої адаптації, як опорні структури. Так, у вищих рослин є механічні тканини, у комах – хітиновий екзоскелет, у птахів – кістковий ендоскелет.

     Високий вміст кисню в повітрі сприяв підвищенню ефективності обміну речовин, і саме тому виникли гомойотермні організми, якими є птахи й ссавці.

У цих організмів розвинуті фізіологічні механізми швидкої доставки кисню до

клітин і біохімічні реакції його використання. Вміст вуглекислого газу в повітрі може змінюватися у досить значних межах. Через те в аеробіонтів

наявні адаптації для регуляції надходження СО₂ в організм або його видалення з

організму. Так, для надходження вуглекислого газу ґрунтового походження в

багатьох видів рослин продихи розташовані тільки на нижній поверхні листків або ж їх там набагато більше, ніж на верхній.

Високий вміст азоту в повітрі сприяв формуванню у прокаріотів (ціанобактерій, бульбочкових бактерій) здатності до азотофіксації, завдяки чому відбувається біологічний кругообіг Нітрогену.

Самостійна робота з таблицею.

 Порівняльна характеристика

середовищ існування

За допомогою таблиці порівняйте умови існування організмів водного й

наземно-повітряного середовищ.

Умови існування                                                   Середовище

                                                        водне                                             наземно-повітряне

Основний ресурс середовища

Лімітуючі чинники

Газовий склад

Вологість

Освітленість

Температура

Густина

Екологічні групи

Завдання для самоконтролю

1. Що таке наземно-повітряне середовище існування?
2. Що є основним ресурсом середовища?
3. Хто такі аеробіонти?
4. Назвіть основні екологічні групи аеробіонтів?
5. Що таке повітря?
6. Наведіть приклад властивостей повітря, що мають для живого найбільше екологічне значення.