Вологість як екологічний фактор

 

Як екологічний фактор вологість навколишнього середовища є необхідною умовою існування організмів, так як їх тіла в середньому на 2 / з складаються з води. Для багатьох організмів вода служить середовищем існування, однак і наземні організми не можуть існувати без неї: вода необхідна для протікання реакцій обміну речовин, тому при її нестачі життєдіяльність організмів сповільнюється. Великі втрати води призводять до загибелі організмів, так як біохімічні реакції в клітинах припиняються.

Пристосування рослин до підтримання водного балансу. Для рослин вода є обов’язковим компонентом процесу фотосинтезу. Вода необхідна для проростання спор і насіння, запліднення у спорових рослин, так як тільки при наявності води сперматозоїди здатні досягти яйцеклітини. Голонасінні і покритонасінні рослини менш залежні від вільної води, але і їх нормальна життєдіяльність без неї неможлива.

Рослини в процесі еволюції виробили різні пристосування для підтримання водного балансу. Наприклад, в одних рослин степів і пустель (тюльпани, піщана осока, маки, ковила та ін.) Дуже коротка, але інтенсивна вегетація, яка припадає на порівняно вологий ранньовесняний період. Посушливу частину року вони переносять у вигляді покояться цибулин, кореневищ і насіння. У інших рослин посушливих місць проживання розвивається потужна і глибока коренева система (саксаул, верблюжа колючка та ін.), Формуються морфофункціональні особливості, що сприяють кращому водопостачанню: зменшуються розміри клітин, зростає концентрація клітинного соку. Крім того, у ряду рослин посушливих місць проживання є пристосування, що сприяють економному витрачанню і запасання води, наприклад, листя перетворені на колючки, випаровують менше вологи, а стебла містять водоносну тканину (рис. 203).

Деякі рослини отримують вологу не тільки з грунту, але і з повітря, використовуючи для цього надземні органи. Пароподібну вологу з повітря поглинають епіфіти – рослини, що живуть на стовбурах і гілках інших рослин (бромелії, орхідеї), мохи (рис. 204), лишайники, багато пустельні рослини. Деякі з них мають пристосування для кращої конденсації вологи з атмосферного повітря (волоски), поглинання конденсату (жолобки, порожнини), напрямки цівок води від листя до кореневої системи і т. П.

Класифікація рослин по їх відношенню до води. Рослини по відношенню до води поділяють на кілька екологічних груп.

  • 1. Водні рослини, або гідатофіти (від грец. Hydatos – водний), цілком або більшою своєю частиною занурені у воду (рис. 205). До цієї групи відносять валліснерію, роголістнік, пухирчатку та ін. Якщо ці рослини вийняти з води, то вони швидко засихають і гинуть. В епідермісі у водних рослин відсутні продихи, немає кутикули, у деяких, наприклад у ряски, редукована коренева система. Листові пластинки у водних рослин, як правило, тонкі, сильно розсічені, що сприяє більш повному використанню розсіяного водою світла і засвоєнню вуглекислого газу. У багатьох водних рослин добре розвинена воздухоносной тканина – аеренхіма – додає їм плавучість і забезпечує транспорт кисню до тканин і клітин.
  • 2. Наземно-водні рослини, або гидрофіти (від грец. Hydor – вода), частково, як правило, нижньою частиною занурені у воду. Рослини цієї групи ростуть по берегах водойм, на мілководді, на болотах. До них відносять очерет, латаття, вахту, калужніцу, рогіз та ін. (Рис. 206). У рослин цієї групи краще, ніж у водних, розвинені провідні і механічні тканини, є епідерміс з устьицами, добре розвинена аеренхіма.
  • 3. Рослини вологих місць суходолу, або гігрофіти (від грец. Hygros – вологий), ростуть в умовах підвищеної вологості повітря. Цю групу утворюють рослини нижніх ярусів сирих лісів, наприклад недотрога, папороті (рис. 207), а також відкритих зволожених місць: осот городній, рис, папірус, росичка та ін. З-за високої вологості повітря в цих рослин утруднена транспирация, на листі у них є водяні продихи – гідатоди, що виділяють крапельно-рідку вологу. Обводненность тканин сягає у гігрофітов 80%, тому при настанні навіть нетривалої посухи рослини цієї екологічної групи швидко в’януть і можуть загинути.
  • 4. Рослини помірно вологих місць суходолу, або мезофіти (від грец. Mesos – середній), можуть витримувати нетривалу і несильно посуху. До мезофитам відносять вічнозелені дерева верхніх ярусів тропічного і субтропічного лісу, листопадні дерева саван, літньо-зелені листяні породи лісів помірного поясу, чагарники підліска, трав’янисті рослини дібров, заплавних лук, більшість засмічених і культурних рослин (рис. 208). Ця група дуже обширна і неоднорідна, по можливості регуляції водного обміну одні рослини наближаються до гігрофітам, інші – до посухостійких формам.
  • 5. Рослини сухих місць суші, або ксерофіти (від грец. Xerox – сухий), ростуть в місцях з недостатнім зволоженням (степи, пустелі, високогір’я). Представники цієї групи краще інших рослин пристосовані до регуляції водного балансу: їх листя і стебла покриті товстою кутикулою, восковим нальотом або опушені, кореневі системи у багатьох видів пристосовані до добування вологи з глибоких шарів грунту. Серед представників цієї групи розрізняють рослини сукуленти (від лат. Succulentus – соковитий) і склерофі-ти (від грец. Skleros – твердий). Сукуленти мають сильно розвинену водозапасающими тканину (кактуси, алое, агава та ін.), Склерофіти являють собою сухі на вигляд рослини з вузькими і дрібним листям, іноді згорнутими в трубочку (полин, типчак, ковила, едельвейс та ін.) (Рис. 209 ).

Пристосування тварин до зміни водного режиму. Для тварин вологість також є важливим екологічним фактором. Для одних організмів (кишковопорожнинних, ракоподібних, риб) вода – це середовище проживання: поза вод їх існування неможливо. Інші тварини можуть довгий час обходитися без вільної води.
По відношенню до ступеня вологості тварин можна розділити на такі екологічні групи: водні (корали, медузи, риби та ін.), Напівводних-наземні (жаби, крокодили та ін.), Наземні (більшість членистоногих, плазунів, птахів і ссавців).

Подібно рослинам, всі наземні тварини для компенсації неминучої втрати води, яка відбувається в результаті випаровування і виділення, потребують її періодичному вступі. Здійснюється водопоглоще-ня шляхом пиття (птахи, ссавці), всмоктування води через покриви тіла в рідкому або пароподібному стані (земноводні, деякі комахи, кліщі). Значна частина тварин посушливих місць (особливо пустинь) ніколи не п’ють і задовольняються тільки тією водою, яка надходить з їжею (рис. 210). Зустрічаються тварини, що живуть за рахунок метаболічної (ендогенної) води, утвореною в процесі окислення накопичуваних запасів жиру (верблюд, борошняний хрущак, платтяна міль). У процесі біологічного окислення з 100 г жиру утворюється близько 107 г ендогенної води, використовуваної далі в обмінних процесах.

Для тварин, які видобувають воду з великими труднощами, характерні різні способи і засоби її економії (нічний спосіб життя, щільні непроникні покриви тіла, рідкісні дихальні рухи, максимально зневоднені продукти виділення (сеча і екскременти), знижені потовиділення і віддача води зі слизових оболонок та ін .). З початком сухого і спекотного сезону року деякі тварини (степові і пустельні гризуни, черепахи, деякі комахи) впадають у літню сплячку, у них тимчасово послаблюються всі життєві процеси.

Вологість; рослини: гідатофіти, гидрофіти, гігрофіти, мезофіти, ксерофіти (сукуленти, Склерофіти); тварини: водні, напівводних-наземні, наземні.

Посилання на основну публікацію