Abiotinių veiksnių poveikis augalams ir gyvūnams

KLAIPĖDOS UNIVERSITETAS SOCIALINIŲ MOKSLŲ FAKULTETAS VIEŠOJO ADMINISTRAVIMO IR TEISĖS KATEDRA REFERATAS Abiotinių veiksnių poveikis augalams ir gyvūnams Atliko: Sandra Žymančiūtė Sa-6 gr. Tikrino: doc. A. Petraitis Klaipėda, 2007 Įvadas Šiuo mūsų gyvenimo laikotarpiu, kuomet viskas, kas aplink mus egzistuoja yra paveikti technologinės revoliucijos, rūpintis kuo didesniu mus supančios aplinkos saugojimu tampa itin svarbu. Taigi labai reikšminga yra tai, kad visuomenė būtų pakankamai gerai informuota apie supančios aplinkos problemas, žinotų pagrindinius faktorius, kurie daro didžiausią įtaką aplinkai, skirti ekologinius veiksnius, nuo kurių labai daug kas priklauso tame pasaulyje, apie kurį mes, žmonės, ne visada susimąstome arba nepakankamai apie jį žinome, o manau, kad turėtume. Vokiečių biologas Ernstas Hekelis teigė, kad ekologija yra disciplina, kuri tiria vienų organizmų sąveikas su kitais organizmais ir su negyvąja aplinka. Taigi kaip jau daugeliui yra žinoma, organizmai gyvena negyvojoje aplinkoje, kur yra neorganinių ir organinių medžiagų, o ekosistema būtent ir yra sudaryta iš organizmų bendrijos ir ją supančios negyvosios aplinkos. Ekosistema galima laikyti ežerą, mišką, pievą, upę. Kadangi ekosistema kaip jau minėta nėra vienalytis junginys, ją sudarantys gyvieji organizmai yra biotinė sudedamoji dalis, o negyvoji aplinka – tai abiotinė dalis. Taigi analogiškai, augalai, gyvūnai ir mikroorganizmai yra biotiniai veiksniai, o tokie reiškiniai kaip šviesa, temperatūra, krituliai, druskingumas, oras, dirvožemis vanduo, chemizmas – abiotiniai ekologiniai veiksniai. Vadinasi, kaip teigia pagrindinis iš Barry Commoner‘io suformuluotų ekologijos dėsnių „gamtoje viskas yra tarpusavyje susiję“ – taip ir ekosistemoje. Organizmai būna prisitaikę prie aplinkos sąlygų, o kai jos kinta, keičiasi ir organizmų bendrija. Visa tai vyksta abiotinių veiksnių įtakoje, taigi šio rašto darbo nagrinėjimo objektas ir yra abiotiniai veiksniai, siejant su tuo, kokį poveikį jie daro augalams ir gyvūnams. Referato tikslas – išanalizuoti abiotinių ekologinių veiksnių poveikį augalams ir gyvūnams. Tikslui pasiekti keliu tokius uždavinius: 1) paaiškinti pagrindines ekologines sąvokas, kurios yra neišvengiamos ekologijos potemės analizėje; 2) išvardyti ekologinius veiksnius (tarp jų ir abiotinius) bei juos suklasifikuoti; 3) nurodyti skirtingų abiotinių veiksnių įtaką bei poveikį augalams; 4) išnagrinėti minėtųjų veiksnių reikšmę gyvūnams. Darbo metodas – mokslinės literatūros, straipsnių ir tyrimų analizė bei aprašymas. Svarbiausių terminų sampratos Mano manymu, nesvarbu, kuri ekologijos potemė būtų benagrinėjama, negalima tyrimo pradėti nepaaiškinus pagrindinių terminų, kuriais bus operuojama darbe. Taigi vertėtų pradėti nuo pačios sąvokos ekologija (graikiškai žodis oikos – namai, o logos – tyrinėjimas; šiuos abu žodžius į ekologijos terminą sujungė Hansas Reiteris). Jau įvade minėtas vokiečių biologas E. Hekelis laikomas pirmuoju žmogumi, įprasminusiu ekologijos terminą taip rašydamas: „ekologija mes laikome gamtos struktūros žinojimą – visų gyvūnų santykių su neorganine ir organine aplinka tyrimą, pirmiausia apimantį jos draugiškus ir nedraugiškus ryšius su tais gyvūnais ir augalais, su kuriais ji tiesiogiai ar netiesiogiai kontaktuoja – vienu žodžiu, ekologija yra visų sudėtingų tarpusavio ryšių, Darvino vadintų kovos už būvį sąlygomis, tyrimas“1. Vėliau E. Hekelio apibūdinimą, apimantį organizmų ir aplinkos tarpusavio santykių koncepciją tyrinėtojai interpretavo kiek aštriau, pateikdami ekologijos kaip „mokslinės gamtos istorijos“, susijusios su „sociologija ir gyvūnų ekonomika“ apibūdinimą (anglų ekologas Č. Eltonas); kaip „bendrijų mokslą“ (amerikiečių ekologas F. Klementsas); „mokslu apie aplinką“ (vokiečių ekologas K. Frideriksas); o šiuolaikinis Amerikos ekologas J. Odumas apibūdino ekologiją „kaip gamtos struktūros ir funkcijų tyrimą“2. Tačiau kaip ir dauguma biologijos sričių, ekologija yra daugiadiscipliniška, turbūt todėl ir yra tiek skirtingų jos traktavimo formų. Ekologijos daugiadiscipliniškumas pasireiškia tuo, kad ji savyje jungia „augalų ir gyvūnų biologijos, taksonomijos, fiziologijos, elgsenos, meteorologijos, geologijos, fizikos, chemijos ir net sociologijos“3 disciplinų tyrimo lauko daleles. Šiuolaikinės ekologijos tikslas yra sukurti tokius modelius, kurie padėtų suprasti esamą organizmų pasiskirstymą bei gausumą ir leistų numatyti kitimus ateityje. Vadinasi, šis tikslas yra gana glaudžiai susijęs su šiame referate nagrinėjamų ekologinių abiotinių veiksnių poveikiu aplinkai, nes jie turi labai didelę įtaką tiksle išreikštiems kitimams suprasti. Kitas reikšmingas terminas, kurį būtina paaiškinti prieš įsiliejant į tolesnę analizę yra ekosistema. Ekologijos vadovėlyje ekosistema apibūdinama kaip „sausumos paviršiaus ar vandens erdvės dalis, kurioje gyvena įvairūs augalai, gyvūnai ir mikroorganizmai, kartu su abiotine aplinka sudarantys vieningą kompleksą, jame nuolat vyksta medžiagų ir energijos apytaka“. D. Heinrich ir M. Hergt „Ekologijos atlase“ „Ekosistema yra bendras organizmų ir jų neorganinės aplinkos kompleksas, kuris nors ir būdamas atviras, iki tam tikro laipsnio gali save reguliuoti“4. Viena iš interneto svetainėje pateiktų ekosistemos definicijų: „Ekosistema – tai funkcinė gyvųjų ir negyvųjų aplinkos elementų, kuriuos jungia tarpusavio ryšiai, medžiagų apykaitos bei energijos pasikeitimo procesai, sistema. Tai vieningas darinys, kuris apima gyvus organizmus (augalus, gyvūnus ir kitus gyvuosius organizmus - biocenozę) bei jų gyvenamosios vietos veiksmių kompleksus (arba biotopus). Vadinasi, BIOTOPAS + BIOCENOZĖ = EKOSISTEMA. Kai kurie autoriai ekosistemą laiko pagrindiniu ekologijos vienetu“5. Ekologinė bendrija – visi tam tikroje vietoje gyvenantys gamintojai, gyvaėdžiai ir skaidytojai, sąveikaujantys tarpusavyje. Biosfera /Ekosfera- tai žemės rutulio paviršiaus dalis, kurioje gyvena organizmai. Ji apima organizmų gyvenamą Žemės paviršių, viršutinę Žemės plutos dalį (litosferą), vandenynų, jūrų, upių, ežerų ir kt. vandenis (hidrosferą) ir apatinę atmosferos dalį. Aplinkos veiksnys - „bet koks aplinkos elementas, turintis tiesioginį ar netiesioginį poveikį gyviesiems organizmams, jų populiacijoms, rūšims, ekosistemoms, ekosferai net ir trumpą jų gyvavimo laikotarpį“6. Aplinkos veiksniai klasifikuojami pagal jų poveikio gyviesiems organizmams būtinumą, t.y. būtinieji (vanduo, šviesa, anglies dioksidas, deguonis..), žalingieji (šaltis, karštis, deguonis, slėgis, radiacija, cheminė tarša, nuodai, ekstremalūs aplinkos elementai), neutralieji (netirpūs mineralai, inertinės dujos, lava ir naudingos iškasenos). Ekologinių veiksnių klasifikacija Aplinkos veiksnių suskirstymas pagal jų poveikio gyviesiems organizmams būtinumą (į aukščiau aptartus būtinuosius, žalinguosius ir neutralius) gana reliatyvus, nes tie patys aplinkos veiksniai vieniems gyviesiems organizmams yra būtini, kitiems gali būti indiferentiški (neturintys įtakos, neutralūs), arba net žalingi. „Pavyzdžiui, šviesa fotosintezę vykdantiems organizmams yra būtina, grybams – neutrali, o bakterijoms ir kai kuriems kitiems mikroorganizmams – net pražūtinga“7. Taigi kiek objektyvesnis yra aplinkos veiksnių suskirstymas pagal jų prigimtį į abiotinius, biotinius ir antropogeninius. „Biotiniai veiksniai – tai aplinkoje esančių gyvųjų organizmų visuma, jų tarpusavio santykiai, kurie gali būti teigiami, neigiami arba neutralūs“8. „Tai yra vienų organizmų poveikis kitiems“9; ir galiausiai dar vienas, bet galbūt aiškiausias bei suprantamiausias apibrėžimas, kad „biotiniai veiksniai – gyvųjų organizmų tarpusavio sąveika, įtaka ir santykiai, kurie susiklosto tarp skirtingų organizmų jų gyvavimo procese (daugiausia mitybiniai santykiai ir ryšiai, taip pat konkurencija, simbiozė, parazitiškumas, grobuoniškumas)“10. „Antropogeniniai veiksniai - įvairiapusė žmogaus veikla, kuri keičia gamtą - visų organizmų gyvenamąją aplinką, arba turi tiesioginę įtaką jų gyvenimui“11. „Abiotiniai veiksniai yra negyvosios gamtos elementai, tiesiogiai ar netiesiogiai veikiantys gyvuosius organizmus, jų fizinė būklę ir cheminę sudėtį“12. „Svarbi šių veiksnių ypatybė ta, kad jie dėsningai kinta ne tik per metus ar per parą, bet ir priklausomai nuo geografinės zonos. Todėl ir prisitaikymai prie jų yra zoninio ir sezoninio pobūdžio“13. Dauguma bendrosios ekologijos specialistų išskiria šiuos svarbiausius abiotinius veiksnius: šviesą, temperatūrą, orą, vandenį ir dirvožemį. Kartais tarp svarbiausiųjų abiotinių veiksnių paminima ir gimtoji uoliena, iš kurios formuojasi dirvožemis. Dažniausiai pateikiama yra tokia abiotinių veiksnių klasifikacija: • „klimatiniai – temperatūra, kritulių kiekis, drėgmė, vėjas, slėgis, atmosferos cheminė sudėtis; • dirvožemio arba edafiniai (gr. edaphos – dirvožemis) – dirvožemio mechaninė sudėtis, jo fizinės ir cheminės savybės, drėgnumas, spalva, oro kiekis dirvožemyje, dirvožemio vanduo; • orografiniai (gr. oros – kalnas, grapho – rašau) – reljefas, kalnų šlaitų ekspozicija, lemianti vertikalųjį gyvybės zoniškumą; • cheminiai – dujų, tirpalų, kietųjų medžiagų cheminė sudėtis ir kiekis aplinkoje, taip pat oro, dirvos ir vandens teršalai; • kosminiai – Saulės spinduliuotė (ultravioletinė, matomoji, infraraudonoji) bei jos poveikis mikroorganizmams, augalams, gyvūnams ir žmonėms.“14 Abiotinių veiksnių poveikis augalams ir gyvūnams Gyviesiems organizmams svarbiausi abiotiniai veiksniai, kaip jau minėjau, šviesa, temperatūra, oras, vanduo ir dirvožemis. Todėl verta plačiau paanalizuoti šių veiksnių įtakoje atsirandančius poveikius gyviesiems organizmams. „Šviesa – gyviesiems organizmams būtinas aplinkos veiksnys. Augalams šviesa reikalinga fotosintezei vykdyti, o gyvūnams – orientuotis erdvėje, susirasti maisto ir maitintis. Gyvybiniams procesams palaikyti reikalingą šviesą organizmai gauna iš Saulės spinduliuotės“15. Saulė į kosminė erdvė išskiria didžiulį kiekį energijos, tačiau į Žemę jos patenka labai mažai – pakanka sušildyti ir apšviesti visą Žemę. Taigi galima teigti, jog šviesa daro teigiamą poveikį, nes be jos niekas daugiau nebūtų įmanoma (nes jei augalai nevykdytų fotosintezės, nebūtų kuo kvėpuoti). Pagal poveikį gyviesiems organizmams Saulės spinduliuotė skirstoma į ultravioletinę, matomąją ir infraraudonąją šviesą. Žemės paviršių pasiekia tik ilgabangiai ultravioletiniai spinduliai, o trumpabangiai spinduliai, kurie yra pavojingi visiems organizmams Žemės paviršiaus nepasiekia. Didelės ilgabangių ultravioletinių spindulių dozės gyviesiems organizmams yra žalingos, o nedidelės – būtinos. 250-300 nm bangos ilgio spinduliai veikia organizmus baktericidiškai ir skatina vitamino D susidarymą iš steroidų. Ultravioletiniai spinduliai yra pavojingi – čia išryškėja ir neigiamas šviesos poveikis. Organizmai įvairiai prisitaikę nuo jų gintis. Sausumos organizmai turi pigmentuotą kūno paviršių ir dalį ultravioletinių spindulių atspindi. Daugumos gyvūnų lytinės liaukos yra giliai kūno viduje ir ten jų šie spinduliai nepasiekia. Taip apsaugomos lytinės ląstelės. Regimoji šviesa yra svarbi fotosintezei. Šios šviesos bangos ilgio diapazonas artimas fiziologinei radiacijai (FR, bangos ilgis 300-800 nm), kurios ribose yra fotosintetinės aktyviosios radiacijos sritis (FAR, bangos ilgis 380-710 nm). „Skirtingi augaliniai pigmentai fotosintezei naudoja tik tam tikros spektro dalies spinduliavimą. Fotosintezei labai svarbūs 380-400 nm bangos ilgio spinduliai, kuriems veikiant sintetinamos aukštos kokybės organinės medžiagos (aminorūgštys, baltymai), stimuliuojamas augalų augimas ir vystymasis, didėja jų atsparumas ligoms“16. Augalai yra prisitaikę gauti kuo daugiau šviesos: jie geba pasukti lapus į šviesos šaltinio pusę ir išdėstyti taip, kad šie neužstotų vienas kito (lapų mozaika). Sausumos augalai sugeria apie 50 % tinkamo fotosintezei šviesos srauto, vandens telkinių fitoplanktonas – tik 0,001-0,003 %. Matomoji šviesa bei jos srauto trukmė veikia gyvuosius organizmus, lemia jų paros ritmą, o skirtingų augalų ir gyvūnų rūšių poreikis šviesai yra individualus. Bet kokie nukrypimai nuo įprasto šviesos režimo slopina gyvūnų aktyvumą ir gyvybingumą. „Infraraudonieji spinduliai sukelia šiluminį efektą ir veikia gyvūnų nervų sistemos šiluminius centrus. Jie nedalyvauja fotosintezėje“17. „Pagal poreikį šviesai organizmai skirstomi į šviesamėgius (fotofilus) ir unksminius (fotofobus)“18. Šviesamėgių augalų pavyzdžiai: baltažiedis vikmedis, karpotasis beržas, paprastoji pušis, tikroji saulėgrąža. Pastarieji gerai auga tik atvirose gerai apšviestose vietose. Šviesamėgiai yra dauguma stuburinių gyvūnų (žinduolių ir paukščių). Unksminiai organizmai – tai dauguma bakterijų ir kitų mikroorganizmų, grybų, samanų, paparčių, apatinių ardų žolinių augalų rūšių, naktiniai vabzdžiai ir paukščiai, net kai kurie žinduoliai, pvz., kurmis. Vadinasi, nuo šviesos priklauso ar gerai kai kurie augalai auga, ir ar išvis užauga. Tačiau kiti organizmai šviesos „nepageidauja“, juos tenkina ir patamsiai. Pagal poreikį apšvietimo intensyvumui organizmai yra eurofotai ir stenofotai. Eurofotai yra atvirųjų vietų augalai ir gyvūnai, galintys ištverti gana platų apšvietimo diapazoną. Stenofotai gali gyventi tik esan tam tikram apšvietimui (vandenyno gelmėse, dirvožemyje, olose gyvenantys gyvūnai), tai – raudonieji dumbliai; ežerų, jūrų, ir vandenynų gelmių žuvys. Šviesa gyvūnams reikalinga orientuotis aplinkoje ir regėti. Dauguma gyvūnų geriausiai jaučiasi ir orientuojai matomosios šviesos diapazone. Išimtis sudaro gelmių gyviai – gelmiažuvė, gelmių medūza gyvenantys infraraudonųjų bangų diapazone. Šviesos intensyvumas daro didelį poveikį gyvūnų aktyvumui, o pastarasis netgi jų egzistavimui. Daugumos rūšių gyvūnai aktyvūs tik dieną, o kai kurios rūšys – prietemoje arba naktį. Grambuoliai skraido vakare, uodai aktyvūs visą naktį, šikšnosparniai – tik saulei nusleidus ir dar nepatekėjus. Ežiai medžioja prietemoje, kiaunės ir kai kurie pelėdinių būrio paukščiai – naktį. Augalų augimui ir žydėjimui tai, žinoma, šviesa daro didelį poveikį. Dauguma augalų aktyviausiai žydi dieną, bet kitos rūšys, pvz. Leukonijos, kvapusis tabakas, kai kurie kaktusai – naktį. Kintant dienos ir nakties trukmei, vyksta periodiški reiškiniai. Vidutinių ir šiaurinių platumų organizmai reaguoja į dienos ilgumą. Pagal dienos fotoperiodo kaitą augalai klasifikuojami į ilgadienius (rugiai, kviečiai, dobilai, neužmirštuolės) ir trumpadienius (grikiai, soros, saulėgrąžos, kanapės, jurginai, ratiliai ir kt.). Taigi, neveltui šviesa yra laikoma vienu iš pagrindinių abiotinių veiksnių, ji mus supančioje aplinkoje lemia labai daug procesų, kuriuos ir aptariau aukščiau. „Temperatūra yra periodiškas, pirminis abiotinis veiksnys, labai svarbus gyviesiems organizmams. Visi organizmų fiziologiniai procesai ir biocheminės reakcijos gali vykti tik tam tikroje temperatūroje. Labai aukšta temperatūra (karštis), kaip ir labai žema – šaltis, yra apribojantys aplinkos veiksniai, dėl kurių gali sutrikti organizmų veikla ir gyvybiniai procesai, pablogėti jų būklė ar ištikti mirtis“19. Pagal iš Saulės spinduliuotės kinetinės energijos pavidalu gaunamą ir pagal teritorijai tenkantį šilumos kiekį susiformavo 10 skirtingų gamtinių juostų (zonų). Visose gamtinėse juostose, išskyrus atogrąžų ir Šiaurės bei Pietų atogrąžų, stebimi jau minėti sezoniniai ir paros temperatūros svyravimai. Tolstant nuo pusiaujo pietų ir šiaurės kryptimis temperatūros svyravimai didėja. O tai yra visų poveikių, kuriuos patiria tose zonose gyvenantys organizmai, pradžia. Būtent nuo aplinkos temperatūros priklauso organizmų aktyvumas, gyvybingumas, medžiagų apykaitos greitis. Šilumą mėgstantys ir jai reiklūs organizmai vadinami termofilais arba termobiontais. Tokie yra karštų vietovių organizmai, pvz. – kupranugarinė dyglė, kserofitinė augalija. O kriofilai – tai žemose temperatūrose gyvenantys ir besiveisiantys organizmai. „Pagal temperatūros sukūrimo procesą ir jos palaikymą organizmai skirstomi į ektoterminius (poikiloterminius)

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!