تتطور البشرية باستمرار ، ولا تفكر بشكل خاص في كيفية تأثير العوامل اللاأحيائية بشكل مباشر أو غير مباشر على الشخص. ما هي الظروف اللاأحيائية ولماذا يعتبر تأثيرها غير المحسوس ظاهريًا مهمًا جدًا للنظر فيه؟ هذه بعض الظواهر الفيزيائية التي لا تتعلق بالحياة البرية ، والتي تؤثر بطريقة أو بأخرى على حياة أو بيئة الشخص. بشكل تقريبي ، الضوء ، درجة الرطوبة ، المجال المغناطيسي للأرض ، درجة الحرارة ، الهواء الذي نتنفسه - كل هذه المعلمات تسمى اللاأحيائية. بموجب هذا التعريف لا يقع بأي شكل من الأشكال تأثير الكائنات الحية ، بما في ذلك البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة وحتى البروتوزوا.

التنقل السريع بين المقالات

أمثلة وأنواع

لقد اكتشفنا بالفعل أن هذه مجموعة من الظواهر ذات الطبيعة غير الحية ، والتي يمكن أن تكون مناخية أو مائية أو تربة. ينقسم تصنيف العوامل اللاأحيائية بشكل مشروط إلى ثلاثة أنواع:

1. المواد الكيميائية،
2. بدني،
3. ميكانيكي.

يتم التأثير الكيميائي من خلال التركيب العضوي والمعدني للتربة وهواء الغلاف الجوي والمياه الجوفية وغيرها من المياه. تشمل العوامل المادية الضوء الطبيعي والضغط ودرجة الحرارة والرطوبة في البيئة. وفقًا لذلك ، تعتبر الأعاصير والنشاط الشمسي وحركة التربة والهواء والماء في الطبيعة عوامل ميكانيكية. إن الجمع بين كل هذه المعايير له تأثير هائل على التكاثر والتوزيع ونوعية الحياة لجميع أشكال الحياة على كوكبنا. وإذا اعتقد شخص حديث أن كل هذه الظواهر التي تتحكم حرفياً في حياة أسلافه القدامى قد تم ترويضها بمساعدة التقنيات المتقدمة ، إذن ، للأسف ، هذا ليس هو الحال على الإطلاق.

لا ينبغي لأحد أن يغيب عن بالنا العوامل الحيوية والعمليات التي ترتبط حتما بالتأثير اللاأحيائي على جميع الكائنات الحية. الحيوية هي أشكال تأثير الكائنات الحية على بعضها البعض ، تقريبًا أي منها ناتج عن عوامل بيئية غير حيوية وتأثيرها على الكائنات الحية.

ما هو التأثير الذي يمكن أن يكون لعوامل الطبيعة غير الحية؟

بادئ ذي بدء ، من الضروري الإشارة إلى ما يندرج تحت تعريف العوامل البيئية اللاأحيائية؟ أي من المعلمات يمكن أن تنسب هنا؟ تشمل العوامل البيئية اللاأحيائية: الضوء ، ودرجة الحرارة ، والرطوبة ، وحالة الغلاف الجوي. دعنا نفكر في العامل الذي يؤثر على كيفية القيام بذلك بمزيد من التفصيل.

خفيفة

الضوء هو أحد العوامل البيئية التي يستخدمها كل كائن في علم النبات. ضوء الشمس هو أهم مصدر للطاقة الحرارية ، وهو مسؤول بطبيعته عن عمليات التطور والنمو والتركيب الضوئي وغيرها الكثير.

للضوء ، كعامل غير حيوي ، عدد من الخصائص المحددة: التركيب الطيفي ، الكثافة ، الدورية. تعتبر هذه الظروف اللاأحيائية أكثر أهمية بالنسبة للنباتات التي تتمثل حياتها الرئيسية في عملية التمثيل الضوئي. بدون طيف عالي الجودة وكثافة إضاءة جيدة ، لن يكون عالم النبات قادرًا على التكاثر والنمو بشكل فعال. تعد مدة التعرض للضوء مهمة أيضًا ، لذلك ، مع ضوء النهار القصير ، ينخفض ​​نمو النبات بشكل كبير ، ويتم إعاقة وظائف التكاثر. ليس عبثًا ، من أجل النمو والحصاد الجيدين ، في ظروف الدفيئة (الاصطناعية) ، فإنها تخلق بالضرورة أطول فترة إضاءة ممكنة ، وهو أمر ضروري جدًا لحياة النبات. في مثل هذه الحالات ، يتم انتهاك الإيقاعات البيولوجية الطبيعية بشكل جذري ومتعمد. الإضاءة هي أهم عامل طبيعي لكوكبنا.

درجة الحرارة

تعتبر درجة الحرارة أيضًا أحد أقوى العوامل اللاأحيائية. بدون نظام درجة الحرارة الصحيح ، تكون الحياة على الأرض مستحيلة حقًا - وهذه ليست مبالغة. علاوة على ذلك ، إذا تمكن الشخص عن عمد من الحفاظ على توازن الضوء عند مستوى معين ، وكان من السهل جدًا القيام بذلك ، فإن الوضع مع درجة الحرارة يكون أكثر صعوبة.

بالطبع ، على مدى ملايين السنين من الوجود على هذا الكوكب ، تكيفت كل من النباتات والحيوانات مع درجة الحرارة غير المريحة لهم. تختلف عمليات التنظيم الحراري هنا. على سبيل المثال ، في النباتات ، هناك طريقتان مميزتان: فسيولوجية ، أي زيادة تركيز عصارة الخلايا ، بسبب التراكم المكثف للسكر في الخلايا. توفر هذه العملية المستوى الضروري من مقاومة الصقيع للنباتات ، والتي لا يمكن أن تموت فيها حتى في درجات حرارة منخفضة للغاية. الطريقة الثانية هي فيزيائية ، وتتكون من البنية الخاصة لأوراق الشجر أو تقليلها ، وكذلك طرق النمو - القرفصاء أو الزحف على الأرض - لتجنب التجمد في الفضاء المفتوح.

بين الحيوانات ، يتم تمييز eurytherms - تلك الموجودة بحرية مع تقلبات كبيرة في درجة الحرارة ، و stenotherms ، والتي من المهم بالنسبة لحياتها نطاق درجة حرارة معينة ليس حجمًا كبيرًا جدًا. توجد الكائنات الحية الأوروبية عندما تتقلب درجة الحرارة المحيطة في حدود 40-50 درجة ، وعادة ما تكون هذه ظروف قريبة من المناخ القاري. ارتفاع درجات الحرارة في الصيف ، والصقيع في الشتاء.

يمكن اعتبار مثال صارخ للحيوان شديد الحرارة أرنبًا. في موسم الدفء ، يشعر بالراحة في الحرارة ، وفي الصقيع ، يتحول إلى أرنب ، يتكيف تمامًا مع عوامل درجة الحرارة غير الحيوية للبيئة وتأثيرها على الكائنات الحية.

هناك أيضًا العديد من ممثلي الحيوانات - هؤلاء هم الحيوانات والحشرات والثدييات التي لديها نوع مختلف من التنظيم الحراري - بمساعدة حالة من السبات. في هذه الحالة ، يتباطأ التمثيل الغذائي ، ولكن يمكن الحفاظ على درجة حرارة الجسم عند نفس المستوى. مثال: بالنسبة للدب البني ، العامل اللاأحيائي هو درجة حرارة الهواء الشتوي ، وطريقته في التكيف مع الصقيع هي السبات.

هواء

تشمل العوامل البيئية اللاأحيائية أيضًا بيئة الهواء. في عملية التطور ، كان على الكائنات الحية السيطرة على موطن الهواء بعد ترك الماء على الأرض. بعضها ، خاصة وانعكس ذلك في الحشرات والطيور ، في عملية تطور الأنواع المتحركة على الأرض ، والتكيف مع حركة الهواء ، بعد أن أتقن تقنية الطيران.

لا ينبغي استبعاد عملية التباين - هجرة الأنواع النباتية بمساعدة التيارات الهوائية - فقد سكنت الغالبية العظمى من النباتات الأراضي التي تنمو فيها الآن بهذه الطريقة ، عن طريق التلقيح ، ونقل البذور بواسطة الطيور ، والحشرات ، و مثل.

إذا سألت نفسك ما هي العوامل اللاأحيائية التي تؤثر على النباتات والحيوانات ، فمن الواضح أن الغلاف الجوي ، من حيث تأثيره ، لن يكون في المركز الأخير - لا يمكن المبالغة في دوره في عملية التطور والتنمية وحجم السكان.

ومع ذلك ، ليس الهواء نفسه هو المهم ، كمعامل يؤثر على الطبيعة والكائنات الحية ، ولكن أيضًا على جودته ، أي تركيبته الكيميائية. ما هي العوامل المهمة في هذا الجانب؟ هناك اثنان منهم: الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.

أهمية الأكسجين

بدون الأكسجين ، يمكن أن توجد البكتيريا اللاهوائية فقط ؛ الكائنات الحية الأخرى تحتاجه إلى درجة قصوى. يشير مكون الأكسجين في بيئة الهواء إلى تلك الأنواع من المنتجات التي يتم استهلاكها فقط ، ولكن النباتات الخضراء فقط هي القادرة على إنتاج الأكسجين ، عن طريق التمثيل الضوئي.

الأكسجين ، الذي يدخل جسم الثدييات ، مرتبط بمركب كيميائي عن طريق الهيموجلوبين في الدم ، وفي هذا الشكل ينتقل بالدم إلى جميع الخلايا والأعضاء. تضمن هذه العملية الأداء الطبيعي لأي كائن حي. إن تأثير بيئة الهواء على عملية دعم الحياة كبير ومستمر طوال الحياة.

أهمية ثاني أكسيد الكربون

ثاني أكسيد الكربون هو منتج تنفثه الثدييات وبعض النباتات ، كما يتشكل في عملية الاحتراق والنشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة في التربة. ومع ذلك ، فإن كل هذه العمليات الطبيعية تنبعث منها كمية ضئيلة من ثاني أكسيد الكربون بحيث لا يمكن حتى مقارنتها بكارثة نظام بيئي حقيقي ترتبط بشكل مباشر وغير مباشر بجميع العمليات الطبيعية - الانبعاثات الصناعية ومنتجات العمليات التكنولوجية. وإذا كان منذ حوالي مائة عام ، لوحظت مشكلة مماثلة بشكل رئيسي في مدينة صناعية كبيرة ، مثل ، على سبيل المثال ، تشيليابينسك ، ثم اليوم ، تنتشر تقريبًا في جميع أنحاء الكوكب بأكمله. في عصرنا ، ينتج ثاني أكسيد الكربون في كل مكان: الشركات والمركبات والأجهزة المختلفة ، يوسع بعناد مجموعة تأثيره ، بما في ذلك الغلاف الجوي.

رطوبة

الرطوبة ، كعامل غير حيوي ، هي المحتوى المائي مهما كان: نبات ، هواء ، تربة ، أو كائن حي. من العوامل البيئية ، الرطوبة هي الشرط الأول الضروري لنشأة الحياة على الأرض وتطورها.

تحتاج جميع الكائنات الحية على هذا الكوكب إلى الماء. مجرد حقيقة أن أي خلية حية تتكون من ثمانين بالمائة من الماء تتحدث عن نفسها. وبالنسبة للعديد من الكائنات الحية ، فإن الظروف المثالية لموائل البيئة الطبيعية هي على وجه التحديد المسطحات المائية أو المناخ الرطب.

أكثر الأماكن رطوبة على وجه الأرض أوريك (جزيرة بيوكو ، غينيا الاستوائية)

بالطبع ، هناك أيضًا أنواع من المناطق التي تكون فيها كمية المياه قليلة أو موجودة مع أي دورية ، هذه المناطق الصحراوية ، والتضاريس الجبلية العالية ، وما شابه ذلك. هذا له تأثير واضح على الطبيعة: غياب الغطاء النباتي أو الحد الأدنى منه ، وتجفيف التربة ، وعدم وجود نباتات تحمل الفاكهة ، فقط تلك الأنواع من النباتات والحيوانات التي يمكن أن تتكيف مع مثل هذه الظروف. اللياقة ، إلى أي مدى يتم التعبير عنها ، لا تدوم مدى الحياة ، وفي حالة تغير خصائص العوامل اللاأحيائية لسبب ما ، يمكن أيضًا أن تتغير أو تختفي تمامًا.

من حيث درجة التأثير على الطبيعة ، من المهم أن تؤخذ الرطوبة في الاعتبار ليس فقط كمعامل واحد ، ولكن أيضًا مع كل من العوامل المدرجة ، لأنها تشكل معًا نوع المناخ. كل إقليم محدد له عوامل بيئية غير حيوية خاصة به ، له خصائصه الخاصة ، ونباتاته الخاصة ، وأنواعه ، وحجمه.

تأثير العوامل اللاأحيائية على الإنسان

الإنسان ، كعنصر من مكونات النظام البيئي ، ينطبق أيضًا على الأشياء التي تتأثر بالعوامل اللاأحيائية ذات الطبيعة غير الحية. لوحظ اعتماد صحة الإنسان وسلوكه على النشاط الشمسي ، والدورة القمرية ، والأعاصير والتأثيرات المماثلة منذ عدة قرون ، وذلك بفضل مراقبة أسلافنا. وفي المجتمع الحديث ، يكون وجود مجموعة من الناس ثابتًا دائمًا ، وتتأثر التغيرات في الحالة المزاجية والرفاهية بشكل غير مباشر بالعوامل البيئية اللاأحيائية.

على سبيل المثال ، أظهرت دراسات التأثير الشمسي أن هذا النجم له دورة نشاط دوري مدتها 11 عامًا. على هذا الأساس ، تحدث تقلبات في المجال الكهرومغناطيسي للأرض ، مما يؤثر على جسم الإنسان. قمم النشاط الشمسي يمكن أن تضعف جهاز المناعة ، والكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ، على العكس من ذلك ، تجعلها أكثر ثباتًا وتكيفًا مع التوزيع الواسع داخل المجتمع. تتمثل العواقب المحزنة لمثل هذه العملية في تفشي الأوبئة وظهور طفرات وفيروسات جديدة.

وباء عدوى غير معروفة في الهند

مثال آخر مهم للتأثير اللاأحيائي هو الأشعة فوق البنفسجية. يعلم الجميع أنه في جرعات معينة ، يكون هذا النوع من الإشعاع مفيدًا. هذا العامل البيئي له تأثير مضاد للجراثيم ، ويبطئ نمو الجراثيم التي تسبب الأمراض الجلدية. ولكن عند تناول جرعات عالية من الأشعة فوق البنفسجية ، فإنها تؤثر سلبًا على السكان ، مسببة أمراضًا مميتة مثل السرطان أو اللوكيميا أو الساركوما.

تشمل مظاهر عمل العوامل البيئية اللاأحيائية على الشخص مباشرة درجة الحرارة والضغط والرطوبة ، باختصار - المناخ. سيؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تثبيط النشاط البدني وتطور مشاكل في نظام القلب والأوعية الدموية. تعتبر درجات الحرارة المنخفضة من حالات انخفاض درجة الحرارة الخطيرة ، مما يعني التهاب الجهاز التنفسي والمفاصل والأطراف. وتجدر الإشارة هنا إلى أن معامل الرطوبة يعزز تأثير نظام درجة الحرارة.

إن ارتفاع الضغط الجوي يهدد صحة أصحاب المفاصل الضعيفة والأوعية الدموية الهشة. خطير بشكل خاص ، هناك تغييرات حادة في هذه المعلمة المناخية - يمكن أن يحدث نقص الأكسجة المفاجئ وانسداد الشعيرات الدموية والإغماء وحتى الغيبوبة.

من بين العوامل البيئية ، يجب على المرء أيضًا ملاحظة الجانب الكيميائي للتأثير على البشر. وهي تشمل جميع العناصر الكيميائية الموجودة في الماء أو الغلاف الجوي أو التربة. هناك مفهوم العوامل الإقليمية - الزيادة أو ، على العكس من ذلك ، نقص بعض المركبات أو العناصر النزرة في طبيعة كل منطقة على حدة. على سبيل المثال ، من العوامل المذكورة ، فإن كل من نقص الفلور ضار - فهو يتسبب في تلف مينا الأسنان وفائضه - إنه يسرع من عملية تعظم الأربطة ، ويعطل عمل بعض الأعضاء الداخلية. إن التقلبات في محتوى العناصر الكيميائية مثل الكروم والكالسيوم واليود والزنك والرصاص ملحوظة بشكل خاص من حيث معدل حدوث السكان.

بالطبع ، العديد من الظروف اللاأحيائية المذكورة أعلاه ، على الرغم من أنها عوامل غير حيوية للبيئة الطبيعية ، إلا أنها في الواقع تعتمد إلى حد كبير على النشاط البشري - تطوير المناجم والرواسب ، والتغيرات في مجاري الأنهار ، وبيئة الهواء ، والأمثلة المماثلة من تدخل التقدم في الظواهر الطبيعية.

الخصائص التفصيلية للعوامل اللاأحيائية

لماذا يكون تأثير معظم العوامل اللاأحيائية على السكان هائلاً جدًا؟ هذا أمر منطقي: بعد كل شيء ، لضمان دورة حياة أي كائن حي على الأرض ، فإن مجموع جميع المعلمات التي تؤثر على نوعية الحياة ، ومدتها ، التي تحدد عدد كائنات النظام البيئي ، مهمة. الإضاءة ، وتكوين الغلاف الجوي ، والرطوبة ، ودرجة الحرارة ، وتقسيم مناطق توزيع ممثلي الحياة البرية ، وملوحة الماء والهواء ، وبياناتها التكوينية هي أهم العوامل اللاأحيائية وتكيف الكائنات معها إيجابي أو سلبي ، ولكن على أي حال ، لا مفر من هذا. من السهل التحقق من ذلك: انظر حولك!

توفر العوامل اللاأحيائية للبيئة المائية أصل الحياة ، وتشكل ثلاثة أرباع كل خلية حية على الأرض. في النظام البيئي للغابات ، تشمل العوامل الحيوية جميع المعلمات نفسها: الرطوبة ، ودرجة الحرارة ، والتربة ، والضوء - فهي تحدد نوع الغابة ، والتشبع بالنباتات ، وقدرتها على التكيف مع منطقة معينة.

بالإضافة إلى العوامل اللاأحيائية الواضحة والمدرجة بالفعل ، يجب أن تسمى أيضًا الملوحة والتربة والمجال الكهرومغناطيسي للأرض. لقد تطور النظام البيئي بأكمله لمئات السنين ، وتغيرت الأرض ، ودرجة تكيف الكائنات الحية مع ظروف معيشية معينة ، وظهرت أنواع جديدة وهاجر مجموعات بأكملها. ومع ذلك ، فقد انتهكت هذه السلسلة الطبيعية منذ فترة طويلة ثمار النشاط البشري على هذا الكوكب. يتم تعطيل عمل العوامل البيئية بشكل أساسي بسبب حقيقة أن تأثير المعلمات اللاأحيائية لا يحدث بشكل هادف ، كعوامل ذات طبيعة غير حية ، ولكن بالفعل كتأثير ضار على تطور الكائنات الحية.

لسوء الحظ ، كان تأثير العوامل اللاأحيائية على جودة ومتوسط ​​العمر المتوقع للإنسان والإنسانية ككل وما زال هائلاً ويمكن أن يكون له عواقب إيجابية وسلبية على كل كائن حي للبشرية جمعاء.

إن تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية بشكل فردي وعلى المجتمع ككل متعدد الأوجه. عند تقييم تأثير عامل بيئي أو آخر ، من المهم توصيف شدة تأثيره على المادة الحية: في ظل ظروف مواتية ، يتحدثون عن عامل مثالي ، ومع زيادة أو نقص ، عامل مقيد.

درجة الحرارة.تتكيف معظم الأنواع مع نطاق ضيق إلى حد ما من درجات الحرارة. بعض الكائنات الحية ، خاصة في مرحلة الراحة ، قادرة على الوجود في درجات حرارة منخفضة للغاية. على سبيل المثال ، يمكن أن تتحمل أبواغ الكائنات الحية الدقيقة التبريد حتى -200 درجة مئوية. يمكن لأنواع معينة من البكتيريا والطحالب العيش والتكاثر في الينابيع الساخنة في درجات حرارة من +80 إلى -88 درجة مئوية. نطاق تقلبات درجات الحرارة في الماء أصغر بكثير منه على الأرض ، على التوالي ، وحدود مقاومة تقلبات درجات الحرارة في الكائنات المائية أضيق منها في الأرض. ومع ذلك ، بالنسبة لكل من سكان الأحياء المائية والبرية ، تتراوح درجة الحرارة المثلى من +15 إلى +30 درجة مئوية.

توجد كائنات حية ذات درجة حرارة جسم غير مستقرة - الحرارة المتغيرة (من اليونانية. poikilos- مختلفة ومتغيرة و الحرارة- heat) والكائنات ذات درجة حرارة الجسم الثابتة - متجانسة الحرارة (من اليونانية. مثلي الجنس- مماثلة و الحرارة-دافيء). تعتمد درجة حرارة الجسم للكائنات الحية المسببة للحرارة على درجة الحرارة المحيطة. إن ازديادها يؤدي في نفوسهم إلى تكثيف العمليات الحيوية ، وفي حدود معينة ، تسريع التنمية.

درجة الحرارة ليست ثابتة في الطبيعة. الكائنات الحية التي تتعرض عادة لتقلبات درجات الحرارة الموسمية التي تحدث في المناطق المعتدلة أقل قدرة على تحمل درجات حرارة ثابتة. التقلبات الحادة في درجات الحرارة - الصقيع الشديد أو الحرارة - هي أيضًا غير مواتية للكائنات الحية. هناك العديد من الأجهزة للتعامل مع التبريد أو السخونة الزائدة. مع بداية فصل الشتاء ، تدخل النباتات والحيوانات المسببة للحرارة في حالة سكون شتوي. يتم تقليل شدة التمثيل الغذائي بشكل حاد ، ويتم تخزين الكثير من الدهون والكربوهيدرات في الأنسجة. تقل كمية الماء في الخلايا وتتراكم السكريات والجلسرين مما يمنع التجمد. في الموسم الحار ، يتم تنشيط الآليات الفسيولوجية التي تحمي من ارتفاع درجة الحرارة. في النباتات ، يزداد تبخر الماء من خلال الثغور ، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الأوراق. في الحيوانات في ظل هذه الظروف ، يزداد أيضًا تبخر الماء من خلال الجهاز التنفسي وتكامل الجلد. بالإضافة إلى ذلك ، تتجنب الحيوانات ذات الحرارة العالية الحرارة الزائدة من خلال السلوك التكيفي: فهي تختار الموائل ذات المناخ المحلي الأكثر ملاءمة ، وتختبئ في الجحور أو تحت الحجارة خلال الساعات الحارة من اليوم ، وتنشط في أوقات معينة من اليوم ، وما إلى ذلك.

وبالتالي ، تعد درجة الحرارة المحيطة عاملاً مهمًا وفي كثير من الأحيان يحد من الحياة.

الحيوانات ذات الحرارة المتجانسة - الطيور والثدييات - أقل اعتمادًا على ظروف درجة حرارة البيئة. سمحت التغييرات العطرية في الهيكل لهاتين الفئتين بالبقاء نشيطين عند انخفاضات درجات الحرارة الحادة للغاية والسيطرة على جميع الموائل تقريبًا.

يتم تكثيف التأثير المحبط لدرجات الحرارة المنخفضة على الكائنات الحية بسبب الرياح القوية.

خفيفة.يوفر الضوء على شكل إشعاع شمسي جميع عمليات الحياة على الأرض (الشكل 25.4). بالنسبة للكائنات الحية ، يعد الطول الموجي للإشعاع المدرك وشدته ومدة التعرض (طول اليوم أو فترة الضوء) مهمة. تشكل الأشعة فوق البنفسجية التي يزيد طولها الموجي عن 0.3 ميكرون حوالي 40٪ من الطاقة المشعة التي تصل إلى سطح الأرض. في الجرعات الصغيرة ، فهي ضرورية للحيوانات والبشر. تحت تأثيرها ، يتشكل فيتامين (د) في الجسم ، وتميز الحشرات بصريًا الأشعة فوق البنفسجية وتستخدمها للتنقل في التضاريس في الطقس الغائم. الضوء المرئي بطول موجة يتراوح من 0.4 إلى 0.75 ميكرون له التأثير الأكبر على الجسم. تبلغ طاقة الضوء المرئي حوالي 45٪ من إجمالي كمية الطاقة المشعة الواقعة على الأرض. يكون الضوء المرئي أقل توهينًا عند المرور عبر السحب الكثيفة والمياه. لذلك ، يمكن أن يحدث التمثيل الضوئي في كل من الطقس الغائم وتحت طبقة من الماء بسماكة معينة. ولكن مع ذلك ، يتم إنفاق 0.1 إلى 1٪ فقط من الطاقة الشمسية الواردة على تخليق الكتلة الحيوية.

أرز. 25.4.

اعتمادًا على ظروف الموائل ، تتكيف النباتات مع الظل - النباتات التي تتحمل الظل أو ، على العكس من الشمس الساطعة - النباتات المحبة للضوء. المجموعة الأخيرة تشمل الحبوب.

تلعب مدة التعرض للضوء - فترة الضوء - دورًا مهمًا للغاية في تنظيم نشاط الكائنات الحية وتطورها. في المناطق المعتدلة ، فوق وتحت خط الاستواء ، يتم توقيت دورة تطور النباتات والحيوانات وفقًا لفصول السنة ويتم الإعداد لظروف درجات الحرارة المتغيرة على أساس إشارة طول اليوم ، والتي ، على عكس العوامل الموسمية الأخرى ، هي نفسها دائمًا في وقت معين من العام في مكان معين. إن الفترة الضوئية هي ، كما كانت ، آلية إطلاق تعمل بالتتابع على العمليات الفسيولوجية التي تؤدي إلى النمو ، وازدهار النباتات في الربيع ، والإثمار في الصيف ، وتساقط الأوراق في الخريف ، فضلاً عن تساقط الشعر وتراكم الدهون ، والهجرة والتكاثر في الطيور والثدييات ، وبداية مرحلة نائمة في الحشرات.

بالإضافة إلى التغيرات الموسمية ، فإن تغيير النهار والليل يحدد الإيقاع اليومي لنشاط كل من الكائنات الحية والعمليات الفسيولوجية. إن قدرة الكائنات الحية على الإحساس بالوقت ، ووجود "ساعة بيولوجية" فيها ، هي تكيف مهم يضمن بقاء الفرد في ظروف بيئية معينة.

تشكل الأشعة تحت الحمراء 45٪ من إجمالي كمية الطاقة المشعة على الأرض. تعمل الأشعة تحت الحمراء على زيادة درجة حرارة الأنسجة النباتية والحيوانية ، ويتم امتصاصها جيدًا بواسطة الأجسام الجامدة ، بما في ذلك الماء.

لإنتاجية النبات ، أي تشكل المادة العضوية أهم مؤشر هو إجمالي الإشعاع الشمسي المباشر المتلقاة على مدى فترات زمنية طويلة (شهور ، سنوات).

رطوبة.يعد الماء مكونًا ضروريًا للخلية ، وبالتالي فإن كميته في موائل معينة تعمل كعامل مقيد للنباتات والحيوانات وتحدد طبيعة النباتات والحيوانات في منطقة معينة. تؤدي المياه الزائدة في التربة إلى نمو نباتات الأهوار. اعتمادًا على رطوبة التربة (وهطول الأمطار السنوي) ، يتغير تكوين الأنواع للمجتمعات النباتية. مع هطول الأمطار السنوي 250 ملم أو أقل ، تتطور المناظر الطبيعية الصحراوية. يعد التوزيع غير المتكافئ لهطول الأمطار على مدار الفصول عاملاً مقيدًا مهمًا للكائنات الحية. في هذه الحالة ، يجب أن تتحمل النباتات والحيوانات فترات جفاف طويلة. في فترة قصيرة من رطوبة التربة العالية ، يحدث تراكم الإنتاج الأولي للمجتمع ككل. إنه يحدد حجم الإمداد السنوي من الغذاء للحيوانات والراعم (من اليونانية. سابروس- فاسد و فاجوس-تلتهم) - الكائنات الحية التي تحلل المخلفات العضوية.

في الطبيعة ، كقاعدة عامة ، هناك تقلبات يومية في رطوبة الهواء ، والتي تنظم ، إلى جانب الضوء ودرجة الحرارة ، نشاط الكائنات الحية. تعتبر الرطوبة عاملاً بيئيًا مهمًا لأنها تغير تأثير درجة الحرارة. درجة الحرارة لها تأثير أكثر وضوحًا على الجسم إذا كانت الرطوبة مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا. بنفس الطريقة ، يزداد دور الرطوبة إذا كانت درجة الحرارة قريبة من حدود صلابة الأنواع. تكيفت أنواع النباتات والحيوانات التي تعيش في مناطق ذات رطوبة غير كافية ، في عملية الانتقاء الطبيعي ، بشكل فعال مع الظروف المعاكسة للجفاف. في مثل هذه النباتات ، يتم تطوير نظام الجذر بقوة ، ويزداد الضغط التناضحي لنسغ الخلية ، مما يساهم في الاحتفاظ بالماء في الأنسجة ، وتثخين بشرة الأوراق ، وتقليل نصل الورقة بشكل كبير أو تحويلها إلى أشواك. في بعض النباتات (الساكسول) ، تُفقد الأوراق ، ويتم التمثيل الضوئي بواسطة السيقان الخضراء. في حالة عدم وجود الماء ، يتوقف نمو النباتات الصحراوية ، بينما تذبل النباتات المحبة للرطوبة وتموت في ظل هذه الظروف. الصبار قادر على تخزين كمية كبيرة من الماء في أنسجته واستخدامها باعتدال. تم العثور على تكيف مماثل في الطفرات الصحراوية الأفريقية ، وهو مثال على التطور الموازي لمجموعات غير مرتبطة في ظل ظروف بيئية مماثلة.

تمتلك حيوانات الصحراء أيضًا مجموعة من التكيفات الفسيولوجية لتحمل نقص المياه. الحيوانات الصغيرة - القوارض والزواحف والمفصليات - تستخرج الماء من الطعام. كما أن مصدر الماء هو الدهون التي تتراكم بكميات كبيرة عند بعض الحيوانات (سنام الجمل). في الموسم الحار ، تدخل العديد من الحيوانات (القوارض والسلاحف) في سبات ، وتستمر عدة أشهر.

إشعاعات أيونية.يسمى الإشعاع ذو الطاقة العالية جدًا ، والذي يمكن أن يؤدي إلى تكوين أزواج من الأيونات الموجبة والسالبة ، بالتأين. مصدرها المواد المشعة الموجودة في الصخور. علاوة على ذلك ، يأتي من الفضاء الخارجي.

زادت شدة الإشعاع المؤين في البيئة بشكل كبير نتيجة لاستخدام الإنسان للطاقة الذرية. إن اختبارات الأسلحة النووية ومحطات الطاقة النووية وتوليد الوقود والتخلص من النفايات والأبحاث الطبية والاستخدامات السلمية الأخرى للطاقة النووية تخلق "نقاط ساخنة" محلية وتولد نفايات يتم إطلاقها غالبًا في البيئة أثناء النقل أو التخزين.

من بين الأنواع الثلاثة للإشعاع المؤين الذي له أهمية بيئية كبيرة ، هناك نوعان من الإشعاع الجسيمي (جسيمات ألفا وبيتا) ، والثالث كهرومغناطيسي (إشعاع جاما وأشعة الأشعة السينية القريبة منه).

يتكون الإشعاع العضلي من تيار من الجسيمات الذرية أو دون الذرية التي تنقل طاقتها إلى أي شيء تصطدم به. إشعاع ألفا هو نوى الهيليوم ، فهي ضخمة بالمقارنة مع الجسيمات والأحجام الأخرى. يبلغ طول مسارهم في الهواء بضعة سنتيمترات فقط. إشعاع بيتا هو إلكترونات سريعة. أبعادها أصغر بكثير ، ويبلغ طول المسار في الهواء عدة أمتار ، وفي أنسجة حيوان أو كائن نباتي - عدة سنتيمترات. أما بالنسبة للإشعاع الكهرومغناطيسي المؤين ، فهو مشابه للضوء ، فقط طوله الموجي أقصر بكثير. يسافر مسافات طويلة في الهواء ويخترق المادة بسهولة ، ويطلق طاقته على مسار طويل. إشعاع جاما ، على سبيل المثال ، يخترق بسهولة الأنسجة الحية ؛ يمكن أن يمر هذا الإشعاع عبر الجسم دون أي تأثير ، أو يمكن أن يتسبب في تأين لمسافات طويلة. غالبًا ما يشير علماء الأحياء إلى المواد المشعة التي تنبعث منها إشعاعات ألفا وبيتا على أنها "بواعث داخلية" لأن لها أكبر تأثير عند امتصاصها أو بلعها أو وضعها داخل الجسم. يشار إلى المواد المشعة التي ينبعث منها في الغالب إشعاع غاما باسم "بواعث خارجية" ، لأن هذا الإشعاع المخترق يمكن أن يكون له تأثير عندما يكون مصدره خارج الجسم.

تشكل الإشعاعات الكونية والمؤينة المنبعثة من المواد المشعة الطبيعية الموجودة في الماء والتربة ما يسمى بإشعاع الخلفية ، والذي تتكيف معه الحيوانات والنباتات الموجودة. في أجزاء مختلفة من المحيط الحيوي ، تختلف الخلفية الطبيعية بمقدار 3-4 مرات. لوحظت أدنى شدته بالقرب من سطح البحر ، وأعلاها على ارتفاعات عالية في الجبال التي تكونت من صخور الجرانيت. تزداد شدة الإشعاع الكوني مع الارتفاع فوق مستوى سطح البحر ، وتحتوي صخور الجرانيت على نويدات مشعة تحدث بشكل طبيعي أكثر من الصخور الرسوبية.

بشكل عام ، للإشعاع المؤين التأثير الأكثر تدميراً على الكائنات الحية الأكثر تطوراً وتعقيداً ، والإنسان حساس بشكل خاص.

الجرعات الكبيرة التي يتلقاها الجسم في وقت قصير (دقائق أو ساعات) تسمى الجرعات الحادة ، على عكس الجرعات المزمنة التي يمكن أن يتحملها الجسم طوال دورة حياته. يصعب قياس تأثير الجرعات المزمنة المنخفضة ، لأنها قد تسبب آثارًا وراثية وجسدية طويلة المدى. أي زيادة في مستوى الإشعاع في البيئة فوق الخلفية أو حتى خلفية طبيعية عالية يمكن أن تزيد من وتيرة الطفرات الضارة.

في النباتات العليا ، تتناسب الحساسية للإشعاع المؤين طرديًا مع حجم نواة الخلية. في الحيوانات العليا ، لم يتم العثور على مثل هذه العلاقة البسيطة أو المباشرة بين الحساسية وبنية الخلية. بالنسبة لهم ، تعتبر حساسية أجهزة الأعضاء الفردية أكثر أهمية. وبالتالي ، فإن الثدييات حساسة للغاية حتى للجرعات المنخفضة بسبب الضرر الطفيف الذي يصيب الأنسجة المكونة للدم سريع الانقسام - نخاع العظم - عن طريق التشعيع. الجهاز الهضمي حساس أيضًا ، ولا يُلاحظ تلف الخلايا العصبية غير المنقسمة إلا عند مستويات عالية من الإشعاع.

عند إطلاقها في البيئة ، تتشتت النويدات المشعة وتخفف ، لكنها يمكن أن تتراكم في الكائنات الحية بطرق مختلفة أثناء تحركها على طول السلسلة الغذائية. يمكن أن تتراكم المواد المشعة أيضًا في الماء أو التربة أو الرواسب أو الهواء إذا تجاوز معدل الدخول معدل التحلل الإشعاعي الطبيعي.

الملوثات.شهدت ظروف الحياة البشرية واستقرار التكوينات الحيوية الطبيعية تدهورًا سريعًا على مدى العقود الماضية بسبب التلوث البيئي بالمواد المتولدة نتيجة لأنشطة الإنتاج. يمكن تقسيم هذه المواد إلى مجموعتين: المركبات الطبيعية التي هي نفايات العمليات التكنولوجية ، والمركبات الاصطناعية غير الموجودة في الطبيعة.

تشمل المجموعة الأولى ثاني أكسيد الكبريت (إنتاج صهر النحاس) ، وثاني أكسيد الكربون (محطات توليد الطاقة الحرارية) ، وأكاسيد النيتروجين ، والكربون ، والهيدروكربونات ، ومركبات النحاس والزنك والزئبق ، وما إلى ذلك ، والأسمدة المعدنية (النترات والفوسفات بشكل أساسي).

المجموعة الثانية تشمل مواد اصطناعية لها خصائص خاصة تلبي احتياجات الإنسان: مبيدات الآفات (من اللات. الطاعون-العدوى والدمار و سيدو- kill) تستخدم لمكافحة الآفات الحيوانية للمحاصيل الزراعية والمضادات الحيوية المستخدمة في الطب والطب البيطري لعلاج الأمراض المعدية. تشمل مبيدات الآفات المبيدات الحشرية (من اللات. الحشرات- الحشرات و سيدو- قتل) - وسائل لمكافحة الحشرات الضارة ومبيدات الأعشاب (من اللات. هيربا-العشب والنبات و سيدو- قتل) - وسائل لمكافحة الحشائش.

كل منهم لديه سمية معينة (سمية) للإنسان. في الوقت نفسه ، تعمل كعوامل بيئية غير حيوية بشرية المنشأ لها تأثير كبير على تكوين الأنواع من التكوينات الحيوية. يتم التعبير عن هذا التأثير في تغيير خواص التربة (التحميض ، انتقال العناصر السامة إلى حالة قابلة للذوبان ، الاضطراب الهيكلي ، إفقار تكوين الأنواع) ؛ التغيرات في خواص الماء (زيادة التمعدن ، زيادة محتوى النترات والفوسفات ، التحمض ، التشبع بالمواد الخافضة للتوتر السطحي) ؛ تغير في نسبة العناصر في التربة والمياه مما يؤدي إلى تدهور ظروف نمو النباتات والحيوانات.

تعمل هذه التغييرات كعوامل اختيار ، ونتيجة لذلك تتشكل مجتمعات نباتية وحيوانية جديدة ذات تركيبة من الأنواع المستنفدة.

يمكن أن تكون التغييرات في العوامل البيئية من حيث تأثيرها على الكائنات الحية: 1) بشكل منتظم - دوري ، على سبيل المثال ، فيما يتعلق بالوقت من اليوم أو الموسم من السنة أو إيقاع المد والجزر في المحيط ؛ 2) غير منتظمة ، على سبيل المثال ، التغيرات في الأحوال الجوية في سنوات مختلفة ، والكوارث (العواصف ، والأمطار الغزيرة ، والانهيارات الأرضية ، وما إلى ذلك) ؛ 3) موجه: في حالة التبريد أو الاحتباس الحراري للمناخ ، فرط نمو الخزانات ، إلخ. يتكيف سكان الكائنات الحية في بيئة معينة مع هذا التباين من خلال الانتقاء الطبيعي. يطورون بعض السمات المورفولوجية والفسيولوجية التي تسمح لهم بالوجود في هذه الظروف وليس غيرها من الظروف البيئية. لكل عامل يؤثر على الجسم ، هناك قوة تأثير مواتية ، تسمى منطقة العامل البيئي الأمثل أو ببساطة الأمثل. بالنسبة للكائنات الحية من هذا النوع ، فإن الانحراف عن الكثافة المثلى لعمل العامل (النقص أو الزيادة) يضعف النشاط الحيوي. الحدود التي يحدث بعدها موت الكائن الحي تسمى الحدود العليا والسفلى للقدرة على التحمل (الشكل 25.5).

أرز. 25.5. شدة تأثير العوامل البيئية

نقاط الربط

• تتكيف معظم أنواع الكائنات الحية مع الحياة في نطاق ضيق من درجات الحرارة ؛ تتراوح قيم درجة الحرارة المثلى من +15 إلى +30 درجة مئوية.
• يوفر الضوء على شكل إشعاع شمسي جميع عمليات الحياة على الأرض.
• تشكل الإشعاعات الكونية والمؤينة المنبعثة من المواد المشعة الطبيعية إشعاع "الخلفية" الذي تتكيف معه النباتات والحيوانات الموجودة.
• تؤدي الملوثات ، التي لها تأثير سام على الكائنات الحية ، إلى إفقار تكوين الأنواع من التكوينات الحيوية.

أسئلة ومهام للتكرار

• 1. ما هي العوامل البيئية اللاأحيائية؟
• 2. ما هي التكيفات التي تقوم بها النباتات والحيوانات للتغيرات في درجة حرارة البيئة؟
• 3. حدد أي جزء من الطيف الإشعاعي المرئي للشمس يمتص من قبل الكلوروفيل للنباتات الخضراء؟
• 4. حدثنا عن تكيفات الكائنات الحية مع نقص المياه.
• 5. وصف تأثير أنواع مختلفة من الإشعاعات المؤينة على الكائنات الحية الحيوانية والنباتية.
• 6. ما هو تأثير الملوثات على حالة التكاثر الحيوي؟

العوامل اللاأحيائية هي عوامل ذات طبيعة غير حية تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الجسم - الضوء ، ودرجة الحرارة ، والرطوبة ، والتركيب الكيميائي للهواء ، وبيئة الماء والتربة ، وما إلى ذلك (أي خصائص البيئة ، وحدوثها وتأثيرها. لا تعتمد بشكل مباشر على نشاط الكائنات الحية).

الضوء (الإشعاع الشمسي) هو عامل بيئي يتميز بكثافة وجودة الطاقة المشعة للشمس ، والتي تستخدمها النباتات الخضراء ذات التركيب الضوئي لتكوين الكتلة الحيوية النباتية. ضوء الشمس الذي يصل إلى سطح الأرض هو المصدر الرئيسي للطاقة للحفاظ على توازن حرارة الكوكب ، واستقلاب الماء للكائنات الحية ، وخلق وتحويل المواد العضوية عن طريق الارتباط الذاتي التغذية للمحيط الحيوي ، مما يجعل في النهاية من الممكن تكوين بيئة قادرة على إرضاء الاحتياجات الحيوية.

الكائنات الحية.

تعتبر درجة الحرارة من أهم العوامل اللاأحيائية التي يعتمد عليها وجود الكائنات الحية وتطورها وتوزيعها على الأرض إلى حد كبير [عرض]. تكمن أهمية درجة الحرارة في المقام الأول في تأثيرها المباشر على معدل وطبيعة مسار تفاعلات التمثيل الغذائي في الكائنات الحية. نظرًا لأن تقلبات درجات الحرارة اليومية والموسمية تزداد مع زيادة المسافة من خط الاستواء ، فإن النباتات والحيوانات ، بالتكيف معها ، تظهر احتياجات مختلفة للحرارة.

الرطوبة عامل بيئي يتميز بمحتوى الماء في الهواء والتربة والكائنات الحية. في الطبيعة ، هناك إيقاع يومي للرطوبة: ترتفع في الليل وتنخفض نهارًا. تلعب الرطوبة ، جنبًا إلى جنب مع درجة الحرارة والضوء ، دورًا مهمًا في تنظيم نشاط الكائنات الحية. مصدر المياه للنباتات والحيوانات بشكل أساسي هو هطول الأمطار في الغلاف الجوي والمياه الجوفية ، وكذلك الندى والضباب.

في الجزء اللاأحيائي من الموطن (في الطبيعة غير الحية) ، يمكن تقسيم جميع العوامل في المقام الأول إلى فيزيائية وكيميائية. ومع ذلك ، لفهم جوهر الظواهر والعمليات قيد النظر ، من الملائم تمثيل العوامل اللاأحيائية كمجموعة من العوامل المناخية والطبوغرافية والفضائية ، فضلاً عن خصائص تكوين البيئة (المائية أو الأرضية أو التربة).

تشمل العوامل المناخية الرئيسية الطاقة الشمسية ودرجة الحرارة وهطول الأمطار والرطوبة والحركة المتوسطة والضغط والإشعاع المؤين.

العوامل البيئية - خواص البيئة التي لها أي تأثير على الجسم. العناصر غير المبالية للبيئة ، على سبيل المثال ، الغازات الخاملة ، ليست عوامل بيئية.

العوامل البيئية متغيرة للغاية في الزمان والمكان. على سبيل المثال ، تختلف درجة الحرارة بشكل كبير على سطح الأرض ، لكنها تكاد تكون ثابتة في قاع المحيط أو في أعماق الكهوف.

تصنيفات العوامل البيئية

حسب طبيعة التأثير

التأثير المباشر - يؤثر بشكل مباشر على الجسم ، وخاصة على التمثيل الغذائي

التصرف بشكل غير مباشر - التأثير بشكل غير مباشر ، من خلال تغيير في عوامل التمثيل المباشر (الإغاثة ، والتعرض ، والارتفاع ، وما إلى ذلك)

أصل

اللاأحيائية - عوامل الطبيعة غير الحية:

المناخ: المجموع السنوي لدرجات الحرارة ، متوسط ​​درجة الحرارة السنوية ، الرطوبة ، ضغط الهواء

إيدافيك (إيدافوجينيك): التركيب الميكانيكي للتربة ، نفاذية هواء التربة ، حموضة التربة ، التركيب الكيميائي للتربة

أوروغرافيك: التضاريس ، الارتفاع فوق مستوى سطح البحر ، الانحدار وانكشاف المنحدر

كيميائي: التركيب الغازي للهواء ، وتركيب الملح في الماء ، والتركيز ، والحموضة

الفيزيائية: الضوضاء والمجالات المغناطيسية والتوصيل الحراري والسعة الحرارية والنشاط الإشعاعي وشدة الإشعاع الشمسي

حيوية - مرتبطة بأنشطة الكائنات الحية:

نباتي - تأثير النباتات

الفطريات - تأثير الفطريات

حيواني المنشأ - تأثير الحيوانات

ميكروبيوجينيك - تأثير الكائنات الحية الدقيقة

أنثروبوجين (أنثروبي):

المادية: استخدام الطاقة النووية ، والسفر في القطارات والطائرات ، وتأثير الضوضاء والاهتزازات

الكيماويات: استخدام الأسمدة المعدنية والمبيدات ، وتلوث قذائف الأرض بالنفايات الصناعية والنقل

بيولوجي: طعام؛ الكائنات الحية التي يمكن أن يكون الشخص موطنًا لها أو مصدرًا للغذاء

الاجتماعية - المتعلقة بعلاقات الناس والحياة في المجتمع

عن طريق الإنفاق

الموارد - عناصر البيئة التي يستهلكها الجسم ، مما يقلل من إمدادها في البيئة (الماء ، ثاني أكسيد الكربون ، O2 ، الضوء)

الشروط - عناصر البيئة التي لا يستهلكها الجسم (درجة الحرارة ، حركة الهواء ، حموضة التربة)

حسب الاتجاه

Vectorized - العوامل المتغيرة الاتجاه: التشبع بالمياه ، تملح التربة

دوري متعدد السنوات - مع فترات متناوبة متعددة السنوات لتقوية وإضعاف العامل ، على سبيل المثال ، تغير المناخ بسبب الدورة الشمسية لمدة 11 عامًا

التذبذب (النبضة ، التذبذب) - التقلبات في كلا الاتجاهين من قيمة متوسطة معينة (التقلبات اليومية في درجة حرارة الهواء ، التغير في متوسط ​​هطول الأمطار الشهري خلال العام)

القاعدة المثلى

وفقًا لهذه القاعدة ، بالنسبة لنظام بيئي أو كائن حي أو مرحلة معينة من تطوره ، هناك مجموعة من القيمة (المثلى) الأكثر ملاءمة للعامل. خارج منطقة الاستبداد المثلى ، تنتقل إلى نقاط حرجة يكون الوجود بعدها مستحيلاً. عادة ما تكون الكثافة السكانية القصوى محصورة في المنطقة المثلى. المناطق المثلى للكائنات المختلفة ليست هي نفسها. بالنسبة للبعض ، لديهم نطاق كبير. تنتمي هذه الكائنات إلى مجموعة eurybionts. تسمى الكائنات الحية ذات المدى الضيق من التكيف مع العوامل stenobionts.

نطاق قيم العوامل (بين النقاط الحرجة) يسمى التكافؤ البيئي. مرادف لمصطلح التكافؤ هو التسامح ، أو اللدونة (التباين). تعتمد هذه الخصائص إلى حد كبير على البيئة التي تعيش فيها الكائنات الحية. إذا كانت مستقرة نسبيًا في خصائصها (اتساع تقلبات العوامل الفردية صغيرة) ، فهناك المزيد من stenobionts (على سبيل المثال ، في البيئة المائية) ، إذا كانت ديناميكية ، على سبيل المثال ، في الأرض والهواء ، eurybionts هم أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة فيه. عادة ما تكون منطقة التكافؤ الأمثل والبيئي أوسع في الكائنات ذوات الدم الحار منها في الكائنات ذات الدم البارد. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أيضًا أن التكافؤ البيئي لنفس النوع لا يظل كما هو في ظل ظروف مختلفة (على سبيل المثال ، في المناطق الشمالية والجنوبية في فترات معينة من الحياة ، وما إلى ذلك). تتطلب الكائنات الحية الشابة والشيخوخة ، كقاعدة عامة ، ظروفًا أكثر تكييفًا (متجانسة). في بعض الأحيان تكون هذه المتطلبات غامضة للغاية. على سبيل المثال ، فيما يتعلق بدرجة الحرارة ، عادة ما تكون يرقات الحشرات متوترة (خنق للحرارة) ، في حين أن العذارى والبالغات قد تكون eurybionts (eurythermal).

معلومات مماثلة.

العوامل البيئية اللاأحيائية

توصيف العوامل البيئية اللاأحيائية

شروط الحياة (شروط الوجود) هي مجموعة من العناصر الضرورية للجسد ، والتي يرتبط بها ارتباطًا وثيقًا والتي بدونها لا يمكن أن توجد.

تسمى تكيفات الكائن الحي مع بيئته بالتكيفات. القدرة على التكيف هي إحدى الخصائص الرئيسية للحياة بشكل عام ، مما يوفر إمكانية وجودها وبقائها وتكاثرها. يتجلى التكيف على مستويات مختلفة - من الكيمياء الحيوية للخلايا وسلوك الكائنات الحية الفردية إلى بنية وعمل المجتمعات والنظم البيئية. تنشأ التكيفات وتتغير أثناء تطور الأنواع.

تسمى الخصائص أو عناصر البيئة المنفصلة التي تؤثر على الكائنات الحية بالعوامل البيئية. تتنوع العوامل البيئية. لديهم طبيعة مختلفة وخصوصية العمل. تنقسم العوامل البيئية إلى مجموعتين كبيرتين: اللاأحيائية والحيوية.

العوامل غير الحيوية- هذه مجموعة من ظروف البيئة غير العضوية التي تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية: درجة الحرارة ، والضوء ، والإشعاع المشع ، والضغط ، ورطوبة الهواء ، وتركيب الملح في الماء ، إلخ.

العوامل الحيوية هي جميع أشكال تأثير الكائنات الحية على بعضها البعض. يتعرض كل كائن حي باستمرار للتأثير المباشر أو غير المباشر للآخرين ، والدخول في اتصال مع ممثلي الأنواع الخاصة به وأنواع أخرى.

في بعض الحالات ، يتم فصل العوامل البشرية المنشأ إلى مجموعة مستقلة جنبًا إلى جنب مع العوامل الحيوية وغير الحيوية ، مما يؤكد التأثير غير العادي للعامل البشري المنشأ.

العوامل البشرية هي جميع أشكال نشاط المجتمع البشري التي تؤدي إلى تغيير في الطبيعة كموطن لأنواع أخرى أو تؤثر بشكل مباشر على حياتها. تستمر أهمية التأثير البشري على العالم الحي للأرض في النمو بسرعة.

يمكن أن تكون التغييرات في العوامل البيئية بمرور الوقت:

منتظم - ثابت ، يغير قوة التأثير فيما يتعلق بالوقت من اليوم أو موسم السنة أو إيقاع المد والجزر في المحيط ؛

غير منتظم ، دون فترات دورية واضحة ، على سبيل المثال ، التغيرات في الأحوال الجوية في سنوات مختلفة ، والعواصف ، والأمطار الغزيرة ، والتدفقات الطينية ، وما إلى ذلك ؛

يتم توجيهها على فترات زمنية معينة أو طويلة ، على سبيل المثال ، تبريد أو ارتفاع درجة حرارة المناخ ، أو زيادة نمو الخزان ، إلخ.

يمكن أن يكون للعوامل البيئية تأثيرات مختلفة على الكائنات الحية:

كمواد مهيجة ، تسبب تغيرات تكيفية في الوظائف الفسيولوجية والكيميائية الحيوية ؛

كمحددات ، تتسبب في استحالة الوجود في هذه الظروف ؛

كمعدلات تسبب تغيرات تشريحية وشكلية في الكائنات الحية ؛

كإشارات تشير إلى تغيير في العوامل الأخرى.

على الرغم من التنوع الكبير في العوامل البيئية ، يمكن تمييز عدد من الأنماط العامة في طبيعة تفاعلها مع الكائنات الحية وفي ردود فعل الكائنات الحية.

شدة العامل البيئي الأكثر ملاءمة لحياة الكائن الحي هي الأمثل ، والشدة التي تعطي التأثير الأسوأ هي الشدة ، أي الظروف التي يتم فيها منع النشاط الحيوي للكائن إلى أقصى حد ، ولكن لا يزال من الممكن أن يظل موجودًا. لذلك ، عند زراعة النباتات في ظروف درجات حرارة مختلفة ، ستكون النقطة التي يتم فيها ملاحظة النمو الأقصى هي الأمثل. في معظم الحالات ، يكون هذا نطاق درجة حرارة معينًا لعدة درجات ، لذلك من الأفضل هنا التحدث عن المنطقة المثلى. نطاق درجة الحرارة بالكامل (من الحد الأدنى إلى الحد الأقصى) ، والذي لا يزال النمو ممكنًا ، يسمى نطاق الاستقرار (التحمل) ، أو التحمل. النقطة التي تحد من درجات الحرارة الصالحة للسكن (أي الحد الأدنى والأقصى) هي حد الاستقرار. بين المنطقة المثلى وحد الاستقرار ، مع اقتراب الأخير ، يعاني النبات من إجهاد متزايد ، أي نحن نتحدث عن مناطق التوتر ، أو مناطق الاضطهاد ، في نطاق الاستقرار

اعتماد تأثير العامل البيئي على شدته (وفقًا لـ V.A. Radkevich ، 1977)

عندما يتحرك المقياس لأعلى ولأسفل ، لا يزداد الإجهاد فحسب ، ولكن في النهاية ، عند الوصول إلى حدود مقاومة الكائن الحي ، يحدث موته. يمكن إجراء تجارب مماثلة لاختبار تأثير العوامل الأخرى. سوف تتوافق النتائج بيانياً مع نوع مماثل من المنحنيات.

بيئة الحياة الأرضية والجوية وخصائصها وأشكال التكيف معها

تتطلب الحياة على الأرض مثل هذه التعديلات التي كانت ممكنة فقط في الكائنات الحية عالية التنظيم. تعد بيئة الأرض والهواء أكثر صعوبة للحياة ، فهي تتميز بمحتوى عالي من الأكسجين ، وكمية صغيرة من بخار الماء ، وكثافة منخفضة ، إلخ. أدى هذا إلى تغيير كبير في ظروف التنفس وتبادل المياه وحركة الكائنات الحية.

تحدد كثافة الهواء المنخفضة قوة الرفع المنخفضة وقدرة التحمل الضئيلة. يجب أن يكون للكائنات الهوائية نظام دعم خاص بها يدعم الجسم: النباتات - مجموعة متنوعة من الأنسجة الميكانيكية ، والحيوانات - هيكل عظمي صلب أو هيدروستاتيكي. بالإضافة إلى ذلك ، يرتبط جميع سكان بيئة الهواء ارتباطًا وثيقًا بسطح الأرض ، مما يخدمهم في التعلق والدعم.

توفر كثافة الهواء المنخفضة مقاومة منخفضة للحركة. لذلك ، اكتسبت العديد من الحيوانات البرية القدرة على الطيران. تكيفت 75٪ من جميع الكائنات الأرضية ، خاصة الحشرات والطيور ، على الطيران النشط.

نظرًا لحركة الهواء ، والتدفقات الرأسية والأفقية للكتل الهوائية الموجودة في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي ، فإن الطيران السلبي ممكن للكائنات الحية. في هذا الصدد ، طورت العديد من الأنواع anemochory - إعادة التوطين بمساعدة التيارات الهوائية. Anemochory هي سمة من سمات الأبواغ ، بذور وفواكه النباتات ، الخراجات الأولية ، الحشرات الصغيرة ، العناكب ، إلخ. تسمى الكائنات الحية التي يتم نقلها بشكل سلبي بواسطة التيارات الهوائية بشكل جماعي العوالق الهوائية.

توجد الكائنات الأرضية في ظروف ضغط منخفض نسبيًا بسبب كثافة الهواء المنخفضة. عادة ما يساوي 760 ملم زئبق. مع زيادة الارتفاع ، ينخفض ​​الضغط. الضغط المنخفض قد يحد من توزيع الأنواع في الجبال. بالنسبة للفقاريات ، يبلغ الحد الأعلى للحياة حوالي 60 ملم. يؤدي انخفاض الضغط إلى انخفاض في إمداد الأكسجين وجفاف الحيوانات بسبب زيادة معدل التنفس. تقريبا نفس حدود التقدم في الجبال لديها نباتات أعلى. أقوى إلى حد ما هي المفصليات التي يمكن العثور عليها على الأنهار الجليدية فوق خط الغطاء النباتي.

تكوين الغاز في الهواء.بالإضافة إلى الخصائص الفيزيائية لبيئة الهواء ، فإن خواصها الكيميائية مهمة جدًا لوجود الكائنات الأرضية. إن تركيبة الغاز في الهواء في الطبقة السطحية للغلاف الجوي متجانسة تمامًا من حيث محتوى المكونات الرئيسية (النيتروجين - 78.1٪ ، الأكسجين - 21.0٪ ، الأرجون - 0.9٪ ، ثاني أكسيد الكربون - 0.003٪ من حيث الحجم).

ساهم محتوى الأكسجين العالي في زيادة التمثيل الغذائي للكائنات الأرضية مقارنة بالكائنات المائية الأولية. في البيئة الأرضية ، على أساس الكفاءة العالية لعمليات الأكسدة في الجسم ، نشأت الحرارة المثلية للحيوان. الأكسجين ، بسبب محتواه العالي المستمر في الهواء ، ليس عاملاً مقيدًا للحياة في البيئة الأرضية.

يمكن أن يختلف محتوى ثاني أكسيد الكربون في مناطق معينة من الطبقة السطحية للهواء ضمن حدود كبيرة إلى حد ما. زيادة تشبع الهواء بأول أكسيد الكربون؟ يحدث في مناطق النشاط البركاني ، بالقرب من الينابيع الحرارية والمنافذ الأخرى لهذا الغاز تحت الأرض. في التركيزات العالية ، يكون ثاني أكسيد الكربون سامًا. في الطبيعة ، مثل هذه التركيزات نادرة. يمنع المحتوى المنخفض من ثاني أكسيد الكربون عملية التمثيل الضوئي. في ظل الظروف الداخلية ، يمكنك زيادة معدل التمثيل الضوئي عن طريق زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون. يستخدم هذا في ممارسة البيوت البلاستيكية والدفيئات.

نيتروجين الهواء بالنسبة لمعظم سكان البيئة الأرضية هو غاز خامل ، لكن الكائنات الحية الدقيقة الفردية (بكتيريا العقيدات ، بكتيريا النيتروجين ، الطحالب الخضراء المزرقة ، إلخ) لديها القدرة على ربطها وإشراكها في الدورة البيولوجية للمواد.

يعد نقص الرطوبة أحد السمات الأساسية لبيئة الحياة الأرضية والجوية. كان التطور الكامل للكائنات الأرضية تحت علامة التكيف مع استخراج الرطوبة والحفاظ عليها. إن أنماط الرطوبة البيئية على الأرض متنوعة للغاية - من التشبع الكامل والثابت للهواء ببخار الماء في بعض مناطق المناطق المدارية إلى غيابها شبه الكامل في الهواء الجاف للصحاري. كما أن التباين اليومي والموسمي لمحتوى بخار الماء في الغلاف الجوي مهم أيضًا. يعتمد الإمداد المائي للكائنات الأرضية أيضًا على طريقة هطول الأمطار ، ووجود الخزانات ، واحتياطيات رطوبة التربة ، وقرب المياه الجوفية ، وما إلى ذلك.

أدى ذلك إلى تطوير التكيفات في الكائنات الأرضية لأنظمة إمدادات المياه المختلفة.

نظام درجة الحرارة.السمة المميزة التالية للبيئة الجوية - الأرضية هي التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة. في معظم مناطق اليابسة ، تبلغ اتساع درجات الحرارة اليومية والسنوية عشرات الدرجات. تختلف مقاومة تغيرات درجات الحرارة في بيئة سكان الأرض اختلافًا كبيرًا ، اعتمادًا على الموطن المعين الذي يعيشون فيه. ومع ذلك ، بشكل عام ، الكائنات الحية الأرضية أكثر حرارة من الكائنات المائية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن ظروف الحياة في بيئة الأرض والجو معقدة بسبب وجود تغيرات الطقس. الطقس - تتغير حالات الغلاف الجوي باستمرار بالقرب من السطح المستعير ، حتى ارتفاع حوالي 20 كم (حدود طبقة التروبوسفير). تتجلى تقلبات الطقس في التباين المستمر لمزيج من العوامل البيئية مثل درجة الحرارة ، ورطوبة الهواء ، والغيوم ، وهطول الأمطار ، وقوة الرياح واتجاهها ، إلخ. نظام الطقس طويل المدى يميز مناخ المنطقة. لا يشمل مفهوم "المناخ" متوسط ​​قيم الظواهر الجوية فحسب ، بل يشمل أيضًا مسارها السنوي واليومي وانحرافها عنها وتواترها. يتم تحديد المناخ من خلال الظروف الجغرافية للمنطقة. تُقاس العوامل المناخية الرئيسية - درجة الحرارة والرطوبة - بكمية هطول الأمطار وتشبع الهواء ببخار الماء.

بالنسبة لمعظم الكائنات الأرضية ، وخاصة الصغيرة منها ، فإن مناخ المنطقة ليس مهمًا بقدر أهمية ظروف موطنها المباشر. في كثير من الأحيان ، تغير العناصر المحلية للبيئة (التضاريس ، والتعرض ، والغطاء النباتي ، وما إلى ذلك) نظام درجات الحرارة ، والرطوبة ، والضوء ، وحركة الهواء في منطقة معينة بطريقة تختلف اختلافًا كبيرًا عن الظروف المناخية للمنطقة. تسمى هذه التعديلات في المناخ ، والتي تتشكل في الطبقة السطحية من الهواء ، بالمناخ المحلي. في كل منطقة ، يتنوع المناخ المحلي للغاية. يمكن التمييز بين المناخات الصغيرة في المناطق الصغيرة جدًا.

النظام الخفيف للبيئة الأرضية - الجوية له أيضًا بعض الميزات. كثافة وكمية الضوء هنا هي الأكبر وعمليا لا تحد من عمر النباتات الخضراء ، كما هو الحال في الماء أو التربة. على الأرض ، من الممكن وجود أنواع محبة للضوء للغاية. بالنسبة للغالبية العظمى من الحيوانات البرية ذات النشاط النهاري وحتى الليلي ، تعد الرؤية إحدى الطرق الرئيسية للتوجيه. في الحيوانات البرية ، الرؤية ضرورية للعثور على الفريسة ، وحتى أن العديد من الأنواع لديها رؤية الألوان. في هذا الصدد ، يطور الضحايا ميزات تكيفية مثل رد الفعل الدفاعي ، والتغطية والتلوين التحذيري ، والتقليد ، وما إلى ذلك. في الحياة المائية ، تكون مثل هذه التكيفات أقل تطوراً. يرتبط ظهور الزهور ذات الألوان الزاهية للنباتات العليا أيضًا بخصائص جهاز الملقحات ، وفي النهاية بالنظام الخفيف للبيئة.

إن تضاريس الأرض وخصائصها هي أيضًا شروط حياة الكائنات الأرضية ، وقبل كل شيء ، النباتات. تتحد خصائص سطح الأرض التي لها تأثير بيئي على سكانها بواسطة "عوامل بيئية متآكلة" (من الكلمة اليونانية "edafos" - "التربة").

فيما يتعلق بالخصائص المختلفة للتربة ، يمكن تمييز عدد من المجموعات البيئية للنباتات. لذلك ، وفقًا لرد الفعل على حموضة التربة ، يميزون:

الأنواع الحمضية - تنمو في التربة الحمضية برقم هيدروجيني لا يقل عن 6.7 (نباتات مستنقعات الطحالب) ؛

العدلة - تميل إلى النمو في التربة برقم هيدروجيني 6.7-7.0 (معظم النباتات المزروعة) ؛

Basiphilic - ينمو عند درجة حموضة تزيد عن 7.0 (موردوفنيك ، شقائق النعمان) ؛

غير مبال - يمكن أن ينمو في التربة ذات قيم الأس الهيدروجيني المختلفة (زنبق الوادي).

تختلف النباتات أيضًا فيما يتعلق برطوبة التربة. تنحصر أنواع معينة في ركائز مختلفة ، على سبيل المثال ، تنمو النباتات الصخرية في التربة الصخرية ، وتعيش نباتات البازموفيت في رمال تتدفق بحرية.

تؤثر التضاريس وطبيعة التربة على خصوصيات حركة الحيوانات: على سبيل المثال ، ذوات الحوافر ، والنعام ، والحبارى الذين يعيشون في مساحات مفتوحة ، وأرض صلبة ، لتعزيز النفور عند الجري. في السحالي التي تعيش في رمال فضفاضة ، تكون الأصابع مهدبة بمقاييس قرنية تزيد من الدعم. بالنسبة لسكان الأرض الذين يحفرون الثقوب ، فإن التربة الكثيفة غير مواتية. تؤثر طبيعة التربة في بعض الحالات على توزيع الحيوانات البرية التي تحفر ثقوبًا أو تحفر في الأرض ، أو تضع بيضًا في التربة ، إلخ.

مفهوم "نووسفير" - مجال العقل والمبادئ العلمية لاستخدام المحيط الحيوي

لقد مر تطور العالم العضوي على كوكبنا بعدة مراحل. الأول تميز بظهور التداول البيولوجي للمواد والمحيط الحيوي. كانت المرحلة الثانية مصحوبة بتكوين كائنات متعددة الخلايا ، ونتيجة لذلك ، تعقيد بنية الحياة. المرحلة الثالثة مرتبطة بظهور الرجل. غالبًا ما تسمى المرحلتان الأوليان بالتكوين الحيوي (من السير اليوناني - "الحياة" والتكوين - "الأصل"). أدى ظهور المجتمع البشري وتطوره الإضافي إلى تحديد تأثير النشاط البشري على حالة المحيط الحيوي. الحالة الجديدة للمحيط الحيوي ، عندما يصبح النشاط البشري الذكي هو العامل الرئيسي في تطوره ، يسمى noosphere (من الكلمة اليونانية noos - "العقل" و sphaira - "الكرة"). تم استخدام مفهوم noosphere من قبل E. Leroy و P. Teilhard de Chardin (1927). في الأربعينيات من القرن الماضي ، كان V. طور Vernadsky وتعميق عقيدة noosphere. وفقًا لفيرنادسكي ، فإن noosphere هي أعلى نوع من النزاهة ، تتحكم فيها العلاقة الوثيقة بين قوانين الطبيعة والتفكير والقوانين الاجتماعية والاقتصادية للمجتمع.

بشكل عام ، يمكن تمثيل تحول المحيط الحيوي إلى الغلاف الجوي على النحو التالي.

في البداية ، أخذ الإنسان وسائل العيش من المحيط الحيوي وأعطاه ما يمكن أن تستخدمه الكائنات الحية الأخرى في المحيط الحيوي. لذلك ، تختلف أنشطة الناس في هذه المرحلة اختلافًا طفيفًا عن أنشطة الكائنات الحية.

في عملية التنمية ، أثر المجتمع البشري بشكل تدمري أكثر فأكثر على المحيط الحيوي. في الظروف الحديثة ، يدرك الشخص بالفعل أنه يجب أن يحسب حسابًا لقوانين التنمية والقدرات الخاصة به. مع انتقال المحيط الحيوي إلى الغلاف الجوي نووسفير ، تواجه البشرية مهمة ذات نطاق وأهمية هائلة - لتعلم كيفية تنظيم العلاقة بين المجتمع والطبيعة بوعي.

السكانية انفجار

في المائة وخمسين عامًا الماضية ، نما عدد سكان العالم ولا يزال ينمو بمعدل هائل ومتفجر.

منذ العصور التاريخية الأولى حتى بداية القرن الماضي ، كان عدد سكان العالم حوالي مائة مليون شخص ، إما أن يتزايد ببطء أو يتناقص بسبب الأوبئة وموجات المجاعة ، وحوالي عام 1830 فقط وصلوا إلى ملياري شخص. ومع ذلك ، في القرنين الحادي عشر والتاسع عشر. لقد تغير الوضع بشكل ملحوظ. لقد انتقل السكان من حالة النمو البطيء التي تتخللها فترات الركود إلى عصر النمو الهائل. حوالي عام 1930 ، أي بعد 100 عام فقط من علامة 2 مليار ، وصل إلى أكثر من 2 مليار شخص. بالفعل بعد 30 عامًا (1960) ، وصل إلى 3 مليارات ؛ وبعد 15 سنة فقط (1975) - 4 مليارات ، ثم بعد 12 سنة أخرى (1987) ، تجاوز عدد سكان الأرض خمسة مليارات نسمة ، ويستمر هذا النمو ليبلغ حوالي 90 مليون شخص في السنة. ومع ذلك ، على مدى العقدين الماضيين ، بدأت معدلات النمو المئوية في الانخفاض. على الرغم من ذلك ، مع التعداد السكاني الهائل الحالي ، سيزداد العدد المطلق بشكل أسرع من ذي قبل.

وبالتالي ، حتى مع الاتجاه التنازلي الحالي لمعدلات النمو ، سيتجاوز عدد سكان العالم ستة مليارات نسمة بحلول عام 2000 ، وإذا لم تكن هناك تغييرات جذرية ، فمن المرجح أن يستمر هذا النمط من النمو السكاني حتى القرن الحادي والعشرين. بحلول نهايته ، سيصل عدد السكان إلى 10 مليارات نسمة.

ما هي اسباب الانفجار السكاني؟ من المعروف أن جميع الأنواع لديها إمكانات إنتاجية من شأنها أن تؤدي إلى انفجار سكاني إذا بقيت نسبة عالية من النسل على قيد الحياة حتى النضج الجنسي والتكاثر.

إن نمو السكان الطبيعيين مقيد بمقاومة البيئة ، أي العوامل التي تؤدي إلى وفاة نسبة كبيرة من الأحداث قبل بداية سن الإنجاب. حتى القرن التاسع عشر تقريبًا ، كان هذا هو الحال أيضًا مع البشر. بالعودة إلى أواخر القرن الثامن عشر ، لم يكن من الغريب أن يكون لدى الآباء 7-10 أطفال ، نجا 1-3 منهم فقط حتى سن البلوغ. أودت أوبئة الأمراض مثل الجدري ، والجدري ، والدوسنتاريا ، والدفتيريا ، والحمى القرمزية ، والحصبة ، والسعال الديكي ، بحياة العديد من الأطفال. بعبارة أخرى ، كان معدل المواليد مرتفعًا ، ولكن بسبب ارتفاع معدل الوفيات في الطفولة ، نما عدد السكان ، إذا كان على الإطلاق ، ثم ببطء.

بدأ النمو السكاني السريع بسبب انخفاض معدل وفيات الرضع مع الحفاظ على نفس معدل المواليد.

عند مقارنة معدلات النمو السكاني في بلدان مختلفة ، يتم تقسيم السكان عادة إلى مجموعات (1000 شخص) ويتم حساب متوسط ​​عدد المواليد والوفيات لكل 1000 شخص في السنة. تسمى هذه المؤشرات معدلات الخصوبة الإجمالية (CFRs) ومعدلات الوفيات (CFRs). بطرح GCS من OKR ، يتم الحصول على زيادة (أو نقص) طبيعية. يمكن التعبير عن معدل الزيادة (أو النقصان) كنسبة مئوية إذا تم تقسيم النتيجة على 10 أخرى ، أي احصل على تغيير لكل 100 شخص.

تظهر الإحصاءات الحديثة أن معدلات النمو السكاني في بعض البلدان المتقدمة للغاية سلبية ، بينما في الدول ذات الدخل المتوسط ​​والمنخفض تكون دائمًا مرتفعة للغاية. بشكل عام ، يظل معدل المواليد في العالم في حدود 40-50 ٪ ، ومن الطبيعي أنه مع انخفاض معدل وفيات الأطفال ، تحدث زيادة سريعة في عدد السكان.

تنقسم دول العالم بشكل عام إلى ثلاث فئات اقتصادية رئيسية:

الدول المتقدمة أو الصناعية أو ذات الدخل القومي المرتفع: الولايات المتحدة الأمريكية ، كندا ، اليابان ، النمسا ، دول أوروبا الغربية والدول الاسكندنافية ؛

البلدان المتقدمة بشكل معتدل ، أو البلدان ذات الدخل القومي المتوسط: معظم بلدان أمريكا اللاتينية (المكسيك ، وأمريكا الوسطى والجنوبية) ، وشمال وغرب إفريقيا ، وجنوب شرق آسيا ؛

البلدان المتخلفة أو المنخفضة الدخل القومي: معظم البلدان في شرق ووسط أفريقيا والهند. لا تزال جمهورية الصين الشعبية مصنفة في هذه الفئة ، ولكن قد يتم نقلها قريبًا إلى الفئة الثانية. تُعرف هذه الدول أيضًا باسم دول العالم الثالث.

عادة ما يتم التعامل مع الدول الاشتراكية ، باستثناء الصين ، على أنها فئة منفصلة ، مثل عدد من الدول الأخرى مثل المملكة العربية السعودية ، حيث غالبية المواطنين فقراء ، لكن الدخل الاجتماعي مرتفع بفضل صادرات النفط.

يتم توزيع الثروة داخل كل بلد بشكل غير متساو. يصنف ما بين 10 و 15٪ من الناس في البلدان المتقدمة على أنهم فقراء ، في حين أن 10٪ من السكان في البلدان النامية يعتبرون أغنياء. معظم الناس في دول العالم الثالث ، ونسبة كبيرة منهم في البلدان المتقدمة بشكل معتدل ، يعانون من الفقر الميئوس منه. وهم محرومون من الغذاء الكافي والمسكن والمرافق المنزلية. مصلحتهم الاقتصادية الرئيسية هي البقاء اليومي البسيط. في جميع أنحاء العالم ، يقع ما لا يقل عن مليار شخص (أي واحد من كل خمسة) ضمن هذه الفئة.

ومع ذلك ، فإن النمو السكاني في البلدان المتخلفة هو الأسرع. إذا استمر المعدل الحالي للزيادة ، فسوف يتضاعف في 25-35 سنة. يقترب عدد سكان البلدان المتقدمة للغاية من مستوى ثابت ، على الرغم من أن الصورة معقدة هنا بسبب الهجرة.

العامل الرئيسي الذي يحدد عدم التناسب في معدلات النمو السكاني هو معدل الخصوبة الإجمالي (TFR) ، أي متوسط ​​عدد الأطفال الذين تنجبهم كل امرأة في حياتها. مع الوضع الصحي الحالي ، يعيش معظمهم لرؤيته! حتى سن البلوغ ، وبالتالي إنجاب الأطفال. بافتراض بقاء جميع الأطفال على قيد الحياة ، فإن معدل الخصوبة الإجمالي 2.0 سيضمن بقاء السكان دون تغيير: طفلان يحلان محل الأب والأم عند وفاتهما. سيؤدي معدل الخصوبة الإجمالي أقل من 2.0 إلى انخفاض عدد السكان لأن الجيل الأصلي لن يتم استبداله بالكامل ، وسيؤدي معدل الخصوبة الإجمالي الذي يزيد عن 2.0 إلى نمو سكاني. معدل الخصوبة الإجمالي في البلدان المتقدمة هو 1.9 ، أي إلى حد ما أقل من مستوى التكاثر البسيط. ومع ذلك ، لا يزال عدد السكان ينمو ، لأن معدلات المواليد المرتفعة في الماضي أدت إلى حقيقة أن الجيل الحالي كثير جدًا ، والآن ، على الرغم من انخفاض معدل الخصوبة الإجمالي ، فإن عدد المواليد هنا يتجاوز عدد الوفيات. ولكن من الممكن بالفعل التنبؤ بالاستقرار والانحدار في عدد السكان ، أي الجيل الحالي من الآباء والأمهات يتقدمون في السن ويموتون ولا يحل محلهم الأطفال تمامًا. معدل الخصوبة الإجمالي في البلدان الأقل نموا هو 4.8. هذا هو أكثر من ضعف معدل المواليد الإنجابي البسيط ويؤدي إلى مضاعفة عدد السكان في كل جيل.

يجب إيلاء اهتمام خاص لمسألة السكان في السنوات اللاحقة في روسيا.

منذ عام 1992 ، دخلت روسيا ، وهي الدولة الوحيدة من بين جميع البلدان المتقدمة ، فترة صعبة من انخفاض عدد السكان - انخفاض في عدد السكان ، لا سيما في الجزء الأوسط من البلاد ، حيث تسود المجموعة العرقية الروسية المكونة للدولة. اليوم ، يتجاوز معدل الوفيات معدل المواليد بمقدار 1.7 مرة. كل جيل لاحق من السكان (في عام 1992 كنا 150 مليون شخص) أصغر من الجيل السابق (في عام 1996 - بالفعل 147.5 مليون). لا توجد مثل هذه الظاهرة الرهيبة في أي دولة أخرى (حتى في أكثر دول العالم فقراً وتخلّفاً). أطلق الخبراء عليها لقب "الصليب الديمغرافي لروسيا" أو "الصليب الروسي". إن انخفاض عدد السكان ليس فقط نتيجة الانخفاض غير المسبوق في معدل المواليد في تاريخ روسيا ، ولكنه أيضًا نتيجة للزيادة الحادة في عدد الوفيات. فقط لبلدنا ، اضطر علماء الديموغرافيا إلى تقديم مفهوم جديد - الموت الفائق. انخفض متوسط ​​العمر المتوقع إلى 58 عامًا. اليوم نحن في المركز 135 في العالم من حيث متوسط ​​العمر المتوقع للرجال والنساء. لا يوجد مكان يكون فيه عدد الأطفال حديثي الولادة محبطًا للغاية كما هو الحال في روسيا ، لأنه لا يوجد مكان يولد أقل من الذين يموتون. لم يعرف أي بلد في تاريخ البشرية بأكمله الهيكل الحالي للوفيات في فترة سلمية: كل عام يموت 672 ألف شخص (ثلث الوفيات) في سن العمل ، منهم 550 ألف (80٪) من الرجال. بحلول عام 2010 ، قد تصبح روسيا "بلد الأرامل". وفقًا للأمم المتحدة ، إذا استمر الاتجاه الحالي ، سينخفض ​​عدد سكان روسيا بمقدار 20-30 مليون شخص في الخمسين عامًا القادمة. هناك سببان لذلك: انهيار نظام الرعاية الصحية وتحرير الأسعار.

إلى أهم نقطتي الألم المذكورتين أعلاه ، من الضروري إضافة نقطتين أخريين على الأقل: نمط حياة غير صحي (الشباب لا يختارون بيبسي ، ولكن الكحول والمخدرات والسجائر) ونمو الأمراض المعدية ذات الأهمية الاجتماعية (السل والتهاب الكبد ، الإيدز والزهري). حوالي 80٪ من الأطفال في المدارس يعانون من أمراض مزمنة ، و 30٪ من المجندين غير لائقين للخدمة العسكرية. إنه لأمر مروع أن الأمة تفقد ذكاءها: 31.5٪ من المراهقين يعانون من اضطرابات عقلية ، و 33٪ يعانون من التخلف العقلي والاعتلال النفسي. يمكن تصنيف 10٪ فقط من المراهقين على أنهم أصحاء عمليًا ، وإذا لم يتغير شيء ، فإن 54٪ فقط من المراهقين البالغين 16 عامًا الحاليين سيعيشون حتى سن التقاعد. نحن على شفا الهاوية: لقد تجاوزت الحالة الصحية للسكان خطاً حرجاً ، يتعدى بعده انحطاط الأمة.

تشمل العوامل البيئية اللاأحيائية الركيزة وتكوينها ، والرطوبة ، والضوء وأنواع أخرى من الإشعاع في الطبيعة ، وتكوينها ، والمناخ المحلي. وتجدر الإشارة إلى أن درجة الحرارة ، وتكوين الهواء ، والرطوبة ، والضوء يمكن أن يشار إليها شرطيًا بكلمة "فرد" ، والركيزة ، والمناخ ، والمناخ المحلي ، وما إلى ذلك - إلى عوامل "معقدة".

الركيزة (حرفيا) هي مكان التعلق. على سبيل المثال ، بالنسبة للأشكال الخشبية والعشبية للنباتات ، بالنسبة للكائنات الدقيقة في التربة ، هذه هي التربة. في بعض الحالات ، يمكن اعتبار الركيزة مرادفًا للموئل (على سبيل المثال ، التربة هي موطن تكويني). تتميز الركيزة بتركيبة كيميائية معينة تؤثر على الكائنات الحية. إذا تم فهم الركيزة على أنها موطن ، فهي في هذه الحالة مجموعة من العوامل الحيوية واللاأحيائية المميزة لها ، والتي يتكيف معها كائن حي أو آخر.

خصائص درجة الحرارة كعامل بيئي غير حيوي

تعتبر درجة الحرارة عاملاً بيئيًا مرتبطًا بمتوسط ​​الطاقة الحركية للجسيمات ويتم التعبير عنها بدرجات بمقاييس مختلفة. الأكثر شيوعًا هو المقياس بالدرجات المئوية (درجة مئوية) ، والذي يعتمد على مقدار تمدد الماء (نقطة غليان الماء هي 100 درجة مئوية). في النظام الدولي للوحدات ، تم اعتماد مقياس درجة حرارة مطلقة ، حيث تكون نقطة غليان الماء هي T kip. الماء = 373 ك.

في كثير من الأحيان ، تكون درجة الحرارة عاملاً مقيدًا يحدد إمكانية (استحالة) الكائنات الحية في موطن معين.

وفقًا لطبيعة درجة حرارة الجسم أ ، يتم تقسيم جميع الكائنات الحية إلى مجموعتين: درجة حرارة الجسم (تعتمد درجة حرارة الجسم على درجة الحرارة المحيطة وهي تقريبًا نفس درجة الحرارة المحيطة) ومتجانسة الحرارة (درجة حرارة الجسم لا تعتمد على درجة الحرارة المحيطة وهو ثابت إلى حد ما: إذا كان يتقلب ، فعندئذ ضمن حدود صغيرة - كسور من الدرجة).

تشمل Poikilotherms الكائنات الحية النباتية ، والبكتيريا ، والفيروسات ، والفطريات ، والحيوانات أحادية الخلية ، وكذلك الحيوانات ذات المستوى المنخفض نسبيًا من التنظيم (الأسماك ، والمفصليات ، وما إلى ذلك).

تشمل الحرارة المنزلية الطيور والثدييات ، بما في ذلك البشر. تقلل درجة حرارة الجسم الثابتة من اعتماد الكائنات الحية على درجة حرارة البيئة الخارجية ، مما يجعل من الممكن الاستقرار في عدد أكبر من المنافذ البيئية ، سواء في التوزيع العرضي أو الرأسي حول الكوكب. ومع ذلك ، بالإضافة إلى الحرارة المتجانسة ، تطور الكائنات الحية تكيفات للتغلب على آثار درجات الحرارة المنخفضة.

وفقًا لطبيعة انتقال درجات الحرارة المنخفضة ، تنقسم النباتات إلى محبة للحرارة ومقاومة للبرد. تشمل النباتات المحبة للحرارة نباتات الجنوب (الموز ، وأشجار النخيل ، والأنواع الجنوبية من أشجار التفاح ، والكمثرى ، والخوخ ، والعنب ، إلخ). تشمل النباتات المقاومة للبرد نباتات خطوط العرض الوسطى والشمالية ، وكذلك النباتات التي تنمو في أعالي الجبال (على سبيل المثال ، الطحالب ، الأشنات ، الصنوبر ، التنوب ، التنوب ، الجاودار ، إلخ). في وسط روسيا ، تُزرع أنواع مختلفة من أشجار الفاكهة المقاومة للصقيع ، والتي يتم تربيتها خصيصًا من قبل المربين. أول نجاحات عظيمة في هذا المجال تم تحقيقها من قبل I.V.Michurin وغيره من المربين الشعبيين.

غالبًا ما يكون معيار رد فعل الجسم لعامل درجة الحرارة (للكائنات الفردية) ضيقًا ، أي يمكن أن يعمل كائن حي معين بشكل طبيعي في نطاق درجة حرارة ضيق إلى حد ما. وهكذا تموت الفقاريات البحرية عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 30-32 درجة مئوية. ولكن بالنسبة للمادة الحية ككل ، فإن حدود تأثير درجة الحرارة التي يتم الحفاظ على الحياة عندها واسعة جدًا. لذلك ، في كاليفورنيا ، يعيش نوع من الأسماك في الينابيع الساخنة ، ويعمل بشكل طبيعي عند درجة حرارة 52 درجة مئوية ، ويمكن للبكتيريا المقاومة للحرارة التي تعيش في السخانات أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى 80 درجة مئوية (هذه هي درجة الحرارة "العادية" بالنسبة إلى هم). في الأنهار الجليدية عند درجة حرارة -44 درجة مئوية ، يعيش بعضها ، إلخ.

يعود دور درجة الحرارة كعامل بيئي إلى حقيقة أنها تؤثر على التمثيل الغذائي: في درجات الحرارة المنخفضة ، يتباطأ معدل التفاعلات العضوية الحيوية بشكل كبير ، وفي درجات الحرارة المرتفعة يزداد بشكل كبير ، مما يؤدي إلى اختلال في مسار العمليات الكيميائية الحيوية ، وهذا يسبب أمراضًا مختلفة وأحيانًا نتائج مميتة.

تأثير درجة الحرارة على الكائنات الحية النباتية

لا تعد درجة الحرارة عاملاً يحدد إمكانية استيطان النبات في منطقة معينة فحسب ، بل تؤثر أيضًا على عملية تطورها بالنسبة لبعض النباتات. وهكذا ، فإن أصناف الشتاء من القمح والجاودار ، التي لم تخضع لعملية "التبخير" (درجات الحرارة المنخفضة) أثناء الإنبات ، لا تنتج البذور عندما تنمو في أفضل الظروف.

النباتات لديها تكيفات مختلفة لتحمل التعرض لدرجات الحرارة المنخفضة.

1. في فصل الشتاء ، يفقد السيتوبلازم الماء ويتراكم المواد التي لها تأثير "مضاد التجمد" (وهي السكريات الأحادية والجلسرين ومواد أخرى) - المحاليل المركزة لهذه المواد تتجمد فقط في درجات حرارة منخفضة.

2. انتقال النباتات إلى مرحلة (طور) مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة - مرحلة الجراثيم ، والبذور ، والدرنات ، والمصابيح ، والجذور ، والمحاصيل الجذرية ، وما إلى ذلك. الفلين ، الذي يتمتع بخصائص عزل حراري عالية ، وتتراكم المواد المضادة للتجمد في الخلايا الحية.

تأثير درجة الحرارة على الكائنات الحية

تؤثر درجة الحرارة على الحيوانات ذات درجات الحرارة المنخفضة والحرارة المتجانسة بشكل مختلف.

تنشط الحيوانات ذات الحرارة البويكلية فقط خلال فترة درجات الحرارة المثلى لنشاطها الحيوي. خلال فترة درجات الحرارة المنخفضة ، يقعون في السبات (البرمائيات ، الزواحف ، المفصليات ، إلخ). بعض الحشرات تقضي الشتاء إما على شكل بيض أو كشرانق. يتميز سبات الكائن الحي بحالة من التحريض ، حيث يتم تثبيط عمليات التمثيل الغذائي بشدة ويمكن للجسم أن يظل بدون طعام لفترة طويلة. يمكن للحيوانات ذات الحرارة البويكلية أيضًا أن تدخل في السبات تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة. لذلك ، فإن الحيوانات في خطوط العرض السفلية في الوقت الحار من اليوم في ثقوب ، وتقع فترة حياتها النشطة في الصباح الباكر أو في وقت متأخر من المساء (أو تكون ليلية).

تقع الكائنات الحية في حالة السبات ليس فقط بسبب تأثير درجة الحرارة ، ولكن أيضًا بسبب عوامل أخرى. لذلك ، فإن الدب (حيوان الحرارة المنزلية) يسبت في الشتاء بسبب نقص الغذاء.

تعتمد الحيوانات المتجانسة الحرارة بدرجة أقل على درجة الحرارة في حياتها ، لكن درجة الحرارة تؤثر عليها من حيث وجود (غياب) الإمدادات الغذائية. تتمتع هذه الحيوانات بالتكيفات التالية للتغلب على آثار درجات الحرارة المنخفضة:

1) انتقال الحيوانات من المناطق الأكثر برودة إلى المناطق الأكثر دفئًا (هجرة الطيور ، هجرة الثدييات) ؛

2) تغيير طبيعة الغطاء (يتم استبدال الفراء الصيفي أو الريش بغطاء شتوي أكثر سمكًا ؛ حيث تتراكم طبقة كبيرة من الدهون - الخنازير البرية ، والفقمة ، وما إلى ذلك) ؛

3) السبات (على سبيل المثال ، دب).

تمتلك الحيوانات المنزلية الحرارة تكيفات لتقليل التعرض لدرجات الحرارة (المرتفعة والمنخفضة). لذلك ، لدى الشخص غدد عرقية تغير طبيعة الإفراز في درجات حرارة مرتفعة (تزداد كمية الإفراز) ، يتغير تجويف الأوعية الدموية في الجلد (في درجات الحرارة المنخفضة ينخفض ​​، ويزيد في درجات الحرارة المرتفعة) ، إلخ.

الإشعاع كعامل غير حيوي

تلعب الإشعاعات المختلفة التي تدخل الكوكب من الخارج (الأشعة الشمسية) دورًا كبيرًا أو تنطلق من أحشاء الأرض ، سواء في حياة النباتات أو الحيوانات. هنا نعتبر بشكل أساسي الإشعاع الشمسي.

الإشعاع الشمسي غير متجانس ويتكون من موجات كهرومغناطيسية ذات أطوال مختلفة ، وبالتالي ، لديهم أيضًا طاقات مختلفة. يصل سطح الأرض إلى أشعة كل من الطيف المرئي وغير المرئي. يشمل الطيف غير المرئي الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ، بينما يحتوي الطيف المرئي على سبعة من أكثر الأشعة التي يمكن تمييزها (من الأحمر إلى البنفسجي). تزداد كمات الإشعاع من الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة فوق البنفسجية (أي أن الأشعة فوق البنفسجية تحتوي على كميات من أقصر الموجات وأعلى طاقة).

لأشعة الشمس عدة وظائف مهمة من الناحية البيئية:

1) بسبب أشعة الشمس ، يتم تحقيق نظام درجة حرارة معينة على سطح الأرض ، والتي لها طابع منطقي خطي وعمودي ؛

ومع ذلك ، في غياب التأثير البشري ، قد يختلف تكوين الهواء اعتمادًا على الارتفاع فوق مستوى سطح البحر (مع الارتفاع ، ينخفض ​​محتوى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، لأن هذه الغازات أثقل من النيتروجين). يتم إثراء هواء المناطق الساحلية ببخار الماء الذي يحتوي على أملاح البحر في حالة مذابة. يختلف هواء الغابة عن هواء الحقول مع شوائب المركبات التي تفرزها النباتات المختلفة (على سبيل المثال ، يحتوي هواء غابة الصنوبر على كمية كبيرة من المواد الراتنجية والإيثرات التي تقتل مسببات الأمراض ، لذلك فإن هذا الهواء علاج لمرض السل. المرضى).

المناخ هو أهم عامل غير حيوي معقد.

المناخ هو عامل تراكمي غير حيوي يتضمن تركيبة معينة ومستوى معين من الإشعاع الشمسي ، ومستوى درجة الحرارة والرطوبة المرتبطة به ، ونظام رياح معين. يعتمد المناخ أيضًا على طبيعة الغطاء النباتي الذي ينمو في منطقة معينة وعلى التضاريس.

على الأرض ، هناك منطقة مناخية خطية ورأسية معينة. هناك أنواع مناخية استوائية رطبة وشبه استوائية وقارية حادة وأنواع أخرى من المناخ.

كرر المعلومات حول الأنواع المختلفة للمناخ في كتاب الجغرافيا الطبيعية. ضع في اعتبارك مناخ المنطقة التي تعيش فيها.

يشكل المناخ كعامل تراكمي نوعًا أو نوعًا آخر من النباتات (النباتات) ونوعًا وثيق الصلة من الحيوانات. المستوطنات البشرية لها تأثير كبير على المناخ. يختلف مناخ المدن الكبيرة عن مناخ مناطق الضواحي.

قارن نظام درجة الحرارة في المدينة التي تعيش فيها ونظام درجة الحرارة في المنطقة التي تقع فيها المدينة.

كقاعدة عامة ، تكون درجة الحرارة في المدينة (خاصة في الوسط) دائمًا أعلى منها في المنطقة.

يرتبط المناخ المحلي ارتباطًا وثيقًا بالمناخ. سبب ظهور المناخ المحلي هو الاختلافات في التضاريس في منطقة معينة ، ووجود المسطحات المائية ، مما يؤدي إلى تغيير في الظروف في مناطق مختلفة من هذه المنطقة المناخية. حتى في منطقة صغيرة نسبيًا من الكوخ الصيفي ، في أجزائه الفردية ، قد تنشأ ظروف مختلفة لنمو النباتات بسبب ظروف الإضاءة المختلفة.