Температура — как экологический фактор

Температура — как экологический фактор

Температура - один из основных экологических факторов. От температуры окружающей среды зависит температура организмов, а, следовательно, скорость всех химических реакций, составляющих обмен веществ. В основном живые организмы способны жить при температуре от 0 до +50° С, что обусловлено свойствами цитоплазмы клеток.

Однако существуют организмы, обладающие специализированными ферментными системами, что обеспечивает им возможность активного существования при температуре тела, выходящей за указанные пределы. Верхним температурным пределом жизни является 120-140°С(близкие к нему значения температуры выдерживают споры, бактерии). нижним - минус 190 -273° С (переносят споры, семена, сперматозоиды).

По отношению к температуре как экологическому фактору все организмы подразделяются на две группы: холодолюбивые и теплолюбивые.

Холодолюбивые организмы, или криофилы, способны жить в условиях сравнительно низких температур и не выносят высоких. Криофилы могут сохранять активность при температуре клеток до -8, -10°С, когда жидкости их тела находятся в переохлажденном состоянии. Криофилия характерна для представителей разных групп, например, для бактерий, грибов, моллюсков, членистоногих, червей и др. Криофилы населяют холодные и умеренные зоны.

В лабораторных экспериментах семена, споры и пыльца растений, коловратки, нематоды, цисты простейших после обезвоживания переносят температуры, близкие к абсолютному нулю, до -271,16°С, возвращаясь после этого к активной жизни. Приостановка всех жизненных процессов организма называется анабиозом.Из состояния анабиоза живые организмы возвращаются к нормальной жизни при условии, если не была нарушена структура макромолекул в их клетках.

У теплолюбивых, или термофилов, жизнедеятельность приурочена к условиям довольно высоких температур. Это преимущественно обитатели жарких, тропических районов Земли. Среди многочисленных беспозвоночных (насекомые, паукообразные, моллюски, черви), холодно- и теплокровных позвоночных имеется много видов, обитающих исключительно в тропиках. Настоящими термофилами являются растения жарких тропических районов. Они не переносят низких температур и нередко гибнут уже при 0°С, хотя физического замораживания их тканей и не происходит. Причинами гибели обычно являются нарушение обмена веществ, подавление физиологических процессов, приводящих к образованию в растениях не свойственных им продуктов, в том числе и вредных, вызывающих отравление растительного организма.

Многие организмы обладают способностью переносить очень высокие температуры. Например, пресмыкающиеся, некоторые виды жуков и бабочек, выдерживают температуру до 45-50°С. В горячих источниках Калифорнии при температуре 52° С обитает рыбка – пятнистый ципринодон, в водах горячих ключей на Камчатке постоянно живут сине-зеленые водоросли при температуре 75-80^сС, верблюжья колючка переносит нагревание воздуха до 70° С.

Таким образом, общие закономерности воздействия температуры на живые организмы проявляются в их способности существовать в определенном диапазоне температур. Этот диапазон ограничен нижней летальной (смертельной) и верхней летальной температурой.

Температура, наиболее благоприятная для жизнедеятельности и роста, называется оптимальной.

Температурный оптимум большинства живых организмов находится в пределах 20-25°С, и лишь у обитателей жарких, сухих районов температурный оптимум жизнедеятельности находится несколько выше 25-28^сС. Например, некоторые прямокрылые (кузнечики) проявляют повышенную активность в условиях пустынь Палестины при температуре 40°С и выше.

Для организмов умеренных и холодных зон России оптимальные температуры от 10 до 20°С, Так, у ветреницы дубравной процесс фотосинтеза наиболее интенсивно протекает при 10° С.

В зависимости от ширины интервала температуры, в которой данный вид может существовать, организмы делятся на эвритермные и стенотермные. Эвритермные организмы выдерживают широкие колебания температуры, стенотермные - живут лишь в узких пределах.

Температурный оптимум живых организмов зависит и от других экологических факторов. Установлено, что при полном освещении и избытке углекислого газа в воздухе оптимальная температура фотосинтеза 30°С, а при слабом освещении и недостатке углекислого газа она снижается до 10 С.