12943 (647721), страница 3
Текст из файла (страница 3)
2.2 Хрящевые рыбы
Концентрация солей в крови хрящевых рыб, также как и у костных рыб, ниже, чем в морской воде. Но осмотическое давление жидкостей тела у этих рыб слегка превышает осмотическое давление морской воды, т.е. они гипертоничны по отношению к среде обитания. Достигается это тем, что, во-первых, в почечных канальцах хрящевых рыб идет активная реабсорбция мочевины и до 70-99% мочевины возвращается из первичной мочи в кровь, повышая ее суммарне омотическое давление; во-вторых, в крови хрящевых рыб накапливается триметиламиноксид (ТМАО), обладающий высокой осмотической активностью. Хрящевых рыб называют метизотоническими животными, т.е. промежуточными мжду гомойо- и пойкилоосмотическими формами.
Водный и солевой обмен на суше
Высшие наземные растения в большинстве своем относятся к гомойогидрическим формам, способным поддерживать определенное соотношение гидратуры цитоплазма и окружающей среды. У пойкилогидрических форм содержание воды в тканях изменчиво и зависит от влажности среды. Влагообмен идет чрез поверхность тела. К пойкилогидрическим формам относятся низшие растения (зеленые водоросли), мхи, папоротники, грибы и лишайники.
Растения извлекают нужную им воду из почвы при помощи корней. Лишайники, среди которых есть формы, довольствующиеся малым количеством воды, могут абсорбировать водяной пар. Низшие растения способны поглощать воду всей своей активной поверхностью. Растения сухого климата обладают рядом морфологических приспособлений, обеспечивающих минимальную потерю воды (погружение устьиц в глубь листа; сочность стебля; редукция листьев, превращающихся в иглы или шипы; способность листьев сворачиваться, прикрывая устьица, и тем уменьшать поверхность испарения).
Все сухопутные животные для компенсации неизбежной потери воды за счет испарения и выделения нуждаются в ее периодическом поступлении. Многие из них пьют воду, другие всасывают ее через покровы тела в жидком или парообразном состоянии; к последним относится большинство амфибий, некоторые насекомые и клещи. Большая часть животных пустынь никогда не пьет; они удовлетворяют свои потребности за счет воды, поступающей с пищей. Наконец, есть животные, получающие воду еще более сложным путем - в процессе окисления жиров. Примерами могут служить верблюд и насекомые, специализировавшиеся на определенной пище - рисовый и амбарный долгоносики, гусеницы платяной моли Tineola bis elliella и моли Aglossa pinguinalis, питающейся жиром.
Водные организмы живут в воде постоянно; гидрофиты могут жить только в очень влажных средах (амфибии, дождевые черви, наземные брюхоногие моллюски, мокрицы и большинство пещерных животных); мезофиты отличаются умеренной потребностью в воде или в средней влажности воздуха; в основном это эвригигры, т.е. организмы, выдерживающие большие колебания влажности. Чаще всего они встречаются в областях умеренного пояса; ксерофиты предпочитают сухие местообитания, они обладают специальными приспособлениями, о которых говорилось выше.
Растения-гидрофиты - пресноводные (элодея, тясчелистник, водяная лилия). Окружены пресной водой, вода поступает путем осмоса, свободно проходит в клетки через мембраны. Объем вакуоли повышается, создается тургорное давление. Водяное давление внутри клетки равно давлению в окружающей среде, поступление воды прекращается.
Галофиты: морские водоросли на сильно засоренных почвах в эстуариях рек. Запасают воду, имеют толстые кисточки стехни, густой слой слизи, чтобы не потерять воду путем испарения. Регулируют содержание солей, выводя их через железы.
Мезофиты: покрытосеменные. Воды достаточно, главное - потери Н2О ввиду испарения. Имеют ряд морфологических и физиологических особенностей, которые помогают уменьшить эти потери (сбрасывание листвы (кутикула, защищенные устьица с Уагс1).
Ксерофиты: - суккуленты, склерофиты, растительность сухих мест (пустыни) - экстремальные условия выдерживают в виде спор, семян. Суккуленты (кактус, алоэ - сочные, мясистые); склерофиты - жесткие листья.
Морфологические и физиологические особенности: например, восковая кутикула, погружение (соска) устьица, курчавость листьев, запасание воды - мясистные листья (бриофилляция), стебли, подземные части; глубокая корневая система ниже уровня грунтовых вод (акация, олеандр), поверхностная корневая система (кактус).
4. Кислород
По отношению к кислороду все живые организмы делятся на аэробные и анаэробные. К анаэробам относятся только некоторые бактерии, к аэробам - весь остальной живой мир.
Энергетические процессы в живом организме основываются на окислительно-восстановительных реакциях. Большинство живых организмов получают энергию путем аэробного окисления органические вещества. Приток О2, вывод СО2.
Механизм газообмена в диффузии газов О2, СО2 по градиенту их концентраций. У растений дыхание осуществляется всеми органами. О2 проникает через устьица, растворяется в жидкостях клеточной стенки и по градиенту парциального давления проникают в цитоплазму.
У мелких животных дыхание через поверхности тела. У сложных, крупных газообмен через специальные органы. Внешнее дыхание (в дыхательных органах) и внутренний газообмен в клетках и тканях).
5. Свет
< 150 нм - ионизирующая радиация. 150-400 нм УФ 400-800 нм видимый свет 800-1000 нм ИК
УФ (280-320 к) - канцероген. УФ (300-400 км) - стимулирует процессы клеточного синтеза. Синтезируется витамин Д (регулирует обмен Са и Р, нормализует рост, развитие). Приспособительная реакция, защита от ультрафиолета - пигмент, загар. Видимый свет - ориентирование в окружающей среде, фотосинтез.Свет, смена дня и ночи: жизнь осуществляется в условиях ритмически меняющейся среды. Ритмичность свойственна всем (биохимическая и физиологическая природа). В основе периодических процессов лежит внутренняя (эндогенная) программа, на которую действует сложный комплекс внешних условий.
Свет - датчик времени, фотопериод. Суточная ритмичность - смена активности и покоя.
Смена дня и ночи имеет огромное биологическое значение. На экваторе продолжительность дня в течение всего года не изменяется. В умеренном поясе имеются и лето, и зима, различие между которыми сводится не только к разнице температур. Эта разница, возрастающая по мере удаления от экватора, оказывается всего лишь следствием того, что летом день длиннее ночи, а зимой наоборот. Продолжительность дня называют поэтому фотопериодом.
В умеренном поясе фотопериод служит фундаментальным климатическим фактором, определяющим жизненный цикл большинства видов.
К биологическим явлениям, вызываемым фотопериодом как определяющим фактором, относятся: размножение многих млекопитающих и птиц; приобретение зимнего мехового наряда млекопитающими, например горностаем; смена оперения и перелет многих птиц; морфология некоторых бабочек: Araschnia levana принимает форму prorsa, когда ее гусеница живет при длинных днях; появление половых форм у тлей; наступление диапаузы и выход из нее у насекомых; наступление цветения у многих высших растений: одни размножаются в условиях длинного дня, другие в условиях короткого, третьи не реагируют на длину дня, и их цветение вызывается другими факторами.
В тропическом поясе, где продолжительность дня и ночи мало изменяется на протяжении года, фотопериод не может служить важным биологическим фактором. Его заменяет чередование сухого и дождливого сезонов.
В основе суточных ритмов жизнедеятельности лежат наследственно закрепленные эндогенные циклы физиологических процессов с периодом, близким к 24 часам. Это циркадианные (циркадные) ритмы. Цирканнуальные ритмы - годовые ритмы.
Глава 2.КЛИМАТ
Волгоградская область расположена на юго-востоке Русской равнины, вдали от океанов и морей. Поэтому климат области континентальный, с холодной, малоснежной зимой и продолжительным, жарким, сухим летом. Весна короткая, осень теплая и ясная. По обилию солнечного тепла область не уступает южному берегу Крыма.
Равнинный рельеф способствует проникновению в наш регион различных воздушных масс: зимой вторгается холодный, сухой, континентальный воздух Сибирского антициклона, усиливая суровость зимы (средние температуры у нас такие же, как в Петрозаводске, Москве, —10°, —11°); летом наблюдается приток воздушных масс с Атлантического океана. Пройдя над разогретой поверхностью Русской равнины, они иссушаются, нагреваются и почти не умеряют жару.
В течение всего года не исключается возможность проникновения в нашу область сухого арктического воздуха. Зимой, например, он еще более усиливает мороз, летом делает погоду прохладной; весной и ранней осенью приносит заморозки.
С Атлантического океана и Средиземного моря приходят циклоны. Чаще они бывают зимой, поэтому погода в этот период более изменчива.
Летом часто вторгаются сухие, горячие массы воздуха из Казахстана, тогда воцаряется жара до 39—45°.
Особенностью континентального климата являются большие амплитуды колебания температур. Среднемесячные амплитуды в области 30—32°, а максимальных и минимальных температур — 70—80°. В июле суточная амплитуда может достигать 11—12°.
Волгоградская область, как мы убедились, получает много тепла и имеет длительный вегетационный период. Продолжается он от 145—160 дней на севере до 165—175 дней на юге. Сумма положительных среднесуточных температур воздуха выше +10° за вегетационный период на севере составляет 2840°, на юге —3265°. Этих запасов тепла вполне достаточно для вызревания пшеницы, ржи, подсолнечника, сахарной свеклы, винограда и других сельскохозяйственных культур.
При обилии тепла и света большое значение для сельского хозяйства имеют атмосферные осадки. Однако их наша область получает явно недостаточно. В Заволжье в течение года выпадает всего 2!70—-300 мм_осадков, на северо-западе—400—500 мм. Две трети осадков приходится на теплый период (с апреля по октябрь). Большое количество их выпадает летом, когда испаряемость, к сожалению, превышает осадки, а потому в случае засухи почти бесполезны.
Недостаток влаги в южных районах и Заволжье в какой-то степени восполняется искусственным орошением.
На распределение осадков оказывает влияние и рельеф, обычно на возвышенностях их выпадает больше.
Количество осадков колеблется по годам. Например, в засушливом 1949 г. в Волгограде их выпало 124 мм, а во влажном 1915 г.—715 мм.
Территория нашей области весьма обширна, поэтому климат в ней не одинаков, наблюдаются заметные его изменения—с северо-запада на юго-восток. В этом направлении увеличивается континентальность, убывают осадки, возрастает испаряемость и засушливость.
Характеристика сезонов года
Зима. За начало зимы принимают дату устойчивого перехода среднесуточной температуры к отрицательным значениям и установления снежного покрова. Но в условиях нашей области выпадение снега не совпадает по времени с установлением морозной погоды. В северных районах температура становится отрицательной 8—9 ноября, а устойчивый снежный покров формируется на месяц позже—в начале декабря (см. таблицу). На юге области зима начинается в середине и конце второй декады ноября, а снежный покров устанавливается после 20-х чисел декабря. Зима продолжается на севере области 142—143 дня, в центральных районах— 130—132 дня, на юге— 120 дней, а продолжительность снежного периода составляет в северных районах 108—112 дней, в южных районах — 78—98 дней. Снежный покров на севере и северо-востоке области достигает 16—20 см, в центральных, заволжских и южных районах—6—12 см.
Зима малоснежная, с резкими холодными ветрами преимущественно северо-восточных и восточных направлении. Самый холодный месяц—январь. Средне-январские температуры понижаются с юго-запада на северо-восток от —8 до—12°. В отдельные дни температура опускается до —20—26°, абсолютный минимум —40°.
Зимой нередки туманы, тогда на проводах, крышах домов, ветвях деревьев осаждается изморозь, иней, что придает окружающему сказочно красивый вид. Больше всего туманов бывает в период с октября по март—около 30—40 дней. Но в отдельные годы число таких дней увеличивается до 80—90. Туман затрудняет работу транспорта, особенно авиации, так как видимость уменьшается при плотных туманах до 50—100 м.
Для волгоградской зимы, как мы убедились, характерно непостоянство. По причинам уже известным нередки оттепели, когда температура воздуха может повыситься с — 15, —20° до +2, +7°.
В северных районах области в течение зимы бывает 15—20 оттепельных дней, в южных районах—30— 35 дней. Оттепели опасны тем, что способствуют как выпреванию, так и вымерзанию озимых культур. Вы-превание случается чаще в конце зимы, при длительных плюсовых температурах. Если в разгар оттепели наступает резкое похолодание, то на полях образуется ледяная корка, озимые гибнут: трескающаяся от мороза земля разрывает корневую систему растений.
Такие периоды характеризуются также гололедом и гололедицей, близкими по своей природе явлениями. Гололед—это слой плотного льда, образующийся на поверхности земли, деревьях, окружающих предметах при намерзании переохлажденных капель дождя или тумана, обычно при температуре несколько ниже 0°С. Гололедица — результат резкого понижения температуры во время оттепели, когда снеговая или дождевая вода на поверхности земли превращается в лед.
Гололед и гололедица наносят большой ущерб: вызывают обрыв проводов, создают аварийную обстановку на дорогах, пропускают в землю воздух, ухудшая этим состояние озимых культур. Поэтому в колхозах и совхозах применяются специальные катки для разрушения на полях ледяной корки.
Зимой нередки метели. Они связаны с прохождением атмосферных фронтов, когда усиливается ветер и выпадает снег. Метели заносят дороги, населенные пункты, сильные метели уносят с полей вместе со снегом частички почвы, повреждая тем самым озимые культуры. В различных районах нашей области за зиму бывает 10—20 дней с метелями, но в отдельные годы число их достигает 40—45. Очень много метелей наблюдалось в зимы 1940/41, 1941/42, 1966/67, 1986/87 гг. Чтобы задержать снег на полях во время метелей и увеличить необходимое почве количество влаги весной, проводят снегозадержание (выставляют специальные щиты, образуют снежные валки).
Весна. Весна — и самое короткое время года. Она наступает в конце марта, когда среднесуточная температура воздуха поднимается выше 0° и сходит снег.
В первой половине апреля среднесуточная температура переходит рубеж +5°, и начинается вегетационный период.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
