Abiotické faktory prostredia
Kategorie: Biológia (celkem: 966 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: anonymous
- Datum přidání: 01. července 2007
- Zobrazeno: 31889×
Příbuzná témata
Abiotické faktory prostredia
1. TEPLOTeplo patrí k najdôležitejším podmienkam života. Jeho hlavným dodávateľom je Slnko. Množstvo tepla rozhoduje o základnom formovaní zemského povrchu do klimatických oblastí a o geografickom rozšírení biologických druhov.
Rôzna je tolerancia organizmov voči teplote ich prostredia. Delíme ich na psychrofilné (chladnomilné), mezofilné (prispôsobené na telesnú teplotu homoitermných živočíchov, napr. ich symbionty a endoparazity) a termofilné (obyvatelia termálnych prameňov ...).
1.1. Tepelná bilancia
Na teplotu prostredia a jej zvyčajné kolísanie vytvorili organizmy viaceré funkčné prispôsobenia. Podľa tepelnej bilancie delíme organizmy na exotermné a endotermné. Exotermné organizmy vytvárajú málo tepla a rýchlo ho odovzdávajú do vonkajšieho prostredia, preto sa teplota ich tela mení v závislosti od teploty okolia. Sem patria mikróby, huby, rastliny a poikilotermné živočíchy. Endotermné sú iba vtáky a cicavce. Tieto živočíchy produkujú viac tepla a ich telesná teplota je za normálnych okolností nezávislá od teploty prostredia. Ich temperatúrna valencia býva širšia ako poikilotermných živočíchov. Rýchlosť vývinu exotermných organizmov preto závisí od teploty prostredia (závislosť rýchlosti priebehu chemických reakcií metabolizmu od teploty).
1.2. Letálna teplota
Každý organizmus, resp. jeho vývinové štádium má svoju temperatúrnu valenciu, ktorá je závislá od anatomických a fyziologických prispôsobení daného organizmu, jeho schopnosti regulovať teplotu a vytvárať si "vnútornú makroklímu". Pri nízkych teplotách je to predovšetkým hodnota kritického bodu zamŕzania telových tekutín, ktorá limituje ich temperatúrnu vitálnu zónu.
Rastliny a živočíchy pochádzajúce z teplých oblastí hynú chladom už pri teplotách blízkych 0oC, napr. aligátor pri 4oC. Exotermné organizmy, ktoré majú domov v miernom podnebnom pásme,
tolerujú aj teploty pod bodom mrazu, napr. trávy odolávajú mrázikom, na snehu a ľade sú aktívne chvostoskoky a rastú tam aj niektoré riasy atď. Veľmi nízke teploty prežívajú aj výtrusy, semená, cysty, vajíčka článkonožcov a i. Niektoré druhy sa dokonca natoľko prispôsobili na periodicky pôsobiace nízke teploty, že premrznutie ich určitého vývinového štádia, spravidla diaspóry alebo vajíčka, je podmienkou pre ich ďalší vývin, napr. pre vajíčka tzv. jarných druhov komárov rodu Aedes.
Pomerne úzky rozsah tolerancie voči vysokým teplotám závisí od denaturácie bielkovín teplom.
Horná letálna teplota pri dlhodobej expozícii väčšinou leží medzi 50 až 60oC. Len výnimočne sa organizmy prispôsobia na vyššie teploty, napr. kalifornská rybka Cypronod macularius žije v prameňoch pri teplote vody 52oC a larvy múch rodu Scatella dokonca znesú vody teplé 55oC. V horúcich prameňoch v Yellowstonskom národnom parku prebieha fotosyntéza siníc až po teplotu 75oC a vo vode teplej 88oC žijú baktérie. Udáva sa aj výskyt baktérií vo vodách vriacich sírových prameňov.
Proti pôsobeniu vysokých i nízkych teplôt sú zrejme najodolnejšie spóry baktérií, ktoré prežívajú dlhodobé pôsobenie teploty nad 100oC a cysty, resp. obdobné anabiotické štádiá niektorých živočíchov, napr. pomalky znášajú teplotu v rozmedzí od+100oC do -272oC.
1.3. Morfologické adaptácie
Morfologické adaptácie organizmov na vonkajšiu teplotu sú rôzne. Rastliny v chladných cirkumpolárnych a horských polohách sú podstatne menšie ako tie, ktoré vyrastajú v teplejších oblastiach, napr.trpasličie formy púpavy v horách alebo trpasličie brezy a vŕby v tundre. Horské rastliny sa často chránia pred chladom aj hustým ochlpením, napr. plesnivec, poniklec atď. Takisto vtáky a cicavce z chladných oblastí majú hustejšie operenie, resp. srsť atď. Podobne chĺpky, šupiny, zámotky a kokóny hmyzu majú okrem ďalších funkcií aj úlohu chrániť organizmus pred chladom. Systematicky príbuzné bezstavovce sú často väčšie v chladnom prostredí, napr. perloočky v horských a severských jazerách bývajú väčšie než v teplých vodách. Medúza Cyanea arctica dorastá v tvare zvonu v Arktickom mori až 2 m v priemere, kým v teplejšom Severnom mori iba 40-50 cm.
Poikilotermné stavovce sú často väčšie v teplej klíme, napr. tropické veľhady sú väčšie ako hady mierneho podnebného pásma. Aj ropuchy v strednej Európe sú väčšie ako v severnej Európe atď.
Pri homoitermných živočíchoch, ktoré sa prevažne alebo stále zdržiavajú vo voľnom atmosferickom prostredí (epiedafické druhy), sa uplatňuje zákonitosť o vzťahu medzi veľkosťou tela a relatívnou veľkosťou povrchu. Čím je objem tela väčší (a tvar zavalitejší), tým má živočích relatívne menší povrch a preto menej tepla odovzdáva do okolia, napr. medveď hnedý v strednej Európe dosahuje 150-250 kg, v chladnejších podmienkach Sibíri váži už 500 kg a jeho najsevernejšie populácie na Aljaške a Wrangelovom ostrove (rasa kodjak) dosahujú hmotnosť nad 700 kg. Polárny medveď biely môže dosiahnuť až 1000 kg.
Z takýchto pozorovaní vychádza Bergmannovo pravidlo, podľa ktorého vtáky a cicavce v chladných oblastiach sú väčšie ako rovnaké, či príbuzné druhy v teplých oblastiach. Toto pravidlo neplatí pre ťažné vtáky a pre drobné cicavce, ktoré prežívajú väčšinu svojho života v špecifických mikroklimatických podmienkach svojich nor alebo pod snehom, napr. lumíky.
Fyziologická potreba čo najviac zmenšiť telový povrch, aby sa obmedzil odvod tepla, vedie k tomu, že cicavce zmenšujú telové výčnelky - ušnice a krk (Allenovo pravidlo), napr. polárny zajac belák má celkom krátke ušnice, kým zajace v teplých krajinách ich majú veľké, slúžia im aj na odovzdávanie tepla z tela. Podobne líška polárna má uši celkom drobné, ukryté v srsti, kým európska líška obyčajná ich má stredne veľké a fenek, ktorý obýva horúce africké púšte, má mimoriadne veľké ušnice. Cicavce a vtáky žijúce v chladných oblastiach majú nielen hustejší a dlhší telový pokryv, ale vytvárajú aj vrstvy podkožného tuku, ktorý im slúži ako tepelný izolátor. Veľmi hrubé vrstvy podkožného tuku majú živočíchy studených cirkumpolárnych vôd (tučniaky, plutvonožce a veľryby).
1.4. Fyziologické a etologické adaptácie
Na ochranu pred nízkymi teplotami sú vyvinuté rôzne stabilizačné zariadenia. Pri rastlinách dochádza k zníženiu obsahu a cirkulácie vody, čo zvyšuje ich odolnosť voči chladu, dreviny z chladných stanovíšť majú drevo suché. Rastliny sa pritiskujú k zemi, kde je teplejšie, ako vyššie, vo voľnom priestore, preto na studených miestach rastú plazivé vankúše machu, kosodreviny ap. Tepelné vyžarovanie a transpiráciu znižujú i spánkové (nyctistické) pohyby vykonávané v noci a počas chladu, kedy sa kvety zatvárajú a čepele listov skladajú k sebe.
Nadbytočného tepla sa rastliny zbavujú transpiráciou, na výpar 1 g vody sa spotrebuje 2,4 kJ. Získavať vedia len slnečné teplo natáčaním asimilačných plôch a kvetov smerom k Slnku (pozitívny heliotropizmus).
Článkonožce dokážu zvýšiť telesnú teplotu svalovým pohybom, hmyz najčastejšie chvením a kmitaním krídel, pričom sa jeho telesná teplota zvýši až na 34-36oC. Až po dosiahnutí potrebnej teploty pre normálnu svalovú činnosť hmyz odlieta. Podobne aj zimomriavky a triaška cicavcov má za úlohu zvýšiť teplotu organizmu svalovou aktivitou. Značne rozšíreným mechanizmom na zvýšenie telesnej teploty je sociálna termoregulácia. Jednoduchým zhromaždením a vzájomným pritlačením viacerých jedincov sa zmenšuje celkový spoločný povrch vystavený vonkajšiemu prostrediu.
Obdobne je podmienené aj zohrievanie mláďat rodičmi, zimné sústreďovanie sa do zhlukov pri niektorom hmyze, obojživelníkoch a hadoch alebo tvorba kolónií tučniakov pri ich zimovaní na pevnine ap.
Kombináciu fyziologickej termoregulácie a sociálneho správania sa vykazujú včely. Prezimujú nakopené na sebe a časť ich vibruje krídlami, čím sa uvoľňuje teplo zo svalovej činnosti. Pri vysokých teplotách v úli zasa chvením krídel zaisťujú ventiláciu a výdatne znižujú teplotu prostredia. Mravce stavajú svoje hniezda na výslnných expozíciách, tzv. teplotná anténa. Mravce rodu Formica zakrývajú na noc otvory do mraveniska, aby obmedzili únik tepla atď.
2. SVETLO
Viditeľná časť žiarenia, svetlo, patrí k najvýznamnejším ekologickým faktorom. Na zemský povrch dopadá priame svetlo zo Slnka. Živočíchy s nočnou aktivitou využívajú aj svetlo odrazené od Mesiaca.
Svetlo je v podstate elektromagnetické žiarenie, v ekológii ho charakterizujeme podľa intenzity (jednotkou je lux) a kvality (vlnovej dĺžky). Ekologický význam má aj dĺžka a rovnomernosť pôsobenia svetla.
Svetlo má zásadný význam pre fotosyntetickú asimiláciu rastlín, ktorá je základnou formou získavania energie pre chod celej biosféry. Vzťah medzi intenzitou svetla a fotosyntézou vykazuje lineárny rast až k optimálnej hodnote pre daný druh (nasýtenie svetlom), po prekročení ktorej nastáva pokles fotosyntézy. Intenzita svetla určuje aj vertikálnu štruktúru viacetážových rastlinných spoločenstiev. V horných etážach sú rastliny svetlomilné, v dolných etážach tieňomilné.
2.1. Morfologické a fyziologické adaptácie na svetlo
Na svetlo sa rastliny adaptovali úpravou asimilačných orgánov a to jednak ich priestorovou orientáciou (fotické reakcie listov), jednak tvorbou asimilačných farbív, ktoré sú prispôsobené na rôznu kvantitu svetla (premiestňovanie chloroplastov). Iným mechanizmom na zníženie osvetlenia je kryt listov trichómami. Nároky živočíchov na svetlo sú rôzne, od druhov vyslovene fotofóbnych (pravé pôdne a jaskynné živočíchy, cez šeromilné (komáre ...) až po heliofilné (svižníky, väčšina ortoptér ...). Niektoré druhy normálne žijúce na svetle môžu dlhodobo vydržať pri jeho nedostatku, ak majú zabezpečenú potravu, napr. vo vodovodných systémoch nachádzame hubky, machovky a larvy pakomárov. Larvy komára obtiažneho (Culex molestus) sa vyvíjajú aj v mlákach tmavých pivničných priestorov atď. Niektoré živočíchy striedajú počas vývinu osvetlené a tmavé prostredie, napr. larvy hmyzu vyvíjajúce sa v pôde alebo v dreve, mláďatá cicavcov obývajúcich nory ap.
2.2. Svetelná tolerancia
Svetelná tolerancia predstavuje rozsah prispôsobenia organizmu na určitú intenzitu a kvalitu svetla. Pohyblivé organizmy aktívne vyhľadávajú priestor, resp. čas s priaznivými svetelnými podmienkami, napr.
bičíkaté riasy sa sústreďujú do vodného pásma s intenzitou osvetlenia, ktorá im najlepšie vyhovuje. Živočíšny planktón, ktorý sa riasami živí, ich nasleduje. Fytofágny hmyz býva fotopozitívny, napr. húsenice lezú za svetlom do korún stromov. Dážďovky a iné edafonty sú fotofóbne a pred svetlom sa ukrývajú.
Rastliny pri nedostatočnej intenzite svetla vykazujú tropistické reakcie za svetlom, etiolizujú sa a "ťahajú" sa za svetlom. Nadbytok svetla škodí tieňomilným rastlinám. Aj náhla silná zmena intenzity osvetlenia, ktorú za normálnych okolností rastlina toleruje, môže vyvolať poškodenie rastliny, napr. ak rastlinu, dlhý čas žijúcu v tieni, odrazu vystavíme intenzívnemu osvetleniu, čo pôsobí ako stres a vyvoláva jej defoliáciu.
Svetelná tolerancia živočíchov závisí od vývoja príslušných ochranných zariadení. Spravidla sa uplatňuje pigmentácia pokožky, kým pravým podzemným živočíchom pigment v integumente chýba. Ďalšou možnosťou na zníženie pôsobenia svetla na organizmus je odrážanie svetelných lúčov od hladkého povrchu tela, napr. lesklá kutikula hmyzu, lesklé perie tropických vtákov. Suchozemské stavovce regulujú príkon svetla na očnú sietnicu pomocou zužovania zrenice, prižmurovaním očných viečok ap.
2.3. Zraková orientácia
Zraková orientácia umožňuje živočíchom diaľkovú orientáciu v primerane osvetlenom prostredí. Najjednoduchšou formou tejto schopnosti sú fototaktické reakcie prvokov. Aj primitívne mnohobunkovce (červy ...) vlastnia zrakové receptory, ktoré ich informujú len o smere prichádzajúceho svetla. Mäkkýše už majú oči, ktoré im umožňujú aj obrazové videnie na krátku vzdialenosť. Pri niektorých článkonožcoch je zraková schopnosť značne vyvinutá, umožňuje obrazové videnie (opeľovače rastlín). Pri stavovcoch žijúcich vo fotickom prostredí je zrak dôležitým, často najvýznamnejším zmyslom. Vizuálna schopnosť zodpovedá intenzite osvetlenia, pri ktorej je daný druh normálne aktívny, ako aj existenčným nárokom na vzdialenostný dosah zrakovej orientácie. Ryby sú krátkozraké, lebo potravu nachádzajú v svojej blízkosti a optické pomery vo vodách neumožňujú viditeľnosť na väčšiu vzdialenosť. Suchozemské bylinožravce a všežravce ľahšie nachádzajú potravu, preto majú zrak slabšie vyvinutý (sviňovité, kopytníky ...). Naopak, dravce majú zvyčajne výborný zrak.
Viaceré živočíchy sa buď pre nároky na nočnú vlhkejšiu mikroklímu (slimáky, žaby ...), alebo preto, že sú menej vystavené biologickým nepriateľom, prispôsobili na nočný život. Na lov živočíchov s nočnou aktivitou sa adaptovali niektoré predátory (ropuchy, sovy, netopiere ...).
Tieto súmračné a najmä nočné živočíchy majú obmedzenú možnosť orientácie zrakom. Pri niektorých sa vytvorila schopnosť vidieť i pri slabom osvetlení. Ich oči sa prispôsobili tak, že majú široké zreničky, v sietnici prevládajú tyčinky nad čapíkmi, čo však oslabuje schopnosť farebne vidieť. Často býva vyvinuté tapeteum (sovy, plchy, mačky, psovité šelmy). Trvalý život v úplnej tme vedie k redukcii nepotrebných zrakových orgánov, ktoré nahradzujú iné zmysly (hmyz, mloky a ryby v jaskyniach a podzemných vodách).
2.4. Menotaxia
Menotaxia znamená využívanie svetelného zdroja pre navigáciu. Takýmto zdrojom môžu byť určité hviezdy, podľa ktorých sa riadia niektoré sťahovavé vtáky pri ťahoch, hoci za normálnych okolností sú dennými živočíchmi. Iné živočíchy využívajú polarizované svetlo Slnka, ktoré prechádza aj cez husté mraky, pre orientáciu v ich akčnom území. Podľa neho nachádzajú smer cesty pri návrate do svojho hniezda (mravce, včely ...).
2.5. Vplyv svetla n a aktivitu
Čas diurnálnej aktivity rastlín aj epiedafických živočíchov ovplyvňuje do značnej miery svetlo. Živočíchy podľa toho rozlišujeme denné, súmračné a nočné. Dôležitá je aj kvantita svetla, napr. jednotlivé druhy vtákov začínajú ráno spievať pri určitej intenzite svetla, podobne rojenie niektorého hmyzu je viazané na západ Slnka (efeméry, komáre ...), lelek a sovy sa aktivizujú počas pokročilého šera atď.
Živočíchy môžu mať deň rozdelený na jednu fázu aktivity a jednu fázu pokoja (jednofázové), napr. denný alebo nočný hmyz, spevavce ap., alebo majú za 24 hodín viac fáz aktivity a pokoja (polyfázové), napr. myši, mačky, jelenia zver ap.
Svetlo vplýva aj na reprodukciu fotických organizmov. Dĺžka denného osvetlenia, fotoperióda, je rozhodujúcim signálom pre začiatok kvitnutia mnohých rastlín, aj pre hniezdenie vtákov, napr. maximálne znášky vtákov sú pri 16 h. osvetlení, čo sa využíva v hydinárstve pri chove nosníc, ktorým sa svetelný deň predlžuje umelým osvetlením. Periodicita rozmnožovania spojená s ročnými zmenami fotoperiódy sa vyskytuje pri niektorom hmyze, ktorý sa v larválnom štádiu vyvíja vo vode (efeméry, pošvatky atď.). Dĺžkou svetelného dňa je indukovaný aj nástup diapauzy (prechod do zimnej aktivity) mnohých druhov fytofágnych roztočov a hmyzu.
Schopnosť vydávať svetlo (bioluminiscencia) sa vyskytuje v rôznych systematických skupinách organizmov. Svetielkujú niektoré psychrofilné baktérie, podhubie, jednobunkové morské riasy, pŕhlivce, červy, hlavonožce, hmyz a hlbinné morské ryby. Svetielkovanie má jednotný fyziologický základ.
Vzniká pri chemickej oxidačnej reakcii medzi tukovitou látkou luciferínom a enzýmom luciferinázou. Jav má rôzny biologický význam. Pri najnižších organizmoch - baktériach, hubách a červoch - je zrejme len náhodne vzniknutým produktom látkového metabolizmu. Vyššie živočíchy svetielkovanie využívajú pre stretnutie pohlaví (chrobáky svietivky, juhoamerický cucujo, hlbinné hlavonožce), na pasívnu obranu pred útočníkmi (niektoré hlavonožce) alebo na lákanie koristi (hlbinné morské ryby).
3. NEVIDITEĽNÉ ŽIARENIE
Pojem žiarenie zahŕňa elektromagnetické vlnenie v celom rozsahu vlnových dĺžok. Okrem viditeľného pásma, ktorého rozsah je rôzny pri rôznych živočíchoch, ho tvoria priľahlé pásma krátkovlnného ultrafialového žiarenia (UV žiarenie), dlhovlnné infračervené žiarenie (IF žiarenie) a nízkofrekvenčné rádiové pásmo.
UV žiarenie aktivizuje vitamín D a pohlavné hormóny v telách niektorých živočíchov. Vyššie dávky UV žiarenia sú škodlivé pre rastliny aj živočíchy, napr. pri cicavcoch vyvolávajú erytém kože, zrážanie bielkovín, kožnú rakovinu a sivý očný zákal (glaukomu). V ostatných rokoch dochádza k rizikovým hodnotám UV žiarenia v dôsledku vzniku ozónových dier v ozonosfére.
Vysoké intenzity radiácie UV v oblasti vlnovej dĺžky 0,27 - 0,24 µm sa využívajú na dezinfekciu vzduchu v aseptických prevádzkach, v chirurgických sálach, pri výrobe krvných preparátov, bakteriologických kultivačných pôd ap.
IF žiarenie sa prejavuje tepelnými účinkami. V atmosfére je viac pohlcované ako iné druhy radiácie, absorbujú ho najmä vodné pary, menej oxid uhličitý a ozón. Na vyžarovaní i na spätnom žiarení ovzdušia sa zúčastňuje iba IF žiarenie.
Rádioaktívne žiarenie zamoruje biosféru najmä v dôsledku antropogénneho pôsobenia, prirodzená rádioaktivita je pomerne malá. Biologické účinky radiácie sa prejavujú ionizáciou, excitáciou a disociáciou. Tieto fyzikálne deje vyvolávajú biochemické zmeny. Štrukturálne sa menia bielkoviny, zvyšuje sa ich viskozita, posúva izoelektrický bod, koagulujú pri nižších teplotách ap. V skladbe DNA sú vyvolávané rôzne mutácie, ktoré sa prejavujú geneticky. Výsledný biologický efekt ionizujúceho žiarenia závisí od ďalších faktorov fyzikálnych (hlavne teplota prostredia), chemických aj biologických (druh, vek a kondícia zasiahnutého organizmu). Pri cicavcoch najcitlivejšie reaguje krvotvorný a lymfatický systém, potom nasleduje črevný epitel a gonády, menej senzibilná je koža, svalstvo a nervy.
Biologické prejavy nastupujú v rôznych časových intervaloch po ožiarení.
Potlačenie bunkového delenia už po niekoľkých minútach, zníženie počtu lymfocytov po hodinách, krvácanie za niekoľko dní, chudokrvnosť po týždňoch a vznik nádorov po mesiacoch až rokoch. Všeobecne platí, že poikilotermné živočíchy sú odolnejšie voči žiareniu ako živočíchy teplokrvné. Vysokou toleranciou sa vyznačuje niektorý hmyz. Pri pokusných atómových výbuchoch sa ako najodolnejšie ukázali šťúry.
Pre niektoré živočíchy má existenčný význam aj magnetické pole Zeme. Podľa neho sa zrejme orientujú viaceré ťažné vtáky, ale aj morské živočíchy.
4. VODA
Voda patrí k nevyhnuteľným podmienkam života. V súčinnosti s teplotou rozhoduje o raze vegetačnej pokryvky a tým aj o charaktere terestrických ekosystémov. Živočíchy získavajú potrebnú vodu pitím, potravou, niektoré aj absorpciou cez pokožku (vodné druhy bezstavovcov), alebo absorpciou vodných pár (vajíčka článkonožcov), prípadne pri metabolických procesoch oxidáciou potravy či rezervných látok, tuku alebo cukrov, ako tzv. metabolickú vodu (hmyz žijúci v suchých vegetabíliách, zvieratá púšte ...).
Dôležitým ekologickým faktorom pre suchozemské organizmy, najmä rastliny a primitívnejšie živočíchy, je tiež vlhkosť, t.j. množstvo vodných pár vo vzduchu. Toto množstvo, ktoré sa udrží pri nasýtení, kolíše s teplotou a tlakom vzduchu, preto ho vyjadrujeme ako relatívnu vlhkosť, čo značí percento vodných pár prítomných vo vzduchu v porovnaní s jeho úplným nasýtením parami za daných podmienok teploty a tlaku.
Aj tuhé formy vody sú dôležitým ekologickým faktorom. Vysoká snehová pokrývka je pre nízku vegetáciu aj pre väčšinu drobných živočíchov priaznivá, lebo ich chráni pred mrazom. Na veľké organizmy však pôsobí vysoký sneh nepriaznivo, láme konáre stromov, zvieratám sťažuje prístup k potrave, obmedzuje ich pohyblivosť. Zamrznutý sneh robí potravu nedostupnou pre zver, ktorá si hľadá obživu pod rozhrabaným snehom. Ľad na vodách zabraňuje výmene plynov medzi vodou a ovzduším, čo vedie k duseniu rýb ap.
Podľa nárokov na vlhkosť prostredia rozlišujeme organizmy euryhygrické (nenáročné, prispôsobivé) a stenohygrické. Posledné delíme na xerofilné (suchomilné), hygrofilné (vlhkomilné) a hydrofilné (vodné).
Tolerancia organizmov proti zníženiu vodnej bilancie je rôzna. Mladé vývinové štádia znášajú nedostatok vody horšie ako odrastené jedince.
Aj prebytok vlhkosti môže byť škodlivý. Pri terestrických rastlinách vyvoláva hnilobu. Môže znižovať vitalitu živočíchov, vajíčka článkonožcov plesnejú, zaplavenie nôr vedie k utopeniu alebo podchladeniu prítomných mláďat cicavcov ap. Na ochranu voči narušeniu vodnej bilancie sa vyvinuli rôzne mechanizmy.
Regulácia hladiny vody v tele rastlín sa uskutočňuje transpiráciou. Odpar sa reguluje uzatváraním prieduchov, prípadne aj voskovými povlakmi na listoch. Niektoré rastliny ronia nadbytočnú vodu (gutácia).
Na periodicky dlhodobý nedostatok vlahy sa rastliny prispôsobili buď vytváraním zásob vody a jej obmedzeným výdajom v čase sucha (sukulenty ...), alebo fyziologickou schopnosťou stratiť značný podiel vody a prejsť do latentného stavu anabiózy. Niektoré vysychavé rastliny, najmä lišajníky a sinice, môžu stratiť vodu až na 5% pôvodného obsahu. V trópoch a subtrópoch, oblastiach s periodickými obdobiami sucha, sa vytvoril bióm opadavých lesov, v ktorom stromy strácajú listy v suchom období.
Živočíchy sa nadbytočnej vody zbavujú osmoregulačnými ústrojmi. Voči nadmernému vlhku ich chráni hydrofóbna pokožka - kutikula s voskovitou povrchovou vrstvou, husté mastné perie, alebo srsť.
Na nedostatok vody sa živočíchy prispôsobili fyziologicky aj správaním. Mnohé nižšie živočíchy prechádzajú do stavu anabiózy (cysty prvokov, obdobne pokojové štádia vírnikov, atď.) alebo zastavujú pohybovú aktivitu (vodné mäkkýše, ryby a žaby zaliezajú do bahna, prednožiabré ulitníky uzatvárajú ústie ulity trvalým viečkom, ulitníky sa chránia pred vyschnutím uzatváraním ústia schránky slizovým alebo vápnitým viečkom ...). U suchozemských živočíchov je pre zníženie strát vody významné aj uloženie dýchacích ústrojov vo vnútri tela (vzdušnice, pľúca). Ďalším spôsobom ako zmenšiť stratu vody, je zníženie množstva moču a množstva vody v exkrementoch a obmedzenie potenia.
K etologickým formám ochrany pred nepriaznivými vlahovými podmienkami patria aj únikové reakcie, napr. pôdne živočíchy zaliezajú pri vysychaní pôdy hlbšie do zeme, kým pri jej podmočení vyhľadávajú suchšie miesta.
Vlhkosť, spolu s teplotou, ovplyvňuje vývin terestrických bezstavovcov. Vajíčka článkonožcov sa vyvíjajú pri dostatočnom vlhku. Aj počet lienení môže vlhkosť ovplyvňovať. V suchom prostredí ich býva menej ako vo vlhkom.
4.1. Voda ako vonkajšie prostredie
Charakteristické znaky vody ako prostredia sú častá pohyblivosť, pomerne obmedzené kolísanie teploty, závislosť medzi teplotou a rozpustnosťou dýchacích plynov a viskozitou vody, zmena pri kritických teplotách (premena na ľad a paru), tepelná anomália vody (najvyššia hustota pri 4oC), ktorá zabraňuje zamŕzaniu recipientov od dna.
4.2. Teplotné pomery
Teplotné pomery, termika, sa prejavujú špecifickou tepelnou kapacitou a teplotou. Voda má oveľa vyrovnanejšiu tepelnú zotrvačnosť ako suchá zem.
Voda sa oproti zemi a vzduchu pomalšie ohrieva a pomalšie ochladzuje. Preto veľké objemy vody pomaly podliehajú tepelným zmenám, čím voda vykonáva funkciu termostatu, v ktorom organizmy nie sú vystavené prudkým zmenám.
Teplo získava voda adsorpciou slnečného žiarenia podstatne viac, ako zo vzduchu a z pôdy. V čistej priezračnej vode sa už v hĺbke 1 m premení 60% celkového slnečného žiarenia na teplo. Z vody sa teplo odvádza vyžarovaním a vyparovaním.
Teplota spolu s tlakom vzduchu vplýva na obsah rozpustených plynov vo vode: v 1 litri vody sa rozpustí pri 0OC 10,2 ml kyslíka, pri 20oC už len 6,4 ml. Zvýšenou teplotou podmienený pokles obsahu O2 je napr. príčinou, prečo počas teplých podvečerov vyskakujú ryby z vody - prekysličujú si žiabre bublinami vzduchu.
Teplota povrchových vôd značne kolíše, čím sa mení aj ich viskozita. To má význam obzvlášť pre drobné planktonty, ktoré môžu vytvárať rôzne morfologické sezónne varianty, ktorými sa mení ich povrchové napätie a tým aj vztlak vody, napr. cyklomorfóza niektorých dafnií.
Podzemné vody a pramene majú stálu nízku teplotu, ich obyvatelia sú preto zvyčajne stenotermní.
4.3. Chemizmus vody
Chemizmus vody má takisto rozhodujúci význam pre jej oživenie. Z plynov je najdôležitejšie nasýtenie vody kyslíkom. Kyslíkový režim určujú faktory fyzikálne (teplota a tlak vzduchu), mechanické (pohyby vody) a biologicko-chemické (fotosyntéza, respirácia, rozklad organických látok). Pri hnití bielkovín vzniká jedovatý sirovodík, ktorý sa hromadí pri dne a pôsobí jedovato na prítomné organizmy. Naopak metán sa vo vodách nerozpúšťa a v podobe bublín uniká z bahna. Preto sa jeho toxické účinky na organizmy neprejavujú.
Pre existenciu heterotrofných vodných organizmov je limitujúcim činiteľom obsah rozpustených plynov a chemických látok, ďalej pH vody a až potom nasleduje teplota a svetlo.
Zastúpenie minerálnych látok vo vodách je značne rozdielne. Morská voda sa vyznačuje vysokou salinitou (v priemere okolo 3% soli). Pevninské vody bohaté na minerálne látky (eurytrofné) majú vysokú produkciu fytoplanktónu, kým vody chudobné na minerálne látky (oligotrofné) sú chudobné aj produkčne.
V rôznej miere sú vo vodách zastúpené organické látky. Väčšinou dochádza k antropogennému znečisteniu kanalizačnými splaškami a agrochemikáliami. Hnojivá a fekálie v nízkych koncentráciach pôsobia stimulačne na rozvoj vodnej biocenózy. Priemyselné splašky, pesticídy a saponáty vodu vždy otravujú.
4.4. Prúd vody
Prúd vody patrí k hlavným limitujúcim faktorom v tokoch a v príbojovom pásme morí.
Organizmy sa prispôsobujú na tento faktor stálym priľnutím k pevnému substrátu, tvorbou prichytávacích zariadení (prísavky, byssusové vlákna) prípadne tvarom tela sploštelým (ploskulice, larvy blefarocér ...) alebo prúdnicovitým (lososovité). Vodný prúd je aj príčinou pozdĺžnej zonácie tokov na lenitické a lotické úseky (rybie pásma na tokoch).
5. VZDUCH
Vzduch, hlavne jeho zložky, kyslík a oxid uhličitý, sú základnou podmienkou existencie života v biosfére. Ako faktor prostredia pôsobia aj ďalšie chemické a fyzikálne zložky vzduchu, najmä jeho hustota a prúdenie.
Chemické zloženie je značne homogénne: 78% N2, 21% O2, zvyšok tvoria vzácne plyny a CO2, prípadne znečisťujúce látky. Vzduch má malú hustotu a nosnosť, preto medzi živočíchmi chýbajú druhy schopné trvalého pobytu vo vzduchu. Len inaktívne formy mikroskopických živočíchov (cysty ...) a rozmnožovacie častice niektorých rastlín (spóry, peľ, semená) sa dlhší čas môžu vznášať vo vzdušných prúdoch. Za trvalých obyvateľov vzduchu môžeme do istej miery považovať niektoré autotrofné baktérie oxidujúce plynné látky, napr. vodíkové a metánové baktérie. Všetky drobné organizmy vznášajúce sa pasívne vo vzduchu nazývame aeroplanktón.
Tlak vzduchu na jednom mieste pomerne málo kolíše, avšak značne klesá s narastajúcou nadmorskou výškou. Cicavce pomerne zle znášajú náhly prechod do redšieho vzduchu, ktorý u nich vyvoláva vznik tzv. horskej choroby. Vtáky sú voči riedkemu vzduchu odolnejšie a mnohé z nich vyletujú až do výšky niekoľkých km.
Vlnenie vzduchu vnímajú mnohé živočíchy ako zvuk. Vlnenie s veľmi vysokou frekvenciou, nad 20 tis. Hz, nazývame ultrazvuk. Vnímajú ho len netopiere a niektorý hmyz. Netopiere využívajú ultrazvuk pri orientácii pomocou echolokácie.
Prúdenie vzduchu, vietor, sa vyskytuje v základných formách prevažne ako vodorovné alebo vertikálne (výstupný a zostupný vietor). Prúdenie vzniká presunom vzduchovej masy z miest vyššieho na miesto nižšieho tlaku v dôsledku nerovnomerného zohriatia povrchu Zeme slnečným žiarením.
Vzdušné prúdenie využívajú anemofilné (vetrosnubné) rastliny na opeľovanie a aeroplanktón na priestorové rozširovanie. Niektoré drobné živočíchy, najmä hmyz a pavúky, môžu byť vzdušnými prúdmi vynášané do veľkých výšok. Mláďatá niektorých pavúkov pomocou pavučín, ako tzv. babie leto, využívajú vietor na premiestňovanie na väčšie vzdialenosti. Slabé prúdenie vzduchu uľahčuje let zlým letcom, silné prúdenie vedia využiť len výborní letci pri plachtení (víchrovníky, albatros ...). Silný vietor môže zaniesť vtáky a hmyz na značné vzdialenosti, čo vysvetľuje ich rozšírenie na ostrovoch vzdialených od pevniny alebo v odľahlých oázach.
Slabí letci, žijúci na izolovaných exponovaných miestach pri existenčne nevyhovujúcom prostredí (morské ostrovy, hory nad pásmom lesov, okraje púští ...), sú ohrození možnosťou prenesenia vetrom do existenčne nevyhovujúcich miest. Preto sa pri ináč lietajúcich radoch hmyzu na takýchto stanovištiach vytvorili bezkrídle populácie.
Vietor ovplyvňuje aj orientáciu živočíchov. Cicavce "vetria" proti vetru, ktorý im prináša pachy, podobne vietor usmerňuje šírenie sexuálnych feromónov motýľov ap. Šelmy sa prikrádajú k vyhliadnutej koristi proti vetru, aby sa neprezradili pachom a aj zvuky zapríčinené ich pohybom, takisto telesný pach sú vetrom tlmené atď.
5.1. Zaťaženie ovzdušia
Zaťaženie ovzdušia, znečistenie, stále vzrastá vinou priemyselných exhalátov, výfukových plynov, dymu z vykurovacích zariadení a sekundárnej prašnosti, ktorú zapríčiňujú dopravné prostriedky, vietor, stavebné práce ap. Plyny, tekuté i pevné častice látok, ktoré kontaminujú ovzdušie, sa sedimentáciou a zrážkami vracajú späť na zem, kde podstatne menia vlastnosti pôdy a vody.
Všetky škodliviny v ovzduší, plynné aj pevné, ktoré emitujeú primárny zdroj, nazývame exhaláty. Rozlišujeme pri nich emisie a imisie. Emisie sú škodliviny produkované konkrétnym zdrojom (určitou fabrikou, hutou ...), meriame ich v kg.h-1, alebo v tonách za rok. Imisie sú všetky škodliviny prítomné v ovzduší bez ohľadu na ich pôvod, napr. v mestách ich tvoria výfukové plyny áut, dym z vykurovacích zariadení, aj exhaláty závodov. Miera pre imisie je ich koncentrácia v mg.m-3 vzduchu. Pevné látky hodnotíme ako prašný spad.
Vplyv imisií na organizmy sa prejavuje priamo i nepriamo. Primárne škody vznikajú bezprostrednými dráždivými a toxickými účinkami imisií na organizmy. Upchávajú prieduchy rastlín, u živočíchov vyvolávajú katary slizníc, alergické reakcie, otravy atď. Sekundárne škody spočívajú v znehodnocovaní životného prostredia, napr. dym a prašnosť znižujú slnečnú radiáciu, aerosoly sa stávajú kondenzačnými jadrami pre vznik hmly a smogu.
Nepriamym ukazovateľom kontaminácie ovzdušia je nástup alebo ústup špecifických organizmov, prípadne celých asociácií a spoločenstiev. Tieto organizmy signalizujúce prítomnosť nežiadúcich látok nazývame bioindikátory.
K najhojnejším emisiám energetiky, hút priemyslu patrí SO2 a As2O3. Vyvolávajú podstatné zmeny v spoločenstvách, aj zmeny chemizmu pôdy. Nápadne poškodzujú ihličnaté stromy. Postupne odumiera smrek, borovica, jedla a neskoršie i smrekovec. Odolnejšie sú breza, jarabina vtáčia, osika, dub letný a hrab.
Citlivým indikátorom zvýšenej koncentrácie SO2 vo vzduchu sú niektoré lišajníky.
Arzén spôsobuje hynutie včiel, preto klesajú výnosy ovocinárstva a je znemožnené pestovanie ďateliny na semeno. Intoxikovaný rožný statok chudne, stáva sa malátny, klesá jeho dojivosť. Drasticky sa znižuje početnosť edafontov, miznú nitrifikačné a anaeróbne pôdne baktérie, čo spôsobuje pokles úrodnosti pôdy. Dochádza aj k otravám zveri atď. U obyvateľstva narastá nemocnosť na choroby dýchacích ciest a zažívacieho traktu.
Fluórom zamorujú prostredie najmä hlinikárne a niektoré priemyselné exhalácie. Fluór potláča najmä ďatelinu, lúčne trávy a dreviny. Poškodenie rastlín sa prejavuje v depigmentácii listových čepelí, prechádza do nekróz až defoliácie. V oblasti maximálnej intoxikácie fluórom sa rozširujú tolerantné rastliny Festuca rubra, Agropyron repens, Agrotis alba. Živočíchy ochorejú na fluorózu, z domácich zvierat sú najviac citlivé hovädzí dobytok, ovce, potom ošípané a králiky.
Magnezitky exhalujú magnezitový prach, ktorý zaletuje až do vzdialenosti 20 km od závodu. Prach obsahuje až 75% MgO, po styku s vodou prechádza na Mg(OH)2, ktorý vytvára na povrchu pôdy hrubú tvrdú kôru. V pôde sa brzdia nitrifikačné procesy, degradácia pôdy znemožňuje pestovať poľnohospodárske plodiny a spôsobuje vysýchanie stromov. Vzniká rastlinné spoločenstvo "otužilých" druhov: Agropyron repens, Agrostis stolonifera, Puccinelia distans, Carex distans, Calomagostris epigeios a Chenopodium glaucum.
6. PÔDA
Pôdu definujeme ako vrchnú vrstvu zemskej kôry, v ktorej prebiehajú pôdotvorné procesy a ktorá je prostredím pre podzemné orgány rastlín (rizosféru). Pôda patrí k podstatným činiteľom formujúcim povahu ekosystémov. Má prvoradý význam ako stanovište rastlín, je prostredím pre pôdne orgamizmy a je podložkou, po ktorej sa pohybujú živočíchy. Pôda ako povrchová časť geobiosféry plní aj funkciu retenčného priestoru pre vodu, reguluje vodný režim na súši. Významná je i pufrovacia schopnosť pôdy, najmä jej sorpčné schopnosti a schopnosti rozkladať toxické látky na látky neškodné.
Pôdne zložky sú organické a anorganické. Anorganickú zložku tvoria minerálne častice rôznej veľkosti a tvaru, ktoré vytvárajú zrnitosť (textúru) pôdy. Častice pozostávajú zvyčajne z kremičitanov a hlinitokremičitanov, často v spojení so zlúčeninami železa.
Organický podiel pôdy tvorí zložka neživá, humus a zložka živá, edafon.
Pedogenéza, čiže proces vzniku pôdy je založený na fyzikálnom, chemickom a biologickom zvetrávaní povrchových vrstiev zemskej kôry a humifikácii zvyškov ústrojných látok pôsobením klímy, edafónu a rastlín.
Najdôležitejším pôdotvorným vplyvom je podnebie, najmä množstvo zrážok a teplota. Chemické zloženie materskej horniny podmieňuje zastúpenie a množstvo živín v pôde. Podzemná voda pôsobí na vzdušno-tepelný a vodný režim pôdy a obohacuje pôdu o rôzne látky. Do tvorby pôdy významne zasahujú antropogénne vplyvy: orba, hnojenie, meliorácie, exhaláty atď., čím sa pôdy rozdeľujú na prirodzené a kultúrne.
Podľa pôvodu podložia a substrátu delíme pôdy na primárne uložené (eluviálne), ktoré vznikli na mieste materskej horniny a na pôdy sekundárne uložené (deluviálne), ktoré tvorí materiál premiestnený na druhotné stanovište vodou (aluviálne usadeniny), vetrom (spraše), gravitáciou (koluviálne sedimenty), ľadovcami (glaciálne usadeniny) alebo ľudskou činnosťou.
6.1. Pôdny profil a textúra
Pôdny profil predstavujú vrstvy na zvislom priereze pôdy. Počas pôdotvorných procesov sa menia jednotlivé vrstvy pôdy, ktoré nazývame pôdné horizonty. V úrodnej pôde nachádzame obyčajne 3 vrstvy odlišné morfologicky, chemicky aj oživením. Najvrchnejšiu vrstvu, tzv. A horizont tvoria deštruované organické látky, ktoré sa humifikačnými pochodmi pretvárajú na humus. Obyčajne má niekoľko subhorizontov pričom platí "čím je pôda zrelšia tým má výraznejšiu diferenciaciu. U lesných pôd ho prekrýva opadankový horizont Ao z listového opadu, pod ním je fermentačná (F) vrstva, ktorá obsahuje enzymaticky a mechanicky pozmenené zbytky organizmov. Pod A horizontom leží prechodný (iluviálny) B horizont (metamorfovaný horizont), do ktorého minerálnych častíc sa vyplavujú látky z humusového horizontu. C horizont je pôvodná nezmenená materská hornina, podložie, je dôležitý aj po stránke chemickej. Vápencové horniny vytvárajú chemicky značne stabilnú zeminu, čo podporuje mikrobiálnu činnosť a rozvoj rastlín. Alkalitu pôdy vyvoláva najmä uhličitan vápenatý. Kyslá reakcia pôdy je na silikátových podkladoch a na miestach, kde je pôda odvápnená. Kyselinu kremičitú potom nahrádzajú kyseliny humínové a k hydroxidu hlinitému pristupuje i hydroxid železitý. Vzniknutý íl je veľmi nestály a preniká do väčších hĺbok, takže v horných častiach profilu mizne.
Na vlastnosti pôd výrazne vlýva druh materskej horniny, klíma a vegetačný porast. Vo vlhkom podnebí je tendencia vzniku kyslých pôd (pH 6-4), v suchom podnebí prevláda zásaditá reakcia (pH 7-12). Indikátormi kyslých pôd sú napr. vres (Calluna vulgaris), metlica krivoľaká (Deschampsia flexulosa).
Alkalifilné sú lomikameň (Saxifraga sozoon), stračka (Consolida regalis), hlaváčik letný (Adonis aestivalis) a mliečník drobný (Euphorbia exiqua).
Pre vegetáciu sú dôležité aj fyzikálne vlastnosti pôdy, jej hmotnosť, pórovitosť, vlhkosť, priepustnosť pre vodu, vzdušnosť, tepelná kapacita a farba.
Podľa zrnitosti pôdy (textúra) delíme na ľahké (piesočnaté), stredné (hlinité) a ťažké (ílovité). Významná je najmä štruktúra povrchovej vrstvy, kde sa uskutočňujú najdôležitejšie chemicko-fyzikálne a biologické deje súvisiace s výživou rastlín. Zrnitosť nižších horizontov rozhoduje o postupe vody. Do vodných pomerov pôdy zasahuje hlavne prítomnosť ílovitej, pre vodu nepriepustnej vrstvy, ktorá býva príčinou zamokrenia pôd. Obrátene pôsobia piesčité a štrkovité podklady. Podložie sa odráža i v reakcii povrchových tokov na zrážky. Toky s nepriepustným podložím (flyšové pásmo Slovenska) reaguje na nedostatok zrážok rýchlejším poklesom prietoku. Povodia s priepustným podložím dovoľujú vytvárať zásoby podzemných vôd.
Reliéf terénu ovplyvňuje vodný režim pôdy. Na strmších svahoch steká voda rýchlejšie a pôdy sú suchšie. V preliačeninách sa naopak voda hromadí a zem je vlhšia. Výpar je podporovaný expozíciou svahu na juh a východ. Západné a severné svahy sú vlhké a chladné. To ovplyvňuje aj ráz spoločenstiev na rôznych expozíciach.
6.2. Pôdne typy
Pôdné typy sú hlavnými pôdnými predstaviteľmi pri klasifikácii pôd. Zodpovedajú komplexu vlastností určitého typu krajiny. Najčastejšie prístupom triedenia pôd je klasifikácia založená na tých kritériách, ktoré súvisia s genézou pôd, resp. činiteľmi pôdotvorného procesu. Tento prístup klasifikácie pôd označujeme ako genetický a vyčleňujeme tzv.genetické pôdné typy.Geneticky pôdný typ zahŕňa skupinu pôd charakterizovanú rovnakým súborom pôdotvorných procesov.Pôdy rovnakého typu sa vývijajú v podobných hydrotermických podmienkach geografického prostredia, na určitých skupinách materských substrátov s podobným vegetačným krytom.
Najvýznamnejšie vlastnosti pôdného typu sú textúra pôdy, podiel ústrojnej hmoty a výmenná schopnosť živín.
Charakteristika hlavných pôdných typov
Černozem - sa nachádza v najšuchších a najteplejších nížinatých oblastiach Slovenska v nadmorských výškach do 250 m, s priemernou ročnou teplotou 8.5-9 oC pri ročnom úhrne zrážok 500-650 mm. Na vzniku černozemi sa podieľa pôdotvorný proces, pri ktorom sa humifikáciou veľkého množstva vegetácie vytvára 0,6-0,8 m hrubý humusový horizont. Majú neutrálnu pôdnú reakciu, vysoký obsah kvalitného humusu s drobno hrudkovitou štruktúrou a dobrým vodným režimom, vysokým obsahom živín a pomerne vysokou úrodnosťou.
Hnedozem - je rozšírená v pahorkatinách a v nízko polože-
ných kotlinách v nadmorských výškach okolo 150-300 m, s priemernou ročnou teplotou 8-9 oC a zrážky 600-700 mm.
Hlavný pôdotvorný proces je ilimerizácia, pri ktorom dochádza k posunu ílovitých častíc pôdy. Majú slabokyslú až neutrálnu pôdnú reakciu, menej kvalitný a stabilný humus, ornica je hlinitá s
hrudkovitá štruktúrou s dostatkom živín, patria medzi najhodnotnejšie pôdy.
Kambizem - je najrošírenejším pôdným typom. Nachádza sa na pahorkatinách, vrchovinách a pohoriach pevných hornín (žula, andezit) preto obsahujú štrk a kamenie. Sú v nadmorskej výške 300-600 m s ročnou teplotou 6-9 oC, ročný úhrn zrážok 600-900 mm.Hlavným pôdotvorným procesom je vnútropôdné zvetrávanie. Má kyslú až slabokyslú pôdnú reakciu. Ich úrodnosť sa znižuje od pahorkatín k horám a od hlbokých a neštrkovitých k plytkým, kamenistým a štrkovitým kambizemiam.
Fluvizem - je rozšírená pozdĺž vodných tokov, kde ich pôdotvorným substrátom sú hlinité, piesočnaté, ílovité i štrkovité riečne uloženiny. Vplyv vodného toku na pôdu sa prejavuje účinkom podzemnej vody, kedy vznikajú glejové horizonty,ale aj povrchovej vody, kedy vznikajú oglejené horizonty. Majú rôzne chemické i fyzikálne vlastnosti. Môžu byť kyslé, neutrálne, alkalické, piesočnaté až ílovité. Obsah humusu je nízky, ale aj vysoký, úrodnosť je rôzná.
6.3. Pôdne organizmy
Pôdne organizmy (edafon, geobionty) žijú v štrbinách a dutinách pôdy vyplnených vzduchom alebo vodou. Osídľujú najmä horné vrstvy pôdy. Pre humifikačné procesy sú z nich najdôležitejšie baktérie a huby. Živočíchy sa zúčastňujú iba prvých stupňov mineralizačných procesov, najväčší význam majú mrlice, dážďovky, roztoče a chvostoskoky. Významné je aj nepriame pôsobenie väčších živočíchov, ktoré vŕtaním chodbičiek a chodieb uľahčujú prístup vzduchu a tým prevzdušňovanie pôdy, čím urýchľujú oxidáciu organických látok v pôde a ich humifikáciu.
7. KLÍMA
Klíma (podnebie) je komplexom najdôležitejších abiotických faktorov, ktoré určujú charakter pevninových ekosystémov. Klímu definujeme ako priemerné každoročne sa opakujúce poveternostné podmienky: teplotu, zrážky, žiarenie, vlhkosť, pohyby a tlak vzduchu.
Podľa polohy daného priestoru vzhľadom k rovníku rozlišujeme tropické, subtropické, mierne, chladné a polárne podnebie. Krajiny v blízkosti oceánov vykazujú prímorskú (oceánickú) a krajiny vnútrozemské zase kontinentálnu klímu. Tieto veľkoklímy (makroklímy) sa diferencujú na regionálne mezoklímy, ktoré určuje nadmorská výška, morfologické pomery a prevládajúci smer a intenzita vetrov, napr. Košická kotlina, Východoslovenská nížina. Na menších priestoroch sa vytvára miestne podnebie (mikroklíma) určované najmä vegetačným krytom, napr.
horská, stepná a lesná klíma. V priestore ekoklímy vzniká osobitný režim meteorologických prvkov, mikroklíma, napr. na severnej a južnej strane vrchov, v jaskyniach ap. Na malých ohraničených priestoroch v rámci ekosystémov sa vytvára štrukturálna klíma, napr. pod odškerenou kôrou stromov, v norách ap.
Klimatické faktory podmienili vznik rôznych morfologicko-fyziologických a etologických adaptácií. Zmeny podnebia sprevádzali premeny druhov (procesy speciácie), zmeny v sile populácií, v priestorovom rozšírení i spôsobe života.
Najčastejšie adaptácie živočíchov na klímu vystihujú tzv. klimatické pravidlá:
1. Veľkostné (Bergmannovo) pravidlo: Vnútri druhu vykazujú populácie vtákov a cicavcov z chladnejších oblastí v priemere väčšie telesné rozmery ako populácie z teplejších oblastí, napr. veľkosť jeleňov, diviakov, medveďov, tigrov a výrov sa smerom na sever zväčšuje.
2. Proporciové (Allenovo) pravidlo: Telové prívesky (končatiny, ušnice, zobáky) majú populácie z teplých oblastí relatívne dlhšie ako u populácií žijúcich v chladnejšej klíme. Tento jav sa vysvetľuje tým, že populácie žijúce v chladnejšej klíme sa vyčnievajúce časti tela viac ochladzujú. Chlad inhibuje, kým teplo podporuje bunkové delenie.
3. Glogerovo pravidlo o pigmentácií: Živočíchy z vlhkých a teplých oblastí vytvárajú melanín silnejšie ako v oblastiech suchých a chladných. Svetlá farba integumentu má taký fyziologický význam, že vyžaruje menej tepla ako tmavé sfarbenie.
8. OHEŇ
V suchých lesných a stepných oblastiach mierneho a tropického pásu, hlavne v období sucha, majú významnú úlohu požiare. Časté požiare ničia stromy a spolu s ďalšími faktormi zabraňujú vzniku lesa vo vlhkých podmienkach. Oheň však neničí trávy, resp.ich podzemnú časť, nakoľko majú široko rozvetvený koreňový systém. Má selektívny účinok, niektoré organizmy obmedzuje viac ako iné a podporuje rozširovanie druhov odolných voči ohňu. Ľahké prízemné požiare však pomáhajú deštruentom rozkladať telá mŕtvych organizmov a uvoľňovať živiny do pôdy. Vysoké požiare môžu zničiť všetko rastlinstvo a sú limitujúce pre väčšinu organizmov. Postihnuté spoločenstvo sa musí vyvíjať celkom od počiatku a jeho regenerácia trvá veľa rokov.
Ďalšie zdroje
Závislosť organizmu na prostredí
Existencia organizmu je závislá na vonkajšom prostredí. Všetky organizmy sú samostatné individuá, zreteľne ohraničené od svojho okolia. To však neznamená ze jsou na svem okoli nezavisla.
Vlastnosti vnejsiho prostredi, ktere umoznuji existenci organismu - zivotni podminky, jsou tvoreny faktory nezive prirody - abioticke faktory ci podminky, jednak ostatnimi organismy - bioticke faktory. Abioticke faktory maji charakter fyzikalni nebo chemicky.
Z fyzikalnich podminek je to predevsim teplota prostredi. Vetsina organismu muze zit jen v relativne uzkem rozmezi teplot, tj. v teplotach mezi 0 - 50 C. Pri teplotach vyssich nez 50 C se meni jiz struktura molekul bilkovin, ktere jsou jednou ze zakladnich chemickych soucasti bunky. V dusledku techto zmen se porusuje bunecny metabolismus.
Dalsim dulezitym fyzikalnim faktorem prostredi je atmosfericky tlak. Zasadne dulezitym faktorem je neustaly priliv svetelne energie ze slunce. Primo na svetle je zavisla existence pouze autotrofnich organismu, ktere premenuji tuto energii v chemickou energii. Heterotrofni organismy jsou na svetelne energii zavisle jiz neprimo tim, ze ziskavaji energii z latek, ktere se tvori v organismech. Organismy pri svem individualnim vyvoji rostou, zvetsuje se jejich hmotnost, a musi proto prijimat vsechny potrebne chemicke prvky z vnejsiho prostredi. Vnejsi prostredi organismu musi proto obsahovat vsechny biogenni prvky a navic ve vhodnych chemickych slouceninach. Naproti tomu nesmeji byt v prostredi latky, ktere organismy poskozuji. Vetsina organismu uvolnuje z organickych latek potrebnou energii pomoci bunecnych oxidaci - nazyvame je aerobni. Pritomnost kysliku v atmosfere je pro ne zcela nezbytnym faktorem. Urcite chemicke slozeni prostredi, v nemz organismy ziji, je tedy jednou ze zakladnich abiotickych podminek existence zivota.
Behem vyvoje Zeme a behem vyvoje zivota se podminky abioticke i bioticke postupne, i kdyz pomalu, neustale menily. Temto zmenam podminek odpovidalo i prizpusobovani organismu. Organismy se tedy musi neustale prizpusobovat menicimu se nezivemu i zivemu okoli. Prizpusobivost - adaptabilita k podminkam vnejsiho prostredi je tedy jednou ze zakladnich vlastnosti zivota. Adaptacni moznosti jak na urovni druhu jsou ovsem omezene a vyzaduji zpravidla delsi cas. 4.3 FAKTORY PROSTREDIA A EKOLOGIA CLOVEKA
Všetky živé systémy sú trvalo ovplyvňované a nepretržite vstupujú do úzkych vzťahov s rozmanitými faktormi vonkajšieho prostredia. Nazývame ich aj ekologické faktory. Rozdeľujú sa na abiotické a biotické.
4.3.1 Abioticke faktory zivotneho prostredia
Abioticke faktory, ktore priamo vplyvaju na cloveka, pozname:
1. Chemicke a fyzikalne faktory
V pode, vode a ovzdusi sa vacsinou antropickou cinnostou cloveka udrzuje urcita koncentracia chemickych latok.
Pretoze tieto zlozky prostredia (poda, voda, vzduch) su vzajomne prepojene, je aj ich vyskyt v zivotnom prostredi neobmedzeny. Chemicke faktory limituju zivot na Zemi. Medzi zivotne dolezite patri napr. voda, kyslik, uhlik, ziviny, stopove prvky a pod. Pocas evolucie sa clovek dlhodobo prisposoboval istej hladine chemickych latok v prostredi. Vplyv niektorych chemickych latok sa napriklad negativne prejavuje na kvalite zivota cloveka, napriklad v priemyselnych a mestskych oblastiach. Skodlive je najma posobenie chemickych latok na centralny nervovy system. Toxicke latky mozu sposobovat neurologicke poruchy, mozu narusat normalne spravanie cloveka a vyvolavat psychicke alternacie. Prekrocenie tejto hladiny toxickych chemickych latok ma negativny vplyv na celkovy zdravotny stav cloveka a na jeho psychiku. Tak napr. olovo v nadbytku sposobuje v tele mentalne zaostavanie, zhorsovanie pamati, unavu, poruchy spanku, zavrate, nizky tlak. Ortut posobi ako jed, sposobuje tazke psychicke poruchy. Kobalt vo vyssich koncentraciach vyvolava poruchy cinnosti srdcoveho svalu. Oxychinolin sposobuje pohybove a zrakove poruchy, ochrnutie, slepotu az smrt. Z dalsich latok su toxicke, napr. sirouhlik, jodovane a chlorovane uhlovodiky, bromidy, zluceniny argónu, zlata, manganu, oxid uholnaty atd. Senzibilita ludi na chemicke latky sa lisi u deti a dospelych, rovnako u muzov a zien. Casto sa zistuje negativny az toxicky vplyv istych chemikalii az po urcitom case (po kumulacii). Oneskorene sa napr. zistilo, ze 0,5 % hexachlóran v detskom zasype moze vyvolat vyrazne zmeny vo funkciach centralnej nervovej sustavy. Nebezpecenstvo mozu znamenat aj biotransformacie chemickej latky v organizme, kedy vysledny produkt moze byt toxickejsi ako povodna latka. Niektore chemicke latky ohrozuju cloveka nielen pri vysokych koncentraciach, ale aj ich stopove mnozstva. Ak je ludsky organizmus vystaveny trvalemu posobeniu malych mnozstiev chemikalii, mobilizuju sa v nom obranne imunitne mechanizmy, moze vznikat alergia alebo ine chronicke poruchy organovych systemov. Casto aj nadorove bujnenie buniek v kontaminovanych organoch. dalsi mozny vysledok je epidemiologicky, napr. pri skumani pocetnosti vyskytu roznych dusevnych poruch v rozncyh oblastiach a v roznych priemyselnych odvetviach. Preto na popud UNESCO sa dostava do popredia poziadavka ziskavat kompletne informacie o vplyve znecistenia prostredia chemickymi latkami a o ich dosledkoch na psychiku a socialne spravanie, cize zvysila sa aj poziadavka na rozvoj ekopsychológie, socialnej psychológie a na hygienu.
Fyzikalne faktory ovplyvnuju zivot najma svojou energiou. Su to napr. elektromagneticke vlnenie, zvukove kmity, vibracie. Casto posobia na cloveka zakernejsie ako chemicke faktory. Mnohe z nich clovek zmyslami neregistruje hoci posobia velkou energiou. Vplyv fyzikalnych faktorov sa preto nemusi prejavit hned, ale az v dalsich generaciach. Pri interakcii fyzikalnych faktorov s organizmom cloveka mozno pozorovat aj specificke prejavy. Vyznamne stimuluju napr. zmyslove organy cloveka, vyrazne zatazuju jednotlive zlozky nervovej sustavy (najma centralnej). Neuropsychickou zatazou ovplyvnuju najma prejavy vyssej nervovej cinnosti (myslenie, pamatove stopy, spravanie). Pri neuropsychickej zatazi vyrazne ovplyvnuju funkcie cloveka aj fyzicke faktory s nepatrnou intenzitou. Clovek sa takto predcasne unavuje, vycerpa a lahsie podlieha chorobam. Takto chemicke a fyzikalne faktory prostredia mozu priamo alebo nepriamo ovplyvnovat aj uspesnost pamatovych pochodov a tym aj uspesnost v skolskej praci. Urbanizovane prostredie je vzdy nositelom standardnych situacii, kedy emisne prostredie vyvolava disproporcie v kvalite mentalnych prejavov a aktivite cloveka. 2. Elektromagneticky komplex a hluk
Zaháňa elektricke silove pole, ktore obklopuje Zem. Prejavuje sa ako kolisanie napatia elektrostatickeho pola v priebehu dna i roka. V atmosfere posobia aj ionty, t.j. elektricky aktivne castice. Na tieto podnety organizmus reaguje roznym sposobom. Bola zaznamenana citlivost ludi na elektricke zmeny, na posobenie iontov a pod. Elektromagneticke vlnenie napr. u cloveka sposobuje zvysenie krvneho tlaku, bolesti hlavy, vyvolava srdcove zachvaty, ospanlivost a nervove vycerpanie, sexualne poruchy, neklud, depresie a pod. Druhom elektromagnetickeho ziarenia je aj slnecne ziarenie. V dnoch slnecnych erupcii sa napr. zhorsuje zdravotny stav osob trpiacich chorobami srdcovymi, obehovymi, nervovymi i poruchami traviacej sustavy. Ovplyvnovane su aj vyssie funkcie nervovej sustavy, co sa prejavuje zvysenou dopravnou nehodovostou a zvysenym poctom samovrazd. Vyznamnym faktorom v zivote cloveka je aj svetlo. Svetelne podmienky maju byt volene tak, aby vyvolavali v cloveku pocit spokojnosti a rovnovahy. Nahle a vyrazne zmeny osvetlenia zhorsuju az znemoznuju videnie, vyvolavaju pocit svetelnej nepohody a vedu k predcasnej unave. Funkcie cloveka ovplyvnuje neilen intenzita osvetlenia, ale aj vlnova dåzka svetla, v celom spektre farieb. Farebne svetlo podstatne obohacuje zmyslove vnimanie cloveka a rozvija jeho psychicke schopnosti.
Niektori psychológovia oznacuju farby dokonca za 'vitaminy duse'. Vyrazny je aj ich vplyv na vyzivu a na zdravotne funkcie cloveka. Pomer koncentracie lahkych (napr. aerosoly, ktore odovzdavaju svoj naboj) a tazkych (smog) iontov v ovzdusi moze sluzit ako indikator cistoty ovzdusia. Zaporne ionty posobia priaznivo na ludsky organizmus, kladne naopak sposobuju podrazdenost, unavu, bolesti hlavy, nevolnost. Podobne posobi aj nedostatocna ionizacia ovzdusia. Nadbytok malych iontov zvysuje latkovu vymenu, posobi priaznivo na alergicke ochorenie, zlepsuje krvny tlak a pod. Z vyskumov vyplyva, ze aj kriticka geomagneticka aktivita vyvolava u cloveka neadekvatne reakcie (napr. pred nastupom meteorologickeho frontu). Jednym zo stalych fyzikalnych faktorov, ktore velmi negativne posobia v prostredi na cloveka je aj mechanicka energia, ktoru clovek vnima sluchom. Hluk (vlnenie) je prenasany plynmi (vzduchom), kvapalinami ale aj pevnymi latkami. Ide o specificke znecistenie zivotneho prostredia, ktore rusivo posobi na ludske zdravie. Z hladiska psychologickeho treba rozlisit zvuk, ktory posobi rusivo na funkciu vyssej nervovej cinnosti - teda je neziaduci a ohrozuje zdravie (napr. aj disco - hudba). Hluk moze vyvolat az chaos v regulacii dolezitych zivotnych pochodov. Za najdolezitejsiu reakciu na hluk na urovni fyziologickej sa povazuje unava sluchu. Na urovni psychofyziologickej sa reakcia prejavuje narusenim spanku, znizenim pracovnej schopnosti a na urovni psychosocialnej dochadza k pocitu podrazdenosti, socialnej diharmónii, vzniku konfliktov a pod. Reakcia na hluk je tiez u roznych ludi rozna, zavisi od veku, pohlavi a socialno-kulturnych faktorov. Fyziologicky system sluchoveho zmyslu posobi nielen vo vztahu k systemu rovnovahy a zraku, ale posobi aj vo vazbe na system krvneho obehu a na celkovu aktivaciu organizmu. Hluk (zvuk) moze konkretne vyvolavat zmeny tepu, vychylky v tepnovom tlaku, zuzovanie perifernych ciev. Jeho ucinkom vznika pocit podrazdenosti a nepohody, narusenie spanku, narusenie neurovegetativneho systemu. Ucinok hluku sa dostavuje postupne s typickou niekolkorocnou latenciou priznakov poskodenia zdravia. Terajsie zmeny boli casto vyvolane daleko mensou sumou akustickej energie ako je suma energie, ktoru obdrzia po dospelost terajsie skupiny obyvatelstva. Je predpoklad, ze patologicke zmeny z hluku budu v buducnosti castejsie, ale za kratsi casovy usek. 4.3.2 Bioticke faktory
Bioticke faktory zabezpecuju schopnost jedinca zachovat si vlastnu existenciu, obranit sa, nachadzat sposob ako utocit.
Su to vztahy medzi individuami, napr. pri rozmnozovani, vztahy na urcitom stanovisti. Osobitnym medzidruhovym vztahom je vztah cloveka k inym druhom. Cloveka takto ohrozuju, napr. mnohe virusy, huby, plesne, parazity. Existuju vsak moznosti ucinnej obrany. Kazdy clovek prichadza na svet s urcitou genetickou konfiguraciou, s urcitymi charakteristickymi znakmi, ktore zdedil po rodicoch. Vzhladom na to, ze na normaly vyvoj osobnosti maju vplyv aj dedicne faktory, potom u niektoych jednotlivcov bude dedicna zlozka spolurozhodovat aj o dispozicii k chorobam. Dedicna zlozka tiez zvysuje pravdepodobnost, ze niekto podlahne, napr. neuróze, alebo sa stane delikventom. Podla vacsiny psychológov aj stupen inteligencie cloveka a objavenie sa talentov su dedicne. Vplyv dedicnosti byva individualne rozmanity. Niektori jedinci zdedia povahove sklony smerujuce k neuróze, ini zase sklony k delikvencii, dalsi napr. funkcnu labilitu nervovej sustavy. Mozno polozit otazku, ako sa da vysvetlit osobnost cloveka a jej pripadne patologicke zmeny - dedicnostou, prostredim alebo dalsimi faktormi. Ani jeden z faktorov nemozno podcenovat. Dedicnost dava material, z ktoreho sa formuje clovek a jeho dusevne zdravie. Ale posobenim komplexneho prostredia sa tento material dalej stvarnuje. dalsim predpokladom pre vyvoj je intaktnost. Choroba, uraz oslabuju funkcie organizmu a mozu viest k disharmonickemu psychickemu vyvoju az k neurotickej reakcii. Vacsina chorob vznika nespravnou alebo nedostatocnou adaptaciou. Choroby z nedostatocnej adaptacie maju len iste skupiny ludi, napr. hypertenzna choroba, ischemicka choroba srdca, zaludocny vred). Vysvetlovanie chorob z adaptacie, kde posobi pritomnost hormónov nadobliciek, vzdy sprevadza psychicka zataz. Vznik chorob z adaptacie moze suvisiet s dusevnym napatim, so zivotnym zhonom, s vplyvom rozlicnych kratkodobych i chronickych traum, najma ak su spojene s nedostatkom pohybu, prejedanim sa alebo fajcenim. Vacsina faktorov, ktore posobia na organizmus je len podmienecne choroboplodna, t.j. moze vyvolavat za urcitych okolnosti ochorenie. Skor, ako sa choroba prejavi, musel sa vsak vyvinut chorobny stav. Dolezita je komplexnost pristupu pri skumani chorobneho stavu jedinca. Prejavom biologickej kvality cloveka je aj povaha. Je tazko najst hranicu medzi normalnou a patologickou povahou, pretoze normalna povaha prechadza plynule do povahy patologickej. Napr.
psychopaticka povaha nie je chorobnou povahou v pravom zmysle slovak, je vsak natolko zmenena, ze svojimi prejavmi v konani prinasa spolocnosti aj svojmu nositelovi mnozstvo problemov. Povahove rozdiely sa prejavuju aj v spravani sa jedincov v rozlicnych situaciach a v tom ako znasaju zmeny vonkajsieho prostredia. Velmi zretelne to vidiet pri adaptacii na socialne prostredie, ktore je ochudobnene o urcite podnety, alebo naopak na niektore podnety bohate. Problematikou interakcie biosystemu s vonkajsimi faktormi sa zaobera vela vednych disciplin. Osobitny vyznam ma ekologicka fyziológia - fyziológia prostredia, ktora studuje mechanizmy, podmienujuce prisposobovanie sa zivych organizmov vonkajsim faktorom.
26. Vztah organismu a prostredi
• zakladni ekologicke pojmy
• abioticke faktory prostredi
• bioticke podminky zivota
• nitrodruhove a mezidruhove vztahy v ekosystemu
• potravni retezec, troficke vztahy, voj biologicky, aplikace - konkretni pripad
Zakladni ekologicke pojmy
Ekologie se zabyva vzajemnymi vztahy mezi organismy nebo skupinami organismu.
Ekologie krajiny - vztahy mezi zivymi organismy a jejich prostredim na velkych castech povrchu zemskeho, zahrnuje celou radu ruznych spolecenstev organismu.
Ekologie cloveka - studuje soucasny stav a vyvoj vzajemnych vztahu cloveka a prostredi (tesne vztahy k sociologii, hygiene).
Kazdy jedince ma svuj zivotni prostor, ktery mu poskytuje podminky existence. Tento prostor se nazyva BIOTOP. Topograficke vymezene biotopy urciteho druhu oznacujeme jako stanoviste. Soubor jednotlivych organismu urciteho druhu zijicich v urcitem miste a v urcitem case tvori populaci (daneho druhu). Ani ruzne druhy organismu neziji oddelene, ale ve slozitych vzajemnych vztazich, v ramci ruzne slozitych spolecenstev (biocenoz).
Fytocenoza - vztahy mezi rostlinami
Zoocenoza - vztahy mezi zivocichy. Kazda biocenoza zije v urcitem biotopu a tvori nedilny celek s nezivym prostredim a spolu s nim tvori ekologickou soustavu cili ekosystem. Souhrn vsech ekosystemu na Zemi tvori biosferu.
Kazda soustava tvori celek, ktery je v ruznych vztazich k okolnimu prostredi. Takovy celek povazujeme za otevreny system.
Vztah organismu a prostredi
Kazdemu organismu se nejlepe dari pri souhrnu urcitych faktoru prostredi - optimalni podminky existence daneho druhu. Ovsem organismus muze zit i za podminek, ktere jiz nejsou optimalni, ale vyhovuji potrebam a to diky adaptaci. Podminky minimalni a maximalni - urcuji hranice, ty se u ruznych organismu lisi.
Rozmezi podminek prostredi, jimz se organismus muze prizpusobit, udava ekologickou valenci organismu.
Faktory organismu skodlive vyvolavaji stres organismu a organismus je vuci nekterym tolerantni - tolerantni organismus. Pro organismus musi vsechny podminky byt v rozmezi ekologicke valence. Nevyhovujici podminky je pak limitujicim cinitelem pro rozvoj zivota.
Podminky pusobici na organismus:
1. abioticke - vlivy nezive casti prostredi na organismus
2. bioticke - vlivy ostatnich zivych organismu na zivot jedince, mezi nimi zaujima specificke misto clovek, ktery ovlivnuje jiz cely povrch Zeme. Podminky prostredi musi zajistit:
• material a energii pro metabolismus
• odstraneni nepotrebnych produktu
• zprostredkovani rozmnozovani s rozsirovanim potomstva
• zabraneni nepriznivych vlivu na organismus
Podle podminek prostredi rozlisujeme v biosfere: oblast morskou, sladkovodni a suchozemskou (velmi rozdilne podminky). Ovsem odlisne podminky se vyskytuji i na velmi malem uzemi a byvaji i v bezprostredni blizkosti - nazyvaji se mikroklimaticke podminky. Organismy, podle kterych muzeme posuzovat naopak vlastni prostredi nazyvame bioindikatory.
Oblasti, v nichz se druh vyskytuje, predstavuji areal vyskytu daneho druhu. Ten neni urcovan pouze soucasnymi podminkami, ale je i vysledkem vyvoje organismu. Na mistech se zachovanymi puvodnimi podminkami prostredi se vyskytuji nektere puvodni organismy - relikty. Nejvetsi areal vyskytu maji tzv. kosmopolitni organismy, ktere se rozsirily prakticky po celem svete spolu s clovekem (moucha domaci - adaptace).
Kazdy organismus ovlivnuje zpetne sve okoli a tim i podminky pro svou vlastni existenci. Nejvyrazneji pusobi na sve prostredi clovek, ale i on je vyvolanymi zmenami zpetne ovlivnen.
Abioticke slozky prostredi
Slunce
• zakladni zdroj energie pro zivot na Zemi. Organismy se v prubehu fylogeneze zcela prizpusobily svetelnym podminkam. Je pro ne rozhodujici delka svetelnych vln, intenzita a doba sluneni. Na zemi pronika ultrafialove, viditelne a infracervene zareni. Ultrafialove zareni - je vetsinou zachovano vrstvou ozonu ve stratosfere. Ve vetsich davkach je zivotu nebezpecne. V malych davkach nezbytne pro mnoho organismu.
Viditelne svetlo - pro zelene rostliny primy zdroj energie, nezbytna podminka pro zivot vsech organismu. Ovlivnuje take mnoho jinych jevu - pohyby rostlin, denni aktivitu zivocichu.
Infracervene zareni - pohlcovano tely organismu, zpusobuje jejich zahrivani.
Svetelny rezim ma v prirode periodicky charakter a souvisi s otacenim Zeme a jejim pohybem kolem Slunce.
Slunecni zareni - zakladni zdroj tepla uvolnovaneho v organismech pri biochemickych reakcich.
Vsechny deje v organismech probihaji pouze v urcitem teplotnim rozmezi (15 - 30 C). Nejodolnejsi vuci zmenam teplot prostredi jsou bakterie a sinice (-190 - +100 C), sucha semena rostlin a rostliny s malym obsahem vody. Odolnost zavisi hlavne na obsahu vody v bunkach. Rostliny v oblasti stridani rocnich dob jsou prizpusobeny stridani teploty (regulace vody v bunkach, chemicke zmeny,...). Aktivita zivocichu s promenlivou teplotou tela je primo zavisla na teplote jejich okoli. Zivocichove se stalou teplotou tela dovedou vzdorovat znacnym teplotnim vykyvum behem roku i dne. Atmosfera
• tvori plynny obal Zeme. Tvori ji troposfera, stratosfera, ionosfera a exosfera. Organismy ziji ve troposfere. Ostatni vzduch pusobi na organismy jednak fyzikalnimi vlastnostmi, jednak chemickym slozenim. 1. Teplota
• promenliva a to si vynutilo velkou prizpusobivost organismu
• Tlak - ovlivnuje dychani. Mala hustota vzduchu zpusobuje jeho malou nosnost a proto v nem zadny organismus nezije. Proudenim je zpusoben vitr, ktery ma pozitivni vyznam (opylovani, migrace,..) i negativni dusledky (vetrna eroze pudy, niceni porostu). 2. Slozeni ovzdusi:
Oxid uhlicity (0,03%) ve vzduchu, rozpusten ve vodach, ve forme uhlicitanu v litosfere a pedosfere. Vyznam pro fotosyntezu. Do vzduchu se dostava vulkanickou cinnosti, pri oxidacnich pochodech (tleni, horeni) v mori i na sousi dochazi k jeho rozkladu. CO2 je v neustalem obehu. Clovek obsah CO2 ovlivnuje, a tim zasahuje do ustaleneho prirodniho cyklu (sklenikovy efekt).
Kyslik - nezbytny pro zivot, obsazen ve vodnim i vzdusnem prostredi. Produkovan rostlinami pri fotosynteze. Nektere rostliny dokazi prejit k anaerobnimu zpusobu dychani, vetsina organismu vsak pri nedostatku O2 hyne. Kyslik je rovnez v neustalem obehu. Je dulezita rovnovaha CO2 a O2.
Dusik - (78% objemu) v ovzdusi, do zive prirody ho prichazi mnohem mene. V atmosfere jsou dale obsazeny: vodni pary, necistoty a skodliviny. Mnozstvi vodni pary se meni v ovzdusi, ale cini asi 0,001% z celkoveho mnozstvi vody na Zemi.
Hydrosfera
Tvorena vodami mori a oceanu, vodu povrchovou a podzemni. Pouze 3% predstavuji zasoby sladke vody a z toho vice nez 2% vazana v ledu a snehu. Voda v prirode je v neustalem obehu. Obeh vody (hydrologicky cyklus) mezi ovzdusim a zemskym povrchem je rychly. Energii pro hydrologicky cyklus poskytuje slunecni zareni. Clovek svou cinnosti urychluje odtok vody z pevnin a tim omezuje zasoby vody v pude a narusuje celkovy obeh. Mezi organismy a prostredim dochazi k neustale vymene vody.
Celkova vodni bilance je urcovana prijmem a vydejem vody. Voda je nezbytna pro zivot. Je dulezitym rozpoustedlem, ucastni se chemickych reakci, zajistuje transport latek v organismu, vyztuzuje tela nekterych organismu, zpusobuje pruznost, vliv na tepelnou regulaci. Voda ma rozhodujic