2. Абіотичні чинники

2.2. Кліматичні фактори (Температура)

Температура - один із найважливіших кліматичних факторів. Від неї залежать усі життєво важливі процеси, що відбуваються в організмі: обмін речовин або метаболізм, ріст, розвиток, розмноження тощо. На земній поверхні температура мінлива і залежить, перед усім, від географічної широти і висотимісцевості, пори року, часу доби. В той же час, температура може бути обмежувальним фактором. Життя і розмноження кожного виду живих організмів можливе лише в певних межах температури: мінімальна - оптимальна - максимальна. Різка зміна критичних для організму значень температури може спричинити сповільнення або прискорення фізіологічних процесів і навіть його загибель. 

За відношенням до температури виділяють дві екологічні групи рослин:

  • теплолюбні (термофіли)– добре ростуть і розвиваються в областях тропічного, субтропічногота помірного поясів в умовах високих температур. Здатні переносити дуже високу температуру. Окремі частини рослини можуть нагріватися до +60…+65°С, наприклад, наскельні лишайники, синьо-зелені водорості в термальних водах, +85 °C, бактерії +88 °C. Вищі рослини в термальних водах відсутні. У природі уже при 40 °C більшість видів виявляють ознаки пригніченості);
  • холодолюбні (кріофіли)– живуть у полярних і високогірних областях, або ті, що займають холодні екологічні ніші. Рослини здатні витримувати і гранично низькі температури до −80 °C (водорості в товщі льоду в Антарктиді), в районах, де живуть вищі рослини, відмічена температура −65 °C (Якутія модринові ліси).

У рослин при високих температурах процеси дихання починають протікати значно швидше, ніж реакції фотосинтезу, і вони гинуть від "голоду". Холод несприятливо позначається на організмах, оскільки він гальмує основні фізіо­логічні процеси, знижує енергетичну ефективність дихання, упо­вільнює швидкість розвитку.

Рослини великою мірою залежать від теплових ресурсів, оскільки вони мають дуже незначні можливості коригувати температуру. У рослин тропічних широт є досить багато пристосувань для того, щоб запобігати перенагріванню, а в рослин помірних широт це відбувається переважно шляхом транспірації. Зниження температури до критичних меж змушує рослини скидати листя. Рослини належать до ектотермних організмів (тих, чия температура залежить від температури навколишнього середовища).

Адаптації рослин до низьких температур: багаторічні трави, чагарни­ки полярних і високогірних областей мають висоту декілька сан­тиметрів, дуже дрібне листя (карликова береза, карликові верби), їхня висота відповідає глибині снігового покриву, оскільки всі частини, які виступають над снігом, гинуть від замерзання та ви­сихання. Деякі чагарники та дерева переходять до горизонтального зростання. До них відноситься ялівець, кедровий сланик, гороби­на тощо. їх гілки стеляться по землі й не підіймаються вище за звичайну глибину снігового покриву.

Адаптації рослин до високих температур: густе опушування, котре додає листкам світле забарв­лення та усилює віддзеркалення падаючого світла, вертикальне положення листя, згортання листкових пластинок (у злаків), зменшення поверхні листка, розвиток колючок (кактуси), здіб­ність до запасання великої кількості води, розвинена коренева система тощо. Ці особливості будови одночасно зумовлюють зме­ншення втрати води рослинами.

         По відношенню до температури навколишнього середовища жи­ві організми ділять на дві групи:

  • холоднокровні (пойкілотермні) – температура тіла залежить від навколишнього середовища та які одержують теплоту головним чином від зовнішніх джерел(всі безхребетні, риби, плазуни);
  •  те­плокровні (гомойотермні) – які підтримують постійну температуру тіла незалежно від її коливань у зовнішньому середовищі (птахи, звірі);

            Кожен із цих видів має певний температурний оптимум:

  • евритермні – витримують значні коливання температури (більшість наземних тварин).
  • стенотермні – пристосовуються лише до певної температури.

             Адаптації холоднокровних тварин до різних температур: пошук укриттів, дозволяє перечекати холодну пору року (комахи та личинки комах проникають під кору дерев, круглі та кільчасті черв'яки, що мешкають у ґрунті, йдуть на ве­лику глибину, змії утворюють великі скупчення в ямах і норах, під корчами, тритони забираються в дупла дерев тощо). Крайньою формою пристосування рослин і тварин до холоду є анабіоз (від грец. anabiosis — пожвавлення, повернення до життя) — такий стан організму, при якому процеси життєдіяльності (обмін речо­вин тощо) настільки уповільнені, що відсутні всі видимі прояви життя. Анабіоз дозволяє організмам пережити холодну пору ро­ку (мохи та лишайники переносять промерзання в зимову пору року). Для багатьох видів тварин характерна зимова сплячка (жаби та інші), під час якої рівень обмінних процесів знижується, проте не досягає такого ступеня пригноблення, як при анабіозі. Підгото­вка до стану зимового спокою починається завчасно. У рослин ски­дається листя, спостерігається одеревіння пагонів і потовщення їхнього пробкового шару, зимуючі бруньки водних рослин опуска­ються на дно водоймищ, птахи відлітають у більш теплі краї тощо.

      Адаптації теплокровних тварин до різнихтемператур:Мають різноманітні механізми терморегуляції:

  • фізична терморегуляція (волосся, пір’я, підшкірний жир, спосіб випаровування води, зміна кровообігу кінцівок);
  • хімічна  терморегуляція (бура жирова тканина, накопичення гліцерину в тканинах, здатність до анабіозу);
  • поведінка тварин.