ОСОБЕННОСТИ НАЗЕМНО-ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ЖИЗНИ. ОСНОВНЫЕ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМОВ К ОБИТАНИЮ НА СУШЕ

Наземно-воздушная среда - биологическая среда обитания, находящаяся на поверхности земли и в нижних слоях атмосферы. Большая часть эукариотов обитает именно в этой среде. Здесь распространены большая часть животных, растений, некоторые грибы, простейшие и бактерии.

Наземно-воздушная среда - среда, состоящая из воздуха, что объясняет её название. Характеризуется обычно следующим:

- Воздух не оказывает почти никакого сопротивления, поэтому оболочка организмов обычно не обтекающая.

- Большое содержание кислорода в воздухе.

- Обладает климатом и временами года.

- Ближе к земле температура воздуха выше, поэтому большинство видов обитают на равнинах.

- В атмосфере отсутствует вода необходимая для жизни, потому организмы селятся ближе к рекам и другим водоёмам.

- Растения, которые имеют корень пользуются минеральными веществами, находящимися в почве и, частично, находятся в почвенной среде.

- Минимум температуры был зарегистрирован в Антарктиде, который составлял - 89 ° С, а максимум + 59 ° С.

- Биологическая среда распространена от 2 км ниже ур. м., до 10 км выше Ур. м..

Из-за наличия гравитации и отсутствия выталкивающей силы у наземных обитателей суши хорошо развиты опорные системы, поддерживающие их тело. У растений — это разнообразные механические ткани, особенно мощно развитые у деревьев. Животные в ходе эволюционного процесса выработали как наружный (членистоногие), так и внутренний (хордовые) скелет. Некоторые группы животных имеют гидроскелет (круглые и кольчатые черви). Проблемы у наземных организмов с поддержанием тела в пространстве и преодолением сил гравитации ограничили их предельную массу и размеры.

Низкая сопротивляемость воздуха способствовала прогрессивной эволюции систем передвижения наземных животных. Так, наиболее высокую скорость движения по суше приобрели млекопитающие, а птицы освоили воздушную среду, развив способность к полету.

Влага на суше выступает в качестве лимитирующего фактора.

Приспособления наземных организмов к сохранению влаги также разнообразны. У насекомых тело надежно защищено от высыхания многослойной хитинизированной кутикулой, в наружном слое которой содержатся жиры и воскоподобные вещества. Сходные водосберегающие приспособления развиты и у пресмыкающихся. Выработанная у наземных животных способность к внутреннему оплодотворению сделала их независимыми от наличия водной среды.

Большая подвижность воздуха в вертикальном и горизонтальном направлениях используется некоторыми наземными организмами на разных стадиях их развития для расселения с помощью воздушных потоков (молодые пауки, насекомые, споры, семена, плоды растений, цисты протистов). По аналогии с водными планктонными организмами в качестве приспособлений к пассивному парению в воздушной среде насекомые выработали сходные адаптации — мелкие размеры тела, разнообразные выросты, увеличивающие относительную поверхность тела или некоторых его частей. Семена и плоды, распространяемые ветром, имеют различные крыловидные и парагаютовидные придатки, увеличивающие их способность к планированию.

26. ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ. ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ АТМОСФЕРЫ, МЕХАНИЗМЫ ЕГО ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ.

ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ - общая, система крупномасштабных воздушных течений над земным шаром. В тропосфере сюда относятся Пассаты, Муссоны, воздушные течения, связанные с Циклонами и Антициклонами, в стратосфере — преимущественно зональные (западные и восточные) переносы воздуха с наложенными на них т. н. длинными волнами. Создавая перенос воздуха, а с ним тепла и влаги из одних широт и Регионов в другие, Ц. а. является важнейшим климатообразующим процессом.

Существование Ц. а. обусловлено неоднородным распределением атмосферного давления, вызванным прежде всего неодинаковым притоком солнечной радиации в различных широтах Земли и различными физическими свойствами земной поверхности, особенно в связи с её разделением на сушу и море. Вследствие Кориолиса силы (сила вращения земли вокруг своей оси) движение воздуха при общей Ц. а. является квазигеострофическим, т. е. близко к геострофическому ветру. А т.к. атмосферное давление распределяется над земным шаром в общем зонально, то и перенос воздуха имеет в общем зональный характер. В действительности Ц. а. находится в непрерывном изменении как в связи с сезонными изменениями в распределении источников и стоков тепла на земной поверхности и в атмосфере, так и в связи с циклонической деятельностью (образованием и перемещением в атмосфере циклонов и антициклонов). Циклоническая деятельность придаёт Ц. а. сложный и быстро меняющийся макротурбулентный характер. С высотой зональность Ц. а. возрастает, в верхней тропосфере и стратосфере вместо вихревых возмущений преобладают волновые возмущения зонального переноса. Именно связанные с циклонической деятельностью меридиональные составляющие ветра осуществляют обмен воздуха между низкими и высокими широтами Земли. В низких широтах Земля получает больше тепла от Солнца, чем теряет его путём собственного излучения, в высоких широтах — наоборот. Междуширотный обмен воздухом приводит к переносу тепла из низких широт в высокие и холода из высоких широт в низкие, чем сохраняется тепловое равновесие на всех широтах Земли.

Пассаты - воздушные течения в тропических широтах океанов, сравнительно устойчивые в течение всего года. Общее направление П.— с В. на З. П. тесно связаны с субтропическими океаническими антициклонами (дуют по обращенным к экватору перифериям этих антициклонов). Муссоны - устойчивые сезонные переносы воздуха у земной поверхности и в нижней части тропосферы. Характеризуются резкими изменениями направления от зимы к лету и от лета к зиме, проявляющимися над обширными районами Земли. В каждом из сезонов одно направление ветра заметно преобладает над другими, а при смене сезона меняется на 120—180°. М. вызывают резкую смену погоды (сухой, малооблачной на влажную, дождливую или наоборот). Циклон - область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре. Циклоны представляют собой огромные вихри диаметром до нескольких тысяч км, образующиеся в умеренных и полярных широтах обоих полушарий преимущественно на полярных и арктических (антарктических) атмосферных фронтах. Циклоны характеризуется системой ветров, дующих против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке - в Южном полушарии. При циклонах преобладает пасмурная погода с сильными ветрами. Циклоны перемещаются вдоль фронтов с Запада на Восток со скоростью 30-50 км/час. Антициклон - область высокого атмосферного давления в тропосфере: с максимальным давлением в центре и уменьшением давления к периферии области. Обычно антициклоны достигают 3000 километров в поперечнике, и характеризуются опусканием теплого воздуха, а также понижением относительной влажности воздуха. В летний период антициклон приносит жаркую, малооблачную погоду с редкими и непродолжительными дождями. В зимний период стабильный характер антициклонов способствует морозной погоде и возникновению туманов.

Антициклон характеризуется системой ветров, дующих по часовой стрелке в Северном полушарии и против - в Южном, малооблачной и сухой погодой и слабыми ветрами. Характерен для умеренных широт; они перемещаются с запада на восток со скоростью 30-40 км/час.

ОЗО́НОВЫЙ СЛОЙ — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи (коротковолновые, меньше 290 нм) и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Коротковолновые УФ-лучи вызывают разрушение структуры ДНК и белка в клетках организмов – это может привести к раку кожи! Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20—25 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км. Озон также поглощает инфракрасное излучение Земли. Благодаря этому он задерживает около 20% излучения Земли, повышая отепляющее действие атмосферы.

Реакции образования озона (мезанизм Чэпмана):