П.4. Адаптация растительного и животного мира к климатическим условиям

Активную жизнь при температуре ниже нуля могут вести только гомойотермные животные. Пойкилотермные хотя выдерживают тем­пературу значительно ниже нуля, но при этом теряют подвижность. Температура порядка плюс 40 °С, т. е. даже ниже температуры сверты­вания белка, для большинства животных предельна.

Не меньшее значение температура играет в жизни растений. При повышении температуры на 10 °С интенсивность фотосинтеза увели­чивается в два раза, но лишь до плюс 30 – 35 °С, затем его интенсив­ность падает и при плюс 40 – 45 °С фотосинтез вообще прекращается. При 50 °С большинство наземных растений погибает, что связано с интенсификацией дыхания растений при повышении температуры, а затем его прекращения при 50 °С.

Температура влияет и на ход корневого питания у растений: этот процесс возможен лишь при условии, когда температура почвы на всасывающих участках на несколько градусов ниже температуры на­земной части растения. Нарушение этого равновесия влечет за собой угнетение жизнедеятельности растения и даже его гибель.

Известны морфологические приспособления растений к низким температурам, так называемые жизненные формы растений.

Морфологические адаптации к климатическим условиям жизни, и прежде всего к температурным, наблюдаются также у животных. Жизненные формы животных одного вида сформировались под воз­действием низких температур – от минус 20 до минус 40°С, при кото­рых они вынуждены накапливать питательные вещества и увеличи­вать вес тела: из всех тигров самый крупный амурский тигр, живущий в наиболее северных и суровых условиях. Эта закономерность имену­ется правилом Бергмана: у теплокровных животных размер тела осо­бей в среднем больше у популяций, живущих в более холодных частях ареала распространения вида.

Но в жизни животных гораздо большее значение имеют физиоло­гические адаптации, простейшей из которых является акклиматиза­ция – физиологическое приспособление к перенесению жары или холода. Например, борьба с перегревом путем увеличения испарения, борьба с охлаждением у пойкилотермных животных путем частично­го обезвоживания своего тела или накопления специальных веществ, понижающих точку замерзания, у гомойотермных – за счет измене­ния обмена веществ.

Существуют и более радикальные формы защиты от холода – ми­грация в более теплые края (перелеты птиц; высокогорные серны на зиму переходят на более низкие высоты и др.), зимовка – впадение в спячку на зимний период (сурок, белка, бурый медведь, летучие мыши: они способны понижать температуру своего тела почти до нуля, замедляя метаболизм и, тем самым, трату питательных веществ). Большинство животных зимой находятся в неактивном состоя­нии, а насекомые –вообще в неподвижном, остановившись в своем развитии. Это явление называют диапаузой и она может наступать на разных стадиях развития насекомых – яйца, личинки, куколки и даже на стадии взрослой особи (бабочки, например). Но многие организмы умеренных широт в этот период ведут активный образ жизни (волки, олени, зайцы и др.), а некоторые даже размножаются (королевские пингвины и др.). Таким образом, температура, являясь важнейшим лимитирующим фактором, оказывает весьма существенное влияние на адаптационные процессы в организмах и популяциях наземно-воздушной среды.