ظهرت النباتات الأولى في العصر الأركي في المحيط على شكل طحالب خضراء مزرقة منذ حوالي 2.5-3 مليار سنة. أدى أصلهم إلى تعقيد الحياة على الأرض وتنوعها، وخلق الظروف اللازمة لوجود وتطور جميع الكائنات الحية، ولعب في النهاية دورًا مهمًا في تطور الإنسان وظهوره.

دور النباتات بشكل عام

تلعب النباتات دورًا مهمًا في الطبيعة. للنشاط الحيوي للنباتات تأثير قوي على دورة المواد في الطبيعة؛ فالنباتات هي الوحيدة من بين جميع الكائنات الأرضية القادرة على تجميع الطاقة الشمسية وإطلاق الأكسجين من خلال عملية التمثيل الضوئي، والتي بدونها ستكون الحياة على الأرض مستحيلة.

تعتبر النباتات مصدرًا للغذاء للعديد من أنواع الحيوانات التي يعتمد وجودها كليًا على النباتات. إنها تشكل السهوب والغابات والمروج لحياة الكائنات الحية الأخرى، وتهيئ الظروف لتطورها وتكاثرها، وتوفر تنوعًا طبيعيًا للأرض، مما يخلق منظرًا طبيعيًا رائعًا للمنطقة.

تقاوم غابات النباتات عمل أشعة الشمس وتشكل طبقة الأوزون وتحمي الأرض وتحميها من الأشعة فوق البنفسجية. يساهم وجودهم في خلق مناخ أكثر اعتدالًا وظروف أكثر ملاءمة لحياة الحيوانات والبشر.

تعمل النباتات على تشبع الجو بالأكسجين وتقليل وجود ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للكوكب. من أهم وظائف النباتات في النظام البيئي للأرض زيادة الطاقة الكامنة في التربة وتراكم المواد العضوية اللازمة لتكوين الدبال. يعتبر الدبال من أهم أجزاء التربة؛ فهو يضمن خصوبتها.

خلال حياتها، تنتج النباتات مخزونًا من المواد العضوية، مثل الفحم، والتي بدونها سيكون تطور الحضارة مستحيلاً. يستخدم الإنسان بعض النباتات في صناعة الأثاث، وفي البناء، وأيضاً في إنتاج الأقمشة؛ وتستخدم النباتات كمصدر لإنتاج الأدوية التي تنقذ حياة الملايين من البشر. مما لا شك فيه أن دور النباتات في الطبيعة يحتل أحد الأماكن الرائدة؛ إذ أصبحت عاملاً أساسياً في ظهور الحيوانات، ومن ثم الإنسان.

هناك مفاهيم مثل البيئة وظروف وجود الكائنات الحية.

الأربعاء -فهو جزء من الطبيعة يحيط بالكائنات الحية وله تأثير مباشر أو غير مباشر عليها. تتلقى الكائنات الحية من البيئة كل ما تحتاجه للحياة وتفرز فيه المنتجات الأيضية. تتكون بيئة كل كائن حي من العديد من العناصر ذات الطبيعة غير العضوية والعضوية والعناصر التي يدخلها الإنسان وأنشطته الإنتاجية. علاوة على ذلك، فإن بعض العناصر قد تكون غير مبالية بالجسم جزئيا أو كليا، والبعض الآخر ضروري، والبعض الآخر له تأثير سلبي. على سبيل المثال، يدخل الأرنب الأبيض (Lepus timidus) في الغابة في علاقات معينة مع الغذاء والماء والمركبات الكيميائية والأكسجين، والتي بدونها لا يستطيع الاستغناء عنها، في حين أن جذع الشجرة، والجذع، والتربة، والصخور ليس لها تأثير كبير على تأثيرها على الحياة. يدخل الأرنب في اتصالات مؤقتة معهم (المأوى من العدو، الطقس السيئ)، ولكن ليس اتصالات إلزامية.

الظروف المعيشية،أو شروط الوجود، هي مجموعة من العناصر البيئية الضرورية للكائن الحي، والتي يكون في وحدة لا تنفصم وبدونها لا يمكن أن يوجد.

تسمى تكيفات الكائنات الحية مع بيئتها التكيف.تعد القدرة على التكيف إحدى الخصائص الأساسية للحياة بشكل عام، مما يضمن إمكانية وجودها، وقدرة الكائنات الحية على البقاء والتكاثر. تتجلى عمليات التكيف على مستويات مختلفة - من الكيمياء الحيوية للخلايا وسلوك الكائنات الحية الفردية إلى بنية وأداء المجتمعات والأنظمة البيئية. لقد تم تطوير جميع تكيفات الكائنات الحية مع الوجود في ظروف مختلفة تاريخياً. ونتيجة لذلك، تم تشكيل مجموعات من النباتات والحيوانات الخاصة بكل منطقة جغرافية.

تسمى الخصائص الفردية أو عناصر البيئة التي تؤثر على الكائنات الحية العوامل البيئية(الجدول 3.1).

تنقسم العوامل البيئية المتنوعة إلى مجموعتين كبيرتين: اللاأحيائية والحيوية.

العوامل غير الحيوية -هذا عبارة عن مجموعة معقدة من الظروف في البيئة غير العضوية التي تؤثر على الجسم.

العوامل الحيوية -هذا هو مجمل تأثيرات النشاط الحيوي لبعض الكائنات الحية على الكائنات الأخرى. في بعض الحالات، يتم تصنيف العوامل البشرية المنشأ كمجموعة منفصلة من العوامل إلى جانب العوامل اللاأحيائية والحيوية، مما يؤكد التأثير الشديد للعامل البشري. ومع ما تقدم، فإننا لا نزال نعتبر الأصح تصنيفها ضمن عوامل التأثير الحيوي، إذ أن مفهوم “العوامل الحيوية” يشمل أفعال العالم العضوي بأكمله الذي ينتمي إليه الإنسان.

الجدول 3.1

طرق مختلفة لتصنيف العوامل البيئية

العوامل البيئية
لا حيوي		الحيوية
الضوء، درجة الحرارة، الرطوبة، الرياح، الهواء، الضغط، التيارات، طول اليوم، إلخ. التركيب الميكانيكي للتربة، نفاذيتها، قدرتها على الرطوبة		تأثير النباتات على الأعضاء الآخرين في التكاثر الحيوي تأثير الحيوانات على الأعضاء الآخرين في التكاثر الحيوي العوامل البشرية الناتجة عن الأنشطة البشرية
بالوقت	حسب الدورية			مرتب
تطوري تاريخي	دورية غير دورية			أساسي ثانوي
حسب المنشأ			بحلول يوم الأربعاء من الظهور
فضاء لاأحيائي (لاأحيائي) بيولوجية الحيوية بيولوجي الطبيعية البشرية من صنع الإنسان (بما في ذلك التلوث البيئي الذي من صنع الإنسان، بما في ذلك القلق			الغلاف الجوي الماء (الرطوبة) الجيومورفولوجية إيدافيك فسيولوجية وراثية سكان تكاثر حيوي النظام البيئي المحيط الحيوي

تشكل مجموعة من العوامل من نفس النوع المستوى الأعلى من المفاهيم. يرتبط المستوى الأدنى من المفاهيم بمعرفة العوامل البيئية الفردية.

يتم تحديد تأثير العوامل البيئية في المقام الأول من خلال تأثيرها على عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية. ومن هنا يمكن تقسيم جميع العوامل البيئية، بحسب تأثيرها، إلى مباشرة وغير مباشرة. ويمكن أن يكون لكل منهما تأثيرات كبيرة على حياة الكائنات الفردية والمجتمع بأكمله. يمكن للعوامل البيئية أن تعمل بشكل مباشر أو غير مباشر. ويتميز كل عامل بيئي بمؤشرات كمية معينة، مثل القوة ومدى العمل.

بالنسبة لأنواع مختلفة من النباتات والحيوانات، تختلف الظروف التي يشعرون فيها بحالة جيدة بشكل خاص. على سبيل المثال، تفضل بعض النباتات التربة الرطبة جدًا، بينما تفضل نباتات أخرى التربة الجافة نسبيًا. يحتاج بعضها إلى حرارة شديدة، والبعض الآخر يتحمل البيئات الباردة بشكل أفضل، وما إلى ذلك.

ويطلق على شدة العامل البيئي الأكثر ملاءمة لحياة الكائن الحي اسم الأمثل، والعامل الذي يعطي أسوأ تأثير يسمى المتشائم.أي الظروف التي يتم فيها تثبيط النشاط الحيوي للكائن الحي إلى الحد الأقصى، لكنه لا يزال من الممكن أن يوجد. وبالتالي، عند زراعة النباتات في درجات حرارة مختلفة، ستكون النقطة التي يحدث فيها أقصى نمو الأمثل.في معظم الحالات، يكون نطاق درجة الحرارة معينًا بعدة درجات، لذلك من الأفضل التحدث هنا المنطقة المثلى.يُطلق على نطاق درجة الحرارة بأكمله، من الحد الأدنى إلى الحد الأقصى، والذي لا يزال النمو فيه ممكنًا نطاق الاستقرار(التحمل) أو التسامح. أما النقاط التي تحده، أي درجات الحرارة القصوى والدنيا المناسبة للحياة، فهي حدود الاستقراربين المنطقة المثلى وحدود الاستقرار، مع اقترابها من الأخيرة، يتعرض النبات لضغوط متزايدة، أي أننا نتحدث عن مناطق التوترأو مناطق القمعضمن نطاق الاستقرار (الشكل 3.1). كلما انتقلت إلى أعلى وأسفل المقياس من المستوى الأمثل، لا يزداد التوتر فحسب، بل في النهاية، عندما تصل مقاومة الجسم إلى حدودها، يحدث موته.

أرز. 3.1. الاعتماد على عمل العامل البيئي

على شدته

ويمكن إجراء تجارب مماثلة لاختبار تأثير العوامل الأخرى. سوف تتوافق النتائج بيانياً مع نوع مماثل من المنحنى.

إن تكرار الاتجاهات المرصودة يجعل من الممكن استنتاج أننا نتحدث هنا عن مبدأ بيولوجي أساسي. ل لكل نوع نباتي (حيواني) مناطق ضغط مثالية وحدود للمقاومة أو التحمل فيما يتعلق بكل عامل بيئي.

وعندما يكون العامل قريبًا من حدود التحمل أو التحمل، فإن الكائن الحي يمكنه البقاء على قيد الحياة عادةً لفترة قصيرة فقط. في نطاق أضيق من الظروف، يكون وجود الأفراد ونموهم على المدى الطويل ممكنًا. وفي نطاق أضيق، يحدث التكاثر، ويمكن أن توجد الأنواع إلى أجل غير مسمى. عادة، في مكان ما في منتصف نطاق المقاومة توجد الظروف الأكثر ملاءمة للحياة والنمو والتكاثر. تسمى هذه الظروف بالظروف المثالية، حيث يتبين أن الأفراد من نوع معين هم الأكثر ملاءمة، أي أنهم يتركون أكبر عدد من الأحفاد. من الناحية العملية، من الصعب تحديد مثل هذه الظروف، وعادة ما يتم تحديد الوضع الأمثل للمؤشرات الحيوية الفردية - معدل النمو، ومعدل البقاء على قيد الحياة، وما إلى ذلك.

يُشار إلى قدرة الأنواع على التكيف مع مجموعة معينة من العوامل البيئية من خلال هذا المفهوم "اللدونة البيئية"(التكافؤ البيئي) للأنواع. كلما اتسع نطاق التقلبات في العامل البيئي الذي يمكن أن يتواجد فيه نوع معين، كلما زادت اللدونة البيئية.

تسمى الأنواع التي يمكن أن توجد بانحرافات صغيرة عن العامل، عن القيمة المثلى، عالية التخصص، وتسمى الأنواع التي يمكنها تحمل التغيرات الكبيرة في العامل بالتكيف على نطاق واسع. وتشمل الأنواع عالية التخصص، على سبيل المثال، كائنات المياه العذبة، التي يتم الحفاظ على حياتها الطبيعية مع انخفاض نسبة الملح في البيئة. وعلى العكس من ذلك، بالنسبة لمعظم سكان البحر، يتم الحفاظ على أنشطة الحياة الطبيعية بتركيزات عالية من الأملاح في البيئة. ومن ثم، فإن أنواع المياه العذبة والبحرية تتمتع بمرونة بيئية منخفضة فيما يتعلق بالملوحة. في الوقت نفسه، على سبيل المثال، تتميز شائكة الظهر ذات الأشواك الثلاثة بمرونة بيئية عالية، حيث يمكنها العيش في المياه العذبة والمالحة.

تسمى الأنواع شديدة التحمل بيئيًا يوربيونت(إيروس - عريض): منخفض الصلابة - stenobiont(التضيق - ضيق). تميز Eurybiontism و stenobiontism أنواعًا مختلفة من تكيف الكائنات الحية من أجل البقاء. الأنواع التي تتطور لفترة طويلة في ظروف مستقرة نسبيًا تفقد اللدونة البيئية وتطور سمات تضيق الأوعية، في حين أن الأنواع التي كانت موجودة في ظل تقلبات كبيرة في العوامل البيئية تكتسب مرونة بيئية متزايدة وتصبح يوربيونية (الشكل 3.2).

أرز. 3.2. اللدونة البيئية للأنواع (وفقًا لـ Yu. Odum، 1975)

يتم التعبير عن موقف الكائنات الحية من تقلبات عامل معين عن طريق إضافة البادئة "eury-" أو "steno-" إلى اسم العامل. على سبيل المثال، فيما يتعلق بدرجة الحرارة، يتم تمييز الكائنات الحية ذات يوري وتضيق الحرارة، فيما يتعلق بتركيز الملح - يوريستينوهالين، فيما يتعلق بالضوء - يوري- وتضيق الحرارة، وما إلى ذلك. فيما يتعلق بجميع العوامل البيئية، فإن كائنات يوربيونت نادرة. في أغلب الأحيان، تتجلى eury- أو stenobiontism فيما يتعلق بعامل واحد. وبالتالي، فإن أسماك المياه العذبة والأسماك البحرية ستكون ستينوهالين، في حين أن سمك أبو شوكة ذو الأشواك الثلاثة الذي تم تسميته سابقًا هو ممثل نموذجي لليوريهالين. يمكن تصنيف النبات، نظرًا لكونه متجانسًا للحرارة، في نفس الوقت على أنه نبات منخفض الكثافة، أي أنه أقل مقاومة للتقلبات في الرطوبة.

تساهم Eurybiontism، كقاعدة عامة، في التوزيع الواسع للأنواع. العديد من الأوليات والفطريات (eurybionts النموذجية) عالمية وموزعة في كل مكان. عادةً ما يحد التضيق من نطاقه. في الوقت نفسه، في كثير من الأحيان بسبب التخصص العالي، تحتل StenoBionts مناطق واسعة النطاق. على سبيل المثال، يعتبر عقاب الطيور آكل الأسماك (Pandion haliaetus) من الطيور المهاجرة النموذجية، ولكن فيما يتعلق بالعوامل الأخرى فهو يوريبيونت، لديه القدرة على التحرك لمسافات طويلة بحثًا عن الطعام ويحتل نطاقًا كبيرًا.

جميع العوامل البيئية مترابطة، ولا يوجد أي منها غير مبال تماما بأي كائن حي. يستجيب السكان والأنواع ككل لهذه العوامل من خلال إدراكها بشكل مختلف. تحدد هذه الانتقائية أيضًا الموقف الانتقائي للكائنات الحية لملء منطقة معينة.

الأنواع المختلفة من الكائنات الحية لها متطلبات مختلفة لظروف التربة ودرجة الحرارة والرطوبة والضوء وما إلى ذلك. لذلك، تنمو النباتات المختلفة في تربة مختلفة وفي مناطق مناخية مختلفة. ومن ناحية أخرى، تتشكل ظروف مختلفة للحيوانات في الجمعيات النباتية. ومن خلال التكيف مع العوامل البيئية غير الحيوية والدخول في علاقات حيوية معينة مع بعضها البعض، تتوزع النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة عبر بيئات مختلفة وتشكل أنظمة بيئية متنوعة تتحد في المحيط الحيوي للأرض. وبالتالي، فإن الأفراد والسكان المتكونين منها يتكيفون مع كل عامل من العوامل البيئية بطريقة مستقلة نسبيًا. تبين أن تكافؤها البيئي فيما يتعلق بالعوامل المختلفة مختلف. ولكل نوع طيف بيئي محدد، أي مجموع التكافؤ البيئي بالنسبة للعوامل البيئية.

سابق

الأربعاء --فهو جزء من الطبيعة يحيط بالكائنات الحية وله تأثير مباشر أو غير مباشر عليها. تتلقى الكائنات الحية من البيئة كل ما تحتاجه للحياة وتفرز فيه المنتجات الأيضية. تتكون بيئة كل كائن حي من العديد من العناصر ذات الطبيعة غير العضوية والعضوية والعناصر التي يدخلها الإنسان وأنشطته الإنتاجية. علاوة على ذلك، فإن بعض العناصر قد تكون غير مبالية بالجسم جزئيا أو كليا، والبعض الآخر ضروري، والبعض الآخر له تأثير سلبي.

الظروف المعيشية،أو شروط الوجود، هي مجموعة من العناصر البيئية الضرورية للكائن الحي، والتي يكون في وحدة لا تنفصم وبدونها لا يمكن أن يوجد.

تسمى تكيفات الكائنات الحية مع بيئتها التكيف.تعد القدرة على التكيف إحدى الخصائص الأساسية للحياة بشكل عام، مما يضمن إمكانية وجودها، وقدرة الكائنات الحية على البقاء والتكاثر. تتجلى عمليات التكيف على مستويات مختلفة - بدءًا من الكيمياء الحيوية للخلايا وسلوك الكائنات الحية الفردية وحتى بنية وأداء المجتمعات والأنظمة البيئية. لقد تم تطوير جميع تكيفات الكائنات الحية مع الوجود في ظروف مختلفة تاريخياً. ونتيجة لذلك، تم تشكيل مجموعات من النباتات والحيوانات الخاصة بكل منطقة جغرافية.

تسمى الخصائص الفردية أو عناصر البيئة التي تؤثر على الكائنات الحية العوامل البيئية .

تنقسم العوامل البيئية المتنوعة إلى مجموعتين كبيرتين: اللاأحيائية والحيوية.

العوامل غير الحيوية --هذا عبارة عن مجموعة معقدة من الظروف في البيئة غير العضوية التي تؤثر على الجسم.

العوامل الحيوية --هذا هو مجمل تأثيرات النشاط الحيوي لبعض الكائنات الحية على الكائنات الأخرى. في بعض الحالات، يتم تصنيف العوامل البشرية المنشأ كمجموعة منفصلة من العوامل إلى جانب العوامل اللاأحيائية والحيوية، مما يؤكد التأثير الشديد للعامل البشري.

يتم تحديد تأثير العوامل البيئية في المقام الأول من خلال تأثيرها على عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية. ومن هنا يمكن تقسيم جميع العوامل البيئية، بحسب تأثيرها، إلى عوامل مؤثرة بشكل مباشر، وعوامل غير مباشرة. ويمكن أن يكون لكل منهما تأثيرات كبيرة على حياة الكائنات الفردية والمجتمع بأكمله. يمكن للعوامل البيئية أن تعمل بشكل مباشر أو غير مباشر. ويتميز كل عامل بيئي بمؤشرات كمية معينة، مثل القوة ومدى العمل.

بالنسبة لأنواع مختلفة من النباتات والحيوانات، تختلف الظروف التي يشعرون فيها بحالة جيدة بشكل خاص. على سبيل المثال، تفضل بعض النباتات التربة الرطبة جدًا، بينما تفضل نباتات أخرى التربة الجافة نسبيًا. يحتاج بعضها إلى حرارة شديدة، والبعض الآخر يتحمل البيئات الباردة بشكل أفضل، وما إلى ذلك. مادة الماء في كائن المحيط الحيوي

ويطلق على شدة العامل البيئي الأكثر ملاءمة لحياة الكائن الحي اسم الأمثل، والعامل الذي يعطي أسوأ تأثير يسمى المتشائم. , أي الظروف التي يتم فيها تثبيط النشاط الحيوي للكائن الحي إلى أقصى حد، لكنه لا يزال من الممكن أن يوجد.

بيئة؟ هذا هو كل ما يحيط بالجسم ويؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على حالته وعمله (النمو والنمو والبقاء والتكاثر وما إلى ذلك). البيئة التي تسمح للكائنات الحية بالوجود على الأرض متنوعة للغاية. يمكن تمييز أربع بيئات حياة مختلفة نوعياً على كوكبنا: المائية، والأرضية، والتربة، والكائن الحي.

البيئة المائية

الماء بمثابة موطن للعديد من الكائنات الحية. يحصلون من الماء على جميع المواد الضرورية للحياة: الغذاء والماء والغازات. ولذلك، مهما كان مدى تنوع الكائنات المائية، فإنها جميعا يجب أن تتكيف مع السمات الرئيسية للحياة في البيئة المائية. يتم تحديد هذه الميزات من خلال الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه.

يوجد دائمًا في عمود الماء عدد كبير من الممثلين الصغار للنباتات والحيوانات التي تعيش في حالة معلقة. يتم ضمان قدرتها على الارتفاع ليس فقط من خلال الخصائص الفيزيائية للمياه، التي لديها قوة طافية، ولكن أيضًا من خلال التكيفات الخاصة للكائنات الحية نفسها. على سبيل المثال، العديد من النواتج والزوائد التي تزيد بشكل كبير من سطح الجسم بالنسبة للكتلة، وبالتالي تزيد من الاحتكاك مع السائل المحيط.

تتكيف الحيوانات بشكل مختلف للتحرك في البيئة المائية. يتمتع السباحون النشطون (الأسماك والدلافين وما إلى ذلك) بشكل انسيابي مميز وأطراف تشبه الزعانف. يتم تسهيل السباحة السريعة أيضًا من خلال السمات الهيكلية للتكامل الخارجي ووجود مادة تشحيم خاصة؟ المخاط مما يقلل الاحتكاك بالماء.

في بعض الخنافس المائية، يتم الاحتفاظ بهواء العادم المنطلق من الفتحات التنفسية بين الجسم والإليترا بفضل الشعر الذي لا يبلل بالماء. وبمساعدة مثل هذا الجهاز، ترتفع الحشرة المائية بسرعة إلى سطح الماء، حيث تطلق الهواء في الغلاف الجوي. تتحرك العديد من الأوليات باستخدام الأهداب المتأرجحة (الأهداب) أو الأسواط (الأودلينا).

يتمتع الماء بقدرة حرارية عالية جدًا، أي خاصية تراكم الحرارة والاحتفاظ بها. ولهذا السبب، لا توجد تقلبات حادة في درجات حرارة الماء، والتي تحدث غالبًا على الأرض. هل يمكن أن تكون مياه البحار القطبية باردة جدًا؟ قريبة من التجميد. ومع ذلك، فإن ثبات درجة الحرارة سمح بتطوير عدد من التعديلات التي تضمن الحياة حتى في هذه الظروف.

ومن أهم خصائص الماء قدرته على إذابة المواد الأخرى التي يمكن للكائنات المائية استخدامها للتنفس والتغذية.

التنفس يتطلب الأكسجين. ولذلك فإن تشبع الماء به مهم جداً.

تتناقص كمية الأكسجين المذاب في الماء مع زيادة درجة الحرارة. علاوة على ذلك، فإن الأكسجين يذوب في مياه البحر بشكل أقل منه في المياه العذبة. ولهذا السبب فإن مياه البحر المفتوح بالمنطقة الاستوائية فقيرة بالكائنات الحية. والعكس صحيح، في المياه القطبية، حيث يوجد المزيد من الأكسجين، هل هناك وفرة من العوالق؟ القشريات الصغيرة التي يتغذى عليها ممثلو الحيوانات الغنية، بما في ذلك الأسماك والحيتانيات الكبيرة.

هل يمكن أن يتم تنفس الكائنات المائية على كامل سطح الجسم أو من خلال أعضاء خاصة؟ الخياشيم. للتنفس الناجح، من الضروري أن يحدث التجديد المستمر للمياه بالقرب من الجسم. يتم تحقيق ذلك من خلال أنواع مختلفة من الحركات. تتطلب العديد من الكائنات الحية تدفقًا مستمرًا للمياه. يمكن تحقيق ذلك عن طريق حركة الحيوان نفسه أو عن طريق أجهزة خاصة، على سبيل المثال، أهداب متأرجحة أو مخالب تنتج دوامة بالقرب من الفم، مما يدفع جزيئات الطعام إلى داخله.

إن التركيب الملحي للمياه مهم جدًا للحياة؛ وتعتبر أيونات Ca 2+ ذات أهمية خاصة للكائنات الحية. تحتاج الرخويات والقشريات إلى الكالسيوم بشكل مطلق لبناء أصدافها أو أصدافها. يمكن أن يختلف تركيز الأملاح في الماء بشكل كبير. يعتبر الماء طازجًا إذا كان يحتوي على أقل من 0.5 جرام لكل لتر من الأملاح الذائبة. تتميز مياه البحر بملوحة ثابتة وتحتوي في المتوسط ​​على 35 جرامًا من الأملاح لكل لتر.

البيئة الأرضية الجوية

أما البيئة الأرضية الجوية، التي تطورت لاحقاً في سياق تطور البيئة المائية، فهي أكثر تعقيداً وتنوعاً. يتميز بمستوى أعلى من تنظيم الكائنات الحية.

العامل الأكثر أهمية في حياة الكائنات الحية التي تعيش هنا هي خصائص وتكوين الكتل الهوائية المحيطة بها. كثافة الهواء أقل بكثير من كثافة الماء، ولهذا السبب تمتلك الكائنات الأرضية أنسجة داعمة متطورة للغاية؟ الهيكل العظمي الداخلي والخارجي. أشكال الحركة متنوعة للغاية: الجري، والقفز، والزحف، والطيران، وما إلى ذلك. تتحرك الطيور والعديد من الحشرات عبر الهواء. تحمل التيارات الهوائية بذور النباتات والأبواغ والكائنات الحية الدقيقة.

تتميز الكتل الهوائية بحجمها الهائل وهي في حالة حركة مستمرة. يمكن أن تتغير درجة حرارة الهواء بسرعة كبيرة وعلى مساحات واسعة. ولذلك، فإن الكائنات الحية التي تعيش على الأرض لديها العديد من وسائل التكيف لتحمل أو تجنب التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة. التكيف الأكثر بروزًا هو تطور الدم الدافئ الذي نشأ على وجه التحديد في بيئة الهواء الأرضي.

وبشكل عام فإن البيئة الجوية- الأرضية أكثر تنوعاً من البيئة المائية؛ تختلف ظروف المعيشة هنا بشكل كبير في الزمان والمكان. هذه التغييرات ملحوظة حتى على مسافة عدة عشرات من الأمتار، على سبيل المثال، على حدود الغابة والحقل، على ارتفاعات مختلفة في الجبال، حتى على سفوح مختلفة من التلال الصغيرة. في الوقت نفسه، تكون اختلافات الضغط أقل وضوحا هنا، ولكن غالبا ما يحدث نقص الرطوبة. ولذلك، طور سكان الأرض تكيفات تتعلق بتزويد الجسم بالمياه، خاصة في الظروف القاحلة. في النباتات، يعد هذا نظام جذر قوي، وطبقة مقاومة للماء على سطح الأوراق والسيقان، والقدرة على تنظيم تبخر الماء من خلال الثغور. في الحيوانات، بالإضافة إلى السمات الهيكلية للجلد الخارجي، هناك أيضًا سمات سلوكية تساعد في الحفاظ على التوازن المائي، على سبيل المثال، الهجرة إلى أماكن الري أو تجنب ظروف الجفاف.

من الأهمية بمكان لحياة الكائنات الأرضية تكوين الهواء (79٪ نيتروجين، 21٪ أكسجين و 0.03٪ ثاني أكسيد الكربون)، الذي يوفر الأساس الكيميائي للحياة. وبالتالي فإن انخفاض الكمية النوعية من الأكسجين في الهواء اعتمادًا على الزيادة في الارتفاع يحدد الحد الأعلى للحياة الحيوانية. فالناس، على سبيل المثال، لم يشكلوا قط مستوطنات دائمة على ارتفاعات تزيد عن 6000 متر فوق مستوى سطح البحر.

ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) هو مصدر المواد الخام الأكثر أهمية لعملية التمثيل الضوئي. نيتروجين الهواء ضروري لتخليق البروتينات والأحماض النووية.

التربة

التربة كموئل؟ الطبقة العليا من الأرض التي تتكون من جزيئات معدنية يتم معالجتها بواسطة نشاط سكان التربة. وهذا عنصر مهم ومعقد للغاية في المحيط الحيوي، ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بأجزائه الأخرى. حياة التربة غنية بشكل لا يصدق. تقضي بعض الكائنات الحية حياتها بأكملها في التربة، بينما يقضي بعضها الآخر جزءًا من حياتها. تلعب التربة دورًا كبيرًا في الحياة النباتية.

تتحدد الظروف المعيشية في التربة إلى حد كبير بالعوامل المناخية وأهمها درجة الحرارة.

أجسام الكائنات الحية

يتكون عالم الكائنات الحية من نباتات وحيوانات وكائنات حية دقيقة، توجد بينها وحدة عميقة تتجلى في تشابه البنية الخلوية والتركيب الكيميائي والتمثيل الغذائي. التهيج والنمو والتكاثر وغيرها من المظاهر الأساسية للنشاط الحيوي هي سمة من سمات جميع الكائنات الحية.

ومع ذلك، وفقا لبعض مجمع من العلاماتيمكن تمييز النباتات بسهولة عن ممثلي الممالك الأخرى.

معظم النباتات خضراء اللون، ولكن في بعض الأحيان يمكن أن يكون لها لون مختلف.

مثال 1

على سبيل المثال، هناك طحالب ذات ألوان حمراء وبنية وصفراء. يتم تحديد لون النباتات من خلال وجود مركبات خاصة في خلاياها - الأصباغ التي تسمى الأصباغ (من اللاتينية الصباغ - الطلاء). اللون الأخضر للنباتات ناتج عن صبغة خاصة وأكثر شيوعًا - صبغة الكلوروفيل (من الكلمة اليونانية كلوروس "الأخضر" والفيلون - "الورقة".

إن الكلوروفيل هو الذي يوفر عملية التمثيل الضوئي، حيث تلتقط النباتات ضوء الشمس وتمتص طاقتها. وهكذا تدرك النباتات قدرتها الفريدة: فهي تحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية للمواد العضوية التي تنتجها.

توفر النباتات بشكل مباشر أو غير مباشر مصدرًا للطاقة للحيوانات. لا تقتصر أهمية عملية التمثيل الضوئي للوجود على كوكبنا على تكوين المواد العضوية من المواد غير العضوية. أثناء عملية التمثيل الضوئي، لا تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون فحسب، بل تطلق أيضًا الأكسجين الذي تتنفسه الكائنات الحية الأخرى. قبل ظهور الكائنات الحية التي تقوم بالتمثيل الضوئي، لم يكن هناك أكسجين في الغلاف الجوي للأرض.

تحافظ النباتات على مستوى الأكسجين في الجو $(21\%)$ الضروري لوجود معظم الكائنات الحية وتمنع تراكم ثاني أكسيد الكربون الزائد فيه. ومن الأدوار المهمة للنباتات أيضًا تنقية الهواء من التلوث بالمواد الضارة.

تتميز جميع النباتات بوجود أغشية (جدران) الخلايا الكثيفة التي تتكون بشكل رئيسي من السليلوز. جدار الخلية عبارة عن هيكل فوق غشائي. السليلوز هو سمة من سمات الكربوهيدرات للنباتات. يمنح الخلايا المرونة ويحافظ على شكلها الثابت.

1. تحتوي الخلايا النباتية على فجوات كبيرة مملوءة بعصارة الخلية.
2. تفتقر الخلايا النباتية إلى مركز الخلية (الجسيم المركزي).
3. يمكن العثور على الأملاح المعدنية في السيتوبلازم إما في حالة مذابة أو على شكل بلورات.

غالبًا ما يكون للنباتات هياكل معقدة للغايةإلا أن بعضها كائنات وحيدة الخلية (الكلاميدوموناس، والكلوريلا).

خلايا هذه الكائنات كبيرة جدًا (تصل إلى عدة سنتيمترات) ولها فجوة مركزية كبيرة تنظم التورم (الضغط الاسموزي في الخلية، مما يؤدي إلى التوتر في غشاء الخلية).

عادة ما تكون المغذيات الاحتياطية عبارة عن حبوب النشا أو الكربوهيدرات المتشابهة في التركيب والخصائص الكيميائية (النشا الأرجواني - الطحالب، الإينولين - خرشوف القدس). يمكن للخلايا النباتية أن تتحد في أنسجة، والتي بدورها تكاد تكون غائبة تمامًا عن المادة بين الخلايا. تتكون بعض الأنسجة، مثل الصلبة والفلين، بشكل كامل تقريبًا من الخلايا الميتة.

علاوة على ذلك، على عكس الحيوانات، تحتوي النباتات على أنواع مختلفة من الخلايا، ويتكون أساس الخشب من عناصر السباكة وألياف الخشب.

في الأساس، تقود النباتات أسلوب حياة مرتبطًا.وهي تتميز فقط بأنواع خاصة من الحركات: المناطق الاستوائية - حركات النمو والأشرار - حركات الاستجابة لمحفز ما.

4. لا تحتوي النباتات على أعضاء إفرازية خاصة.
5. إنهم قادرون على النمو غير المحدود، والذي يحدث في مناطق معينة من الجسم تتكون من خلايا ميرستيمية غير متمايزة (الكامبيوم الجذعية ومخاريط النمو في قمة الجذور والبراعم، والمرستيم المقحم في عقد الحبوب).
6. تتميز معظم النباتات بتفرع الجسم بقوة مما يزيد من مساحة سطحه.ترجع هذه الميزة إلى أسلوب حياة النباتات - امتصاص المكونات الغازية (من الجو) والسائلة (من التربة). بفضل التفرع، يتم إنشاء ظروف أكثر ملاءمة لالتقاط الضوء وامتصاص المواد.
7. يتم تنظيم جميع عمليات الحياة النباتية بواسطة مواد خاصة - الهرمونات النباتية.
8. تتميز معظم النباتات ب موسمية الذبول وتساقط الأوراق مع بداية الطقس الباردوكذلك نمو الأنسجة النشطة وتكوين البراعم أثناء التسخين.
9. النباتات هي الحلقة الأولى في جميع السلاسل الغذائيةلأن حياة الحيوانات تعتمد عليها.

ملاحظة 1

هناك حوالي 350 ألف دولار من الأنواع النباتية المعروفة، من بينها كائنات وحيدة الخلية، ومستعمرة، ومتعددة الخلايا. وبدون النباتات، سيكون وجود الغالبية العظمى من الكائنات الحية الأخرى على كوكبنا مستحيلا. إنها النباتات التي تحافظ على ثبات تكوين الغاز في الغلاف الجوي، وتمتص ثاني أكسيد الكربون منه وتطلق الأكسجين. إنها تتراكم المواد العضوية على الأرض (حوالي 4.5 دولار × 1011 مليار طن سنويًا).

تشكل المجتمعات النباتية (النباتات النباتية) تنوع المناظر الطبيعية لكوكبنا، بالإضافة إلى مجموعة غير محدودة من الظروف البيئية للكائنات الحية الأخرى. تحدد هذه النباتات في المقام الأول شخصية مجتمع معين.

وتنقسم النباتات إلى أقل (الطحالب) وأعلى. ولكل مجموعة بدورها سماتها المميزة.

خصائص النباتات السفلية:

• يتم تمثيل الجسم بواسطة عامية مفردة أو متعددة الخلايا، أو ثالوم.
• الجسم غير متفرع، أو متفرع بشكل ثنائي، ولكنه غير مقسم إلى أعضاء نباتية.
• يفتقر الجسم إلى أنسجة موصلة خاصة.

السمات المميزة للنباتات العليا:

• هناك أعضاء نباتية متطورة إلى حد ما.
• لديهم نظام خاص من الأقمشة الموصلة والعناصر الميكانيكية.
• التناوب الإيقاعي الصحيح للأجيال.
• عدم وجود أصباغ إضافية في الخلايا.
• تم تطوير العضو التناسلي الأنثوي متعدد الخلايا (الأرشجونيوم).

النباتات هي أصدقائنا الخضراء. لقد حصلوا على هذا الاسم بجدارة ، لأن النباتات ومكوناتها بالنسبة للأشخاص والحيوانات هي مصدر للغذاء والمواد اللازمة للاحتياجات المنزلية والأدوية والمنظم الرئيسي لنقاء الهواء الجوي وما إلى ذلك.

اليوم، من المعروف أكثر من 350 ألف نوع من النباتات المختلفة. تتميز جميعها بخصائص مورفولوجية وجينية فريدة، وتسعدنا بروعتها وتعدد ألوانها، وتجلب متعة جمالية حقيقية. وفي الوقت نفسه، قد تكون أشكال حياتهم مختلفة، ولكنها دائمًا مهمة وفريدة من نوعها وجميلة. ويتأثر وجودها بشكل مباشر بالظروف اللازمة للحياة النباتية.

أشكال الحياة للنباتات

يمكن إعطاء هذا التصنيف من وجهة نظر العلوم المختلفة: علم النظام وعلم البيئة. نحن مهتمون أكثر بالمنهجية، لأنها تعتمد على الخصائص الخارجية للنباتات. ومن هذا الموقع يمكن تقسيم مملكة النباتات بأكملها إلى مجموعات تشكلت تطوريًا وتأثرت بالظروف المعيشية للنباتات.

1. الأشجار- جذع محدد بوضوح، لا يقل ارتفاعه عن مترين.
2. الشجيرات- ارتفاعها من 50 سم إلى 2 متر، ولها عدة جذوع تمتد من الأرض نفسها.
3. الشجيرات- يتكون من الشكل السابق ولكن الحجم يصل إلى 50 سم.
4. الشجيرات- تتشكل من أشكال الشجيرات، إلا أن الأجزاء العلوية متعددة الجذوع تكون ميتة.
5. أعشاب- نباتات منخفضة النمو تجمد براعمها فوق الأرض في الشتاء.
6. ليانا- تتميز بالسيقان المتفرعة والزاحفة المجهزة بالخطافات والمحلاق وغيرها من أدوات التشبث.
7. العصارة- نباتات يمكنها تخزين كميات كبيرة من الماء في الساق والأوراق.

ما هي الشروط الضرورية لحياة نباتات كل مجموعة من المجموعات المدرجة؟ دعونا نلقي نظرة فاحصة عليهم.

العوامل البيئية كظروف معيشية للنباتات

وتشمل هذه ما يلي.

1. اللاأحيائية:

• ضوء الشمس؛
• الرطوبة (الماء)؛
• نظام درجة الحرارة
• تَغذِيَة.

2. الحيوية: جميع الكائنات الحية التي تحيط بالنبات (الحيوانات، الكائنات الحية الدقيقة، الفطريات).

3. بشري - تأثير الإنسان وأنشطته في مختلف قطاعات الحياة اليومية والصناعة.

ما هي الشروط الأكثر ضرورة لحياة النبات؟ أي أي من العوامل المذكورة تعتبر حاسمة؟ هذا سؤال يصعب الإجابة عليه. فقط مجموعتها المختصة مجتمعة هي التي تسمح للنباتات بالشعور بالراحة قدر الإمكان والنمو والتطور والتكاثر بأمان وبسرعة.

تأثير الضوء

الفرق الأكثر أهمية بين الكائنات النباتية وجميع الكائنات الأخرى هو طريقة التغذية الذاتية. أي القدرة على تحويل طاقة الأشعة الشمسية إلى طاقة الروابط الكيميائية الموجودة في المركبات العضوية المتكونة. وتسمى هذه العملية البيوكيميائية المعقدة بأكملها، والمبنية على مرحلتين، بعملية التمثيل الضوئي. ويصبح ناتج هذه التحولات هو النشا كمواد مغذية احتياطية للنباتات وغاز الأكسجين كمصدر للحياة على كوكبنا.

ومن الواضح أنه بدون التمثيل الضوئي لن تكون هناك حياة. وبدون ضوء الشمس لن تحدث هذه العملية. وهذا يعني أن طاقة الإشعاع الشمسي الطبيعي ومصادر الإضاءة الإضافية هي الظروف الضرورية للنمو ودور هذه العوامل حاسم.

فيما يتعلق بالضوء، يمكن تمييز عدة مجموعات من الكائنات الحية.

1. نباتات الظل.مثل هؤلاء الممثلين لا يتحملون أشعة الشمس المباشرة ؛ فالإضاءة المنخفضة المنتشرة للغاية تكفي لهم. على سبيل المثال، جزء كبير من أعشاب الغابات، محمية تحت ظلال الأشجار - حميض الخشب، الأكساليس، ألم الظهر، ساكسيفراج، كوريداليس، قطرة الثلج، الأعشاب الجبلية، سيلا، اللبلاب، السرخس، بقلة الخطاطيف وغيرها.
2. يتحمل الظل.تفضل هذه النباتات الإضاءة المعتدلة وتتحمل تمامًا حتى السواد الطويل. ومع ذلك، فإنهم ما زالوا يحبون ضوء الشمس ويتفاعلون بشكل إيجابي مع التعرض القصير لأشعة الشمس المباشرة. هذه، على سبيل المثال، الكشمش، زنبق الوادي، العنب البري، البلسان، التوت البري، كوبينا، الكفة وغيرها.
3. محب للضوء- النباتات التي تحتاج بشدة لأشعة الشمس الساطعة والمباشرة. فقط في ظل هذه الظروف تتم عملية التمثيل الضوئي فيها بأسرع ما يمكن وبشكل كامل. أمثلة: حشيشة السعال، البرسيم، الخزامى، الخلود، بلسم الليمون، اللوتس، زنابق الماء، الحبوب، الصبار، معظم الأشجار وغيرها.

   

   إذًا، ما الذي تحتاجه النباتات لتعيش في المقام الأول؟ ضوء الشمس، وهو مصدر العملية النباتية الرئيسية - التمثيل الضوئي.

   معنى الماء

   يعد ثاني أكسيد الهيدروجين المادة الأكثر أهمية في حياة ليس فقط النباتات، ولكن أيضًا جميع الكائنات الحية على هذا الكوكب. ومن المعروف أن الحياة على الأرض أصبحت ممكنة بسبب وجود الماء السائل. ولذلك فمن الصعب المبالغة في تقدير أهميتها. مذيب عالمي تجري فيه جميع التفاعلات الكيميائية الحيوية للكائن الحي، وهو جزء هيكلي متكامل، مكون من كل خلية.

   إن أهمية الماء لحياة النبات لا تقل أهمية عن ضوء الشمس. بعد كل شيء، يخلق الماء ضغطًا تورمًا على جدران الخلايا، حيث يتم نقل جميع المركبات، وهو وسيلة للتفاعلات الكيميائية. باختصار، بالنسبة للنباتات، الماء هو مصدر الحيوية.

   ليس كل ممثلي النباتات لديهم نفس الموقف تجاه الماء وكميته. وبالتالي، يمكن التمييز بين ثلاثة رئيسية فيما يتعلق بأكسيد الهيدروجين.

   1. نباتات جفافية- سكان المناطق الأكثر جفافاً الذين تمكنوا من التكيف مع قلة الرطوبة. أمثلة: النباتات الصحراوية وشبه الصحراوية، سكان السواحل البحرية. الإيشولزيا، الصبار، عشبة القمح، الدودة الرملية، الطحالب، وما إلى ذلك.
   2. النباتات المتوسطة- سكان الأماكن ذات المحتوى المائي المعتدل. هذه نباتات مرج وسكان الغابات. إنهم يتحملون التربة الرطبة لكنهم لا يتحملون الرطوبة الزائدة أو الجفاف. تيموثي، البابونج، ردة الذرة، بورنيت، ليوبكا، أرجواني، بندق، البرسيم، نبتة الرئة، جولدنرود، جميع الأشجار والشجيرات المتساقطة.
   3. النباتات المائية. تبدو هذه النباتات أفضل عندما تكون في الماء جزئيًا (طازجًا أو مالحًا) أو مغمورة بالكامل فيه. أمثلة: الطحالب، الحوذان المائية، النباتات الزهقرنية، زنابق الماء، السيدونيا، الأعشاب البركية، الثيميا، النياد وغيرها.

      

      إذن، ما هي الشروط الضرورية لحياة النبات؟ الماء على قائمتهم.

      دور درجة الحرارة

      الأيام الدافئة هي فرحة لجميع الكائنات الحية. ومع ذلك، من بين النباتات هناك تلك التي يمكن أن تتحمل درجات الحرارة المنخفضة بسهولة تامة. يمكن تقسيم جميع ممثلي النباتات فيما يتعلق بهذا العامل إلى ثلاث مجموعات.

      1. محبة للحرارة. الشروط اللازمة لحياة نباتات هذه المجموعة هي درجة حرارة لا تقل عن +5 درجة مئوية. ويعتبر الخيار الأمثل لها حوالي +25-26 درجة مئوية. مثل هذه النباتات لا تتحمل التقلبات الحادة في درجة حرارة الهواء و لا يمكنها تحمل حتى الصقيع الخفيف. أمثلة: الأرز والقطن والكاكاو وأشجار النخيل والموز وجميع سكان المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية تقريبًا.
      2. نباتات مقاومة للبرد.إنهم يفضلون درجات الحرارة المعتدلة، لكنهم قادرون على تحمل درجات حرارة منخفضة للغاية والبقاء على قيد الحياة الصقيع دون ضرر. أمثلة: البطاطس، وجميع الخضروات الجذرية، والخضر، والعديد من أنواع الخضروات الصليبية، والحبوب وغيرها.
      3. مقاومة للصقيع. قادرة على البقاء في فصل الشتاء تحت غطاء من الثلج، والحفاظ على قدرتها على البقاء. ومن الأمثلة على ذلك نباتات الحدائق مثل الراوند والنباتات المعمرة والبصل والثوم والحميض وغيرها.

      الخلاصة: درجة الحرارة شرط مهم للنمو والتطور الطبيعي لجميع النباتات على وجه الأرض.

      التغذية المعدنية

      هذا العامل مهم للغاية على وجه التحديد بالنسبة لمحاصيل الفاكهة والتوت والفواكه والخضروات التي يزرعها الإنسان. في الواقع، في ظل الظروف الطبيعية، تعيش النباتات في الموائل التي تكون قادرة على التكيف معها. بما في ذلك محتوى الأملاح المعدنية في التربة.

      لكن الممثلين الثقافيين بحاجة إلى المساعدة. يعرف كل مالك مجموعة الأسمدة المعدنية التي يجب تطبيقها على نبات معين للحصول على المحصول المطلوب.

      

      وبشكل عام تعتبر المعادن عنصراً غذائياً هاماً لجميع الأفراد، حيث تمتصها النباتات من التربة عن طريق امتصاصها مع الماء. لكن الإفراط في الأسمدة مدمر للنباتات، ونقصها يؤدي إلى تباطؤ النمو وضعف المحاصيل.

      تكوين الهواء

      ما هي الشروط الضرورية لحياة النبات بالإضافة إلى تلك المذكورة أعلاه؟ تكوين الهواء مهم أيضًا. بعد كل شيء، في الليل، النباتات، وكذلك الكائنات الحية الأخرى، تتنفس، وتستهلك الأكسجين. لذلك، يجب أن يكون هناك ما يكفي منه في الهواء لتطورهم الطبيعي. وهذا يعني أنه في ظروف زيادة تركيزات الغازات الضارة والغبار والفطريات والكائنات الحية الدقيقة، ستشعر النباتات بالسوء للغاية.

      العوامل الحيوية وتأثيرها

      لقد أخذنا في الاعتبار جميع العوامل اللاأحيائية للحياة النباتية. الحرارة والضوء والهواء والماء هي الشروط الأساسية والأساسية لنموها وتطورها الطبيعي.

      

      العوامل الحيوية هي تأثير الكتلة الحيوية المحيطة بها، أي النباتات الأخرى والحيوانات والفطريات والحشرات وما إلى ذلك. وللنظر في جميع جوانب تأثير هذه الظروف، تم إنشاء علم البيئة. وتجدر الإشارة فقط إلى أن العوامل الحيوية لا تقل أهمية عن العوامل اللاأحيائية.

      الشروط الأساسية لحياة النباتات الداخلية

      ولا تختلف الظروف البيئية اللازمة لحياة النباتات الداخلية عن تلك التي أخذناها بعين الاعتبار للجميع بشكل عام. كما أنها تحتاج إلى ضوء الشمس والدفء والماء والتغذية المعدنية والحماية من الحشرات الضارة.

      لكي تشعر الزهور المحفوظة بوعاء بأنها جيدة وتبدو جميلة، يجب عليك التعامل معها بشكل فردي، مع مراعاة خصائص جنس ونوع معين من النباتات.