Pagina 26
Tundra de vegetație este formată într-o vară scurtă și rece, umiditate ridicată și temperatură scăzută a solului. Este o cantitate mică de căldură care determină principalele caracteristici de acest tip: lipsa de lemn, mozaicul, predominanța mușcilor, licheni, arbuști și, în parte, arbuști, statură scurtă, dominarea plantelor perene.
De asemenea, microorganismele termofilice sunt, de obicei, acidofile, dar trebuie remarcat faptul că doar la 25 ° C și la neutralitate la presiunea normală este pH 7; la 100 ° C în loc de pH-ul apei pure 6, 13 și scade în continuare cu creșterea temperaturii. Pentru a menține pH-ul celular aproape de neutralitate, sunt necesare protoni de emisie protoni complexi pentru a menține pH-ul intern mai mare de 4.
Adaptarea la alcalinitate ridicată. Organismele care cresc numai la un pH ridicat se numesc alcaloizi, dar trăiesc și alcalitoli, dar nu numai în medii puternic alcaline. Apele celor două lacuri africane Nakuru și Simbi conțin sodă în cantități care aduc pH-ul la 10. În apele acestor lacuri există o comunitate bogată de cianobacterii dominată de Spirulina. În special, în Lacul Nakuru, productivitatea cianobacteriilor asigură nutriția a milioane de flamingo-uri, care produc zilnic circa 15 tone de material organic sub formă de lacuri.
Tundra tip de vegetație - educația este tânără. Mulți cercetători își asociază apariția cu glaciația antică, deci iau în considerare formarea Pleistocenului, dar există și o opinie că apariția complexelor floristice tundre aparține Pliocenului. Numărul de specii de floră tundră în Rusia nu depășește 300-400. sărăcie compoziția speciilor tipul de vegetație tundră este asociat atât cu tinerețea cât și cu severitatea condițiilor în care se formează.
Aceste ape bogate în organice conțin cel puțin 20 de tipuri de eucariote unicelulare heterotrofice și trei tipuri de rotifere. Microorganismele alcalofilice mențin citoplasma cu un pH neutru sau ușor bazic, datorită conținutului intracelular de ioni de sodiu, care sunt schimbați cu ioni de hidrogen, care sunt transferați în celulă pentru a reduce pH-ul.
Adaptarea la salinitate ridicată. Sarurile minerale sunt esentiale pentru viata. Ionii monovalenți și bivalenți reglează osmoza celulară, participă ca și cocatalizatori la reacțiile enzimatice și reglează conformarea macromoleculelor biologice cu legăturile lor ionice. Concentrațiile de sare, transportate de obicei de celule, sunt destul de scăzute, mai puțin de 0,5%, deoarece concentrațiile mari de soluție salină schimbă presiunea celulelor osmotice, conformația macromoleculară și formarea complexelor macromoleculare.
Dintre multi factori nefavorabili pentru a planta viata, una dintre cele mai importante este lipsa de caldura, motiv pentru care domina aici criopitele. Într-un efort de a folosi căldura din orizontul superior al solului și stratul de suprafață al aerului, fiecare măsurată în doar câteva centimetri, plantele sunt presate la sol. Nu este surprinzător, prin urmare, că multe plante tundre sunt foarte scurte. Ele sunt răspândite pe pământ, iar rădăcinile lor cresc în principal în direcția orizontală și aproape că nu intră în adâncimi. Creeping și forme de pernă sunt larg răspândite. Multe plante au frunze colectate în rozetă.
Multe organisme necesită concentrații mari de săruri pentru creșterea lor și se numesc alofiluri, altele tolerează astfel de concentrații și se numesc alotoleranți. Diatome și multe eucariote bătute pot fi găsite în apele hipersaline. Această bacterie crește în condiții de salinitate de la 25% până la saturație și este distribuită pe plan mondial. Foarte interesante arheobi "pătrați". Timp de mulți ani în laborator, ei erau considerați imun, dar acum unele tulpini cresc în cultură, ceea ce le permite să-și aprofundeze cunoștințele.
În plus, ele sunt echipate cu o membrană de celule violete care conține cromoproteină, rodopsină, care este capabilă să activeze un mecanism la nivel de membrană cu ajutorul luminii, ceea ce permite deplasarea excesului de ioni; alobacterium în timpul concentrării apele maritime în salină fiziologică vopsea spații masive roșii masive de tancuri evaporatoare. Consecințele unei disponibilități slabe sau a unei lipse de apă.
Datorită stării lor scăzute, plantele tundre nu numai că utilizează în cea mai mare măsură căldura stratului de aer de suprafață și se protejează de evaporarea intensificată cauzată de vânturi puternice, dar, de asemenea, se acoperă iarna cu zăpadă care îi protejează de îngheț.
Plantele tundra sunt predominant perene, inclusiv aproape toate plantele erbacee. Ierburile anuale sunt extrem de limitate, deci cum să mergem pe deplin ciclu de viață pentru câteva săptămâni este extrem de dificilă. Acest lucru necesită un ritm foarte rapid de dezvoltare în condiții temperaturi scăzute. Plantele bulboase și tuberoase sunt aproape complet absente, deoarece solul târziu-decongelare cu permafrost este nefavorabil pentru creșterea lor. Adevărat, există plante vii. Acesta este un fel de adaptare la reproducerea puilor în condițiile în care semințele nu reușesc să se coacă în fiecare an. În inflorescențele unor astfel de plante (de exemplu, alpinismul care dă viață) în loc de flori, ceapă sau noduli se dezvoltă, care, căzând la pământ, se înrădăcinează și dă naștere unei noi scăpări.
Organismele care trăiesc numai cu disponibilitate scăzută a apei sunt numite xerofili, în timp ce cei care trăiesc, dar nu numai, sunt în astfel de condiții xerotolari. Prezența apei sau a apei este măsurată în centi și corespunde conținutului de apă din substrat, adecvat pentru creșterea microorganismelor, într-o stare de echilibru cu umiditatea relativă relativă a mediului; de exemplu, la o umiditate relativă de 70%, prezența apei în substrat, care este în echilibru cu mediul, este de 0,70.
Se știe că ciupercile sunt mai xerofile sau xerotolerant decât bacteriile. Aceste microfoane, care sunt de obicei incluse în categoria mucegaiului, sunt foarte dăunătoare din punct de vedere economic, deoarece pot distruge conservele chiar și în condiții de umiditate scăzută sau pot degrada depozitate, de exemplu, sare sau zahăr. Unele organisme tolerează deshidratarea, adică o lipsă aproape totală de apă și, prin urmare, pot supraviețui unei anhidrobroze; Această afecțiune este caracterizată de activitate metabolică anormală și de un conținut foarte scăzut de apă intracelulară.
Există multe plante veșnic verzi în tundră: plante de apă (cimbru), lingonberry, dryad, Cassandra, merișor, rozmarin sălbatic etc. Acest lucru le permite să utilizeze energia radiantă pentru fotosinteză odată cu debutul primelor zile calde, fără a pierde timp pentru formarea frunzelor.
Caracteristică extrem de interesantă tundra este prezența dispozitivelor lor menite să reducă evaporarea, adică xeromorfismul, datorită uscăciunii fiziologice. Apa rece rămâne aproape inaccesibilă plantelor, deci sunt forțate să reducă evaporarea. Plantele sunt dominate de frunze mici, cu o mică suprafață de evaporare. Partea inferioară a frunzelor, pe care se află stomatele, este acoperită cu pubescență densă, care previne deplasarea prea multă a aerului în apropierea stomatelor și, prin urmare, reduce evaporarea. În unele plante (de exemplu, în cimbru), frunzele sunt curbate într-un tub. Stoma, situată pe partea inferioară a frunzei, se află în interiorul acesteia, ceea ce duce, de asemenea, la o scădere a evaporării. Un număr de plante au frunze de piele (lingonberries, cranberries, dryad, etc.).
Nesatisfacția este adesea mortală pentru celule, deoarece o lipsă de apă provoacă modificări în moleculele biologice, cum ar fi denaturarea proteinelor și fracturile structurale. Acestea din urmă se datorează reacțiilor Maillard și acumulării de specii reactive de oxigen în timpul deshidratării, în special după radiația solară. Uscarea provoacă, de asemenea, stres puternic osmotic. În ciuda acestor limitări, capacitatea de a rezista hidrobiologiei este cunoscută în multe organisme printre bacterii, cianobacterii, ciuperci, plante, nematode, meserii și artropode.
Una dintre trăsăturile principale ale comunităților tundre este poldominanța lor. Deși tundrele sunt împărțite în mușchi, lichen, arbust sau țesătură de bumbac, ele aproape întotdeauna conțin mușchi, licheni, arbuști, plante erbacee perene, adesea arbuști, în combinații diferite, dar adesea apropiate.
Glucoza și, mai presus de toate, trehaloza, aparent, joacă un anumit rol în rezistența la deshidratare. Aceste zaharuri inhibă modificarea conformării macromoleculelor biologice atunci când apa părăsește celula. Adaptarea la presiune ridicată. Ca urmare a gravitației pământului, volumul de gaze, lichide sau solide exercită o presiune, care depinde de densitatea lor. Presiunea atmosferică normală la nivelul mării este de 1 atmosferă. În ciuda acestui fapt, putem găsi viață în cele mai înalte adâncimi ale oceanului, până la aproape 11 km, și până la adâncimea Pământului, cel puțin 3, 5 km.
Mușchii și lichenii joacă un rol foarte important în tipul de vegetație tundră. acestea plante nepretențioase pot exista sub protecția chiar și a unui strat de zăpadă subțire, și uneori chiar și fără ea. Arborii și tufișurile nu sunt numai verzi, ci și cu frunzișuri care se încadrează (sălcii, pitici de mesteacăn, afine, arc, etc.). Printre plantele erbacee perene sunt cereale (iarbă de păr Alpine, bluegrass a arctic Alpine vulpii și altele.), Rogoz (Carex rigide și altele.), Leguminoasele (Astragalus umbrelă, kopeechnik obscure, etc ..), dar cele mai multe plante fac parte din ierburi mixte (luncă-rue Alpine , Rhodiola rosea, costum de baie, geranium cu flori albe, urechi-mei, mytnikul lui Eder etc.). Caracteristică caracteristică tundra forbs - mari flori viu colorate: galben, alb, purpuriu, portocaliu, albastru etc.
Cu toate acestea, podeaua oceanului este bogată în forme de viață, inclusiv multe microorganisme. Presiunea ridicată modifică volumul și face viața dificilă. Presiunea reduce fluiditatea membranei, iar organismele de înaltă presiune sunt ajustate prin creșterea procentului de acizi grași nesaturați, precum și a organismelor care trăiesc la temperaturi scăzute. Paradoxal, relieful presiunii ridicate la ocean contribuie la viața la temperaturi ridicate în izvoarele termale. De fapt, în timp ce creșterea temperaturii crește instabilitatea moleculelor și fluiditatea membranelor celulare, presiunea ridicată are efectul opus.
De-a lungul coastelor Oceanului Arctic, tundra se întindea într-o bandă largă - o zonă fără păduri cu mlaștini, râuri și cursuri. Clima aici este atât de dură încât copacii înalți nu pot crește.
Iarna lungă înghețată, care durează 9 luni pe an, dă loc unei veri scurte și reci. Datorită temperaturilor scăzute, pământul îngheață prin vară, numai stratul superior al solului pe care se găsesc mușchi, licheni, iarbă și arbuști mici - afine, castraveți, lingonberries, precum și salcie pitică și pitici de mesteacan. Plantele s-au adaptat la o astfel de climă aspră: de îndată ce vine vara, ele încep să înflorească în grabă pentru a produce fructe și semințe înainte de apariția frigului. Ripe semințe supraviețui iarnă lungă, fără îngheț.
Viața în adâncurile Pământului. Pătrunzând în adâncurile planetei noastre, găsim un mediu microbian surprinzător de bogat. Există multe bacterii chemolitrofile printre acestea, care se hrănesc literalmente cu pietre, folosind apă care intră în sol, precum și fier sau sulf ca produse. La un kilometru adânc, Pământul este încă bogat în viață, datorită bacteriilor care utilizează hidrogen din apă, care reacționează cu pietre și dioxid de carbon ca sursă de carbon. Cu toate acestea, potrivit unor estimări, biomasa existentă cu adâncime mare reprezintă aproximativ o zecime din biomasa totală a suprafeței.
Tundra suflă în mod constant vânturi puternice. În timpul iernii, este adesea o viscolă, iar viteza vântului ajunge la 30-40 m pe secundă.
Evergreenii cu frunze de piele predomină în tundră. Ele au diferite dispozitive care reduc evaporarea și fac posibilă să nu petreacă mult timp în primăvară pentru formarea frunzelor noi. Din cauza condiții dure În viață, creșterea materiei organice în plante este neglijabilă.
Aceasta oferă o idee despre vitalitatea enormă a adâncilor Pământului. Microbii de adâncimi mari nu sunt cunoscuți și, bineînțeles, ne așteaptă descoperiri uimitoare în viitor. Multe organisme sunt capabile să reziste mai mult de un factor de stres. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece toleranța la stres este adesea multifactorială. Rezistența la radiații reci, ultraviolete și ultraviolete este, de asemenea, foarte strâns legată: de exemplu, multe celule cianobacteriene, microunde și drojdii se acumulează în celula lor de celule melanin, protejând radiațiile, limitând pierderea apei și facilitând acumularea de căldură.
Plantele de tundră au forme specifice care le ajută să profite cât mai bine de căldura soarelui și să se protejeze de vânt. O caracteristică deosebită sunt așa-numitele forme de arbuști de arbuști și arbori. Acestea sunt formate, de exemplu, mesteacan, molid, diverse sălcii. Trunchiurile și ramurile acestor plante, cu excepția ramurilor individuale, sunt ascunse sub mușchi sau lichen.
Lichenii sunt, de asemenea, capabili să reziste la numeroase stresuri. Polizaharidele le protejează de daunele provocate de îngheț și dezgheț, pigmenții licheni din cauza radiațiilor. Biologia acestor eucariote rezistente nu este încă cunoscută, însă pereții groși ai melaninei celulare joacă un rol important în rezistența la radiații și, eventual, și în deshidratare.
Acestea sunt substanțe produse de o gamă largă de organisme din celule pentru a le proteja de daunele provocate de radiațiile ultraviolete excesive; Cu toate acestea, o conștientizare a funcției lor apare ca soluții compatibile, antioxidanți, substanțe protectoare în timpul procesului de uscare și stres termic. Viața în evaporare și viața cripto-endolitică.
Multe plante tundre au dobândit o formă de pernă. Din rădăcina de gât de astfel de plante, în multe direcții pleacă numeroase lăstari, care, la rândul său, în mod repetat, furculiță. O pernă densă se încălzește mai bine de lumina soarelui, iar mugurii sunt bine protejați de acțiunea vântului vântului. Mori de pe frunzele inferioare cad jos, putrezesc și îmbogățiți solul cu humus sub pernă. Pernele formează, de exemplu, alburn fără picioare, saxifrage. Ele sunt atât de dense încât de la distanță seamănă cu pietre acoperite cu mușchi. Cu atât mai surprinzător este să le vedem în perioada de înflorire, când sunt acoperite cu o mulțime de flori de culoare roz și alb.
Evaporatorii sunt minerale constituite din depozite de sare și sunt reprezentate de alit, gips sau anhidrit. Astfel de comunități se găsesc și în fosile comune în întreaga lume. Bacteriile prinse în cristale de sare își păstrează activitatea metabolică timp de câteva săptămâni și supraviețuiesc timp de câteva luni.
Unii au sugerat că bacteriile pot trăi milioane de ani în incluziuni lichide de sedimente saline, cum ar fi evaporarea. Diferit este cazul vieții cripendendolitic. Suprafața rocilor de organisme care trăiesc în condiții extreme, cu excursii termice puternice, perioade lungi de uscăciune, lipsa de nutrienți. Exemple de acest lucru sunt licheniile, care ar fi putut fi primii colonizatori ai mediilor terestre, acum aproximativ 600 de milioane de ani și de obicei au trăit pe suprafața rocilor goale ca epilari.
Plantele din tundră se agață în general de pământ. Datorită acestui fapt, ele sunt mai puțin expuse acțiunii de uscare a vântului și obțin mai multă căldură, deoarece aici solul se încălzește mai mult decât aerul. Multe plante tundre au flori foarte mari. Florile multor plante sunt viu colorate și bine vizibile de la distanță. Acest lucru este foarte important pentru plante, deoarece există puține insecte de polenizare în tundră. Peluzele cu verdeață verde, de culoare verde, plină de lumină, acoperite în primele săptămâni ale unei veri scurte de un covor colorat de flori luxuriante: albastru de urechi și neamuri, buchete galbene, ciucuri roz de astragalus și ciuperci roșii de mytnik - încânta ochiul. Mulți reprezentanți ai florei tundre sunt frumoase plante ornamentale și, fără îndoială, pot decora noi orașe și centre industriale construite în nordul îndepărtat.
De exemplu, în văile uscate din McMurdo din Antarctica continentală, deșertul extrem de pe Pământ, precipitațiile, întotdeauna înzăpezite, sunt extrem de rare și uneori complet absente. În această regiune, gresiile, care sunt roci poroase și transparente, conțin comunități cripendendolitic microbiene într-un mediu protejat. Stâncile populate de comunitățile cripto-endolitice sunt prezentate în secțiune la o adâncime de aproximativ un centimetru, benzi tipice de culoare, indicând diferitele organisme care le transformă.
Pe stâncile deschise în nord, zapada ușoară se topește în soare, pătrunde în porozitate și permite viața lichenilor endolitici, algelor, cianobacteriilor, microsferelor, bacteriilor, formând un ecosistem simplu cu producătorii de fotosinteză și consumatori heterotrofi cu autonomie alimentară. Microorganismele sale sunt cele mai potrivite pentru confruntarea cu condițiile spațiale. În anii șaptezeci ai secolului XX.
