در نگاه اول، ممکن است به نظر برسد باکتری ها در چشمه های آب گرمزندگی نکن. با این حال، طبیعت به طور قانع کننده ای ثابت می کند که اینطور نیست.

همه می دانند که آب در 100 درجه سانتیگراد می جوشد. تا همین اواخر، مردم معتقد بودند که مطلقاً هیچ چیز در این دما زنده نمی ماند. دانشمندان چنین فکر می کردند تا اینکه در انتهای اقیانوس آرام، در چشمه های آب گرم، باکتری ناشناخته ای برای علم پیدا نکردند. آنها در 250 درجه احساس خوبی دارند!

در اعماق زیاد، آب به بخار تبدیل نمی شود، بلکه فقط آب می ماند، زیرا عمق زیاد و فشار زیاد وجود دارد. در آب با این دما مواد شیمیایی زیادی وجود دارد که از باکتری های ذکر شده در بالا تغذیه می کنند. معلوم نیست موجودات زنده چگونه در چنین دمایی ریشه دوانده اند، اما آنها عادت کرده اند در آنجا زندگی کنند به گونه ای که اگر به دمای زیر 80 درجه سانتیگراد برسانند، برایشان سرد است.

همانطور که معلوم شد - نه حدی برای زندگی باکتری ها - دمای 250 درجه. در همان اقیانوس آرام، چشمه بسیار آب گرمی کشف شد که دمای آب در آن به 400 درجه می رسد. حتی در چنین شرایطی نه تنها بسیاری از باکتری ها زندگی می کنند، بلکه برخی کرم ها و همچنین چندین نوع نرم تن نیز زندگی می کنند.

همه می دانند که وقتی زمین ظاهر شد (میلیون ها سال پیش بود)، یک توپ داغ معمولی بود. برای قرن ها، مردم بر این باور بودند که زندگی در سیاره ما با سرد شدن زمین ظاهر می شود. و همچنین اعتقاد بر این بود که در سیارات دیگر با درجه حرارت بالا زندگی نمی تواند وجود داشته باشد. احتمالاً اکنون دانشمندان باید دیدگاه های خود را در رابطه با این واقعیت تجدید نظر کنند.

اکستروموفیل ها ارگانیسم هایی هستند که در زیستگاه هایی زندگی می کنند که زندگی برای اکثر موجودات دیگر غیرممکن است. پسوند (-phil) در یونانی به معنای عشق است. اکستروموفیل ها زندگی در شرایط سخت را دوست دارند. آنها توانایی تحمل شرایطی مانند تشعشع زیاد، فشار زیاد یا کم، pH بالا یا پایین، کمبود نور، گرما یا سرمای شدید و خشکسالی شدید را دارند.

اکثر اکسترموفیل ها میکروارگانیسم هایی مانند، و. موجودات بزرگتر مانند کرم ها، قورباغه ها و حشرات نیز می توانند در زیستگاه های شدید زندگی کنند. بر اساس نوع محیطی که در آن رشد می کنند، طبقات مختلفی از اکستروموفیل ها وجود دارد. در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم:

• اسیدوفیلوس موجودی است که در یک محیط اسیدی با سطح pH 3 و کمتر رشد می کند.
• آلکالیفیل ارگانیسمی است که در محیط های قلیایی با سطح pH 9 و بالاتر رشد می کند.
• باروفیل موجودی است که در محیط های پرفشار مانند زیستگاه های اعماق دریا زندگی می کند.
• هالوفیل موجودی است که در زیستگاه هایی با غلظت نمک بسیار بالا زندگی می کند.
• هایپرترموفیلوس موجودی است که در محیط هایی با دمای بسیار بالا (80 تا 122 درجه سانتی گراد) رشد می کند.
• سایکروفیل/کرایوفیل موجودی است که در شرایط بسیار سرد و دمای پایین (از 20- تا 10+ درجه سانتیگراد) زندگی می کند.
• ارگانیسم های مقاوم در برابر پرتو - ارگانیسمی که در محیط هایی با سطوح بالای تشعشع از جمله اشعه ماوراء بنفش و تابش هسته ای رشد می کند.
• گزروفیل موجودی است که در شرایط بسیار خشک زندگی می کند.

دیرگرید

تاردیگرادها یا خرس های آبی می توانند چندین نوع شرایط شدید را تحمل کنند. آنها در چشمه های آب گرم، یخ های قطب جنوب، و همچنین در محیط های عمیق، در قله های کوه و حتی در. تاردیگرادها معمولا در گلسنگ ها و خزه ها یافت می شوند. آنها از سلول های گیاهی و بی مهرگان ریز مانند نماتدها و روتیفرها تغذیه می کنند. خرس‌های آبی تولیدمثل می‌کنند، اگرچه برخی از آنها از طریق پارتنوژنز تولید مثل می‌کنند.

تاردیگرادها می‌توانند در محیط‌های شدید مختلف زنده بمانند، زیرا می‌توانند به طور موقت متابولیسم خود را در زمانی که شرایط برای بقا مناسب نیست، خاموش کنند. این فرآیند کریپتوبیوز نامیده می شود و به خرس های آبی اجازه می دهد تا وارد حالتی شوند که به آنها اجازه می دهد در شرایط خشکی شدید، کمبود اکسیژن، سرمای شدید، فشار کم و سمیت یا تشعشع بالا زنده بمانند. تاردیگرادها می توانند چندین سال در این حالت بمانند و زمانی که محیط قابل سکونت شد از آن خارج شوند.

آرتمیا ( آرتمیا سالینا)

آرتمیا نوعی سخت پوست کوچک است که می تواند در شرایطی با غلظت نمک بسیار بالا زندگی کند. این اکستروموفیل ها در دریاچه های نمک، باتلاق های نمکی، دریاها و سواحل سنگی زندگی می کنند. منبع غذایی اصلی آنها جلبک سبز است. آرتمیا دارای آبشش هایی است که با جذب و دفع یون ها و تولید ادرار غلیظ به آنها کمک می کند در محیط های نمکی زنده بمانند. مانند تاردیگرادها، میگوهای آب نمک هم به صورت جنسی و هم غیرجنسی تولید مثل می کنند (از طریق پارتنوژنز).

باکتری هلیکوباکتر پیلوری ( هلیکوباکتر پیلوری)

هلیکوباکتر پیلوری- یک باکتری که در محیط بسیار اسیدی معده زندگی می کند. این باکتری ها یک اوره آز آنزیمی ترشح می کنند که اسید کلریدریک را خنثی می کند. مشخص است که سایر باکتری ها قادر به مقاومت در برابر اسیدیته معده نیستند. هلیکوباکتر پیلوریباکتری‌های مارپیچی هستند که می‌توانند در دیواره معده نفوذ کرده و باعث ایجاد زخم یا حتی سرطان معده در انسان شوند. به گفته مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری (CDC) اکثر مردم جهان این باکتری ها را در معده خود دارند، اما معمولاً به ندرت باعث بیماری می شوند.

سیانوباکتری ها Gloeocapsa

Gloeocapsa- سرده ای از سیانوباکترها که معمولاً در صخره های مرطوب سواحل سنگی زندگی می کنند. این باکتری ها حاوی کلروفیل هستند و قادرند. سلول ها Gloeocapsaبا پوسته های ژلاتینی احاطه شده است که ممکن است رنگ روشن یا بی رنگ باشد. دانشمندان دریافته اند که می توانند یک سال و نیم در فضا زنده بمانند. نمونه های سنگی حاوی Gloeocapsa، خارج از ایستگاه فضایی بین المللی قرار گرفتند و این میکروارگانیسم ها توانستند در شرایط شدید فضا مانند نوسانات دما، قرار گرفتن در معرض خلاء و قرار گرفتن در معرض تشعشع مقاومت کنند.

دما مهمترین عامل محیطی است. دما تأثیر زیادی بر بسیاری از جنبه های زندگی موجودات، جغرافیای توزیع، تولید مثل و سایر خواص بیولوژیکی موجودات که عمدتاً به دما بستگی دارد، دارد. محدوده، یعنی محدوده دمایی که در آن زندگی می تواند وجود داشته باشد از حدود 200- تا 100 درجه سانتیگراد متغیر است، گاهی اوقات وجود باکتری در چشمه های آب گرم با دمای 250 درجه سانتیگراد یافت می شود. در واقع، بیشتر موجودات زنده می توانند در محدوده باریک تری از دماها زنده بمانند.

برخی از انواع میکروارگانیسم ها، عمدتاً باکتری ها و جلبک ها، قادر به زندگی و تکثیر در چشمه های آب گرم در دمای نزدیک به نقطه جوش هستند. حد بالای درجه حرارت برای باکتری های چشمه آب گرم حدود 90 درجه سانتیگراد است. تغییر دما از نقطه نظر اکولوژیکی بسیار مهم است.

هر گونه ای قادر است فقط در محدوده معینی از دماها زندگی کند، به اصطلاح حداکثر و حداقل دمای کشنده. فراتر از این دماهای شدید بحرانی، سرد یا گرم، مرگ ارگانیسم رخ می دهد. جایی بین آنها دمای بهینه است که در آن فعالیت حیاتی همه موجودات، یعنی ماده زنده به عنوان یک کل، فعال است.

با توجه به تحمل ارگانیسم ها به رژیم دما، آنها به اوریترم و استنوترمیک تقسیم می شوند، یعنی. قادر به مقاومت در برابر نوسانات زیاد یا باریک دما است. به عنوان مثال، گلسنگ ها و بسیاری از باکتری ها می توانند در دماهای مختلف زندگی کنند، یا ارکیده ها و سایر گیاهان گرما دوست مناطق گرمسیری گرمازا هستند.

برخی از حیوانات بدون توجه به دمای محیط قادرند دمای بدن خود را ثابت نگه دارند. چنین موجوداتی را گرماگیر می نامند. در سایر حیوانات دمای بدن بسته به دمای محیط تغییر می کند. به آنها پویکیلوترم می گویند. بسته به نحوه سازگاری موجودات با رژیم دما، آنها به دو گروه اکولوژیکی تقسیم می شوند: کرایوفیل ها - موجودات سازگار با سرما، به دمای پایین. گرما دوست - یا گرما دوست.

قانون آلن- قانون اکولوژیکی که توسط دی. آلن در سال 1877 ایجاد شد. طبق این قانون، در میان گونه های مرتبط از حیوانات همیوترمیک (خونگرم) که سبک زندگی مشابهی دارند، آنهایی که در آب و هوای سردتر زندگی می کنند دارای قسمت های بیرون زده بدن نسبتاً کوچکتری هستند: گوش ها، پاها، دم ها. ، و غیره.

کاهش قسمت های بیرون زده بدن منجر به کاهش سطح نسبی بدن می شود و به صرفه جویی در گرما کمک می کند.

نمونه ای از این قانون نمایندگان خانواده سگ از مناطق مختلف هستند. کوچکترین گوشها (نسبت به طول بدن) و پوزه کمتر دراز در این خانواده در روباه قطبی (محدوده - قطب شمال) و بزرگترین گوشها و پوزه باریک و کشیده - در روباه فنک (محدوده - صحرا) است.

این قانون در رابطه با جمعیت های انسانی نیز اجرا می شود: کوتاه ترین بینی (نسبت به اندازه بدن)، دست ها و پاها مشخصه اقوام اسکیمو آلوت (اسکیموها، اینویت ها) و دست ها و پاهای بلند برای خزها و توتسی ها است.

حکومت برگمانیک قانون اکولوژیکی است که در سال 1847 توسط زیست شناس آلمانی کارل برگمن تدوین شد. این قانون می گوید که در میان گونه های مشابه حیوانات همیوترمیک (خونگرم)، بزرگترین آنها آنهایی هستند که در آب و هوای سردتر - در عرض های جغرافیایی بالا یا در کوه ها زندگی می کنند. اگر گونه‌های نزدیک به هم (مثلا گونه‌هایی از همان جنس) وجود داشته باشند که تفاوت قابل توجهی در رژیم غذایی و سبک زندگی‌شان ندارند، گونه‌های بزرگ‌تر نیز در آب و هوای شدیدتر (سرد) رخ می‌دهند.

این قانون بر این فرض استوار است که کل تولید گرما در گونه های گرماگیر به حجم بدن بستگی دارد و سرعت انتقال حرارت به سطح آن بستگی دارد. با افزایش اندازه موجودات، حجم بدن سریعتر از سطح آن رشد می کند. به طور تجربی، این قانون ابتدا روی سگ هایی با اندازه های مختلف آزمایش شد. مشخص شد که تولید گرما در سگ های کوچک در واحد جرم بیشتر است، اما صرف نظر از اندازه، تقریباً در واحد سطح ثابت می ماند.

قانون برگمن در واقع اغلب هم در یک گونه و هم در میان گونه های نزدیک به هم انجام می شود. به عنوان مثال، شکل آمور ببر از شرق دور بزرگتر از شکل سوماترا از اندونزی است. زیرگونه شمالی گرگ به طور متوسط ​​بزرگتر از زیرگونه های جنوبی است. در میان گونه های مرتبط از جنس خرس، بزرگترین آنها در عرض های جغرافیایی شمالی (خرس قطبی، خرس قهوه ای از جزیره کودیاک) و کوچکترین گونه ها (به عنوان مثال، خرس عینکی) در مناطقی با آب و هوای گرم زندگی می کنند.

در عین حال، این قاعده اغلب مورد انتقاد قرار می گرفت; اشاره شد که نمی تواند ماهیت کلی داشته باشد، زیرا اندازه پستانداران و پرندگان علاوه بر دما، تحت تأثیر بسیاری از عوامل دیگر است. علاوه بر این، سازگاری با آب و هوای سخت در سطح جمعیت و گونه ها اغلب به دلیل تغییر اندازه بدن نیست، بلکه به دلیل تغییر در اندازه اندام های داخلی (افزایش اندازه قلب و ریه ها) یا به دلیل سازگاری های بیوشیمیایی اتفاق می افتد. با توجه به این انتقاد، باید تاکید کرد که حکومت برگمان ماهیت آماری دارد و تأثیر خود را با مساوی بودن سایر موارد به وضوح نشان می دهد.

در واقع، استثنائات زیادی برای این قاعده وجود دارد. بنابراین، کوچکترین نژاد ماموت پشمالو از جزیره قطبی Wrangel شناخته شده است. بسیاری از زیرگونه‌های گرگ جنگلی بزرگ‌تر از گونه‌های تاندرا هستند (برای مثال، زیرگونه‌های منقرض شده از شبه جزیره کنای؛ فرض بر این است که اندازه‌های بزرگ می‌تواند به این گرگ‌ها در هنگام شکار گوزن‌های بزرگ ساکن شبه جزیره مزیت بدهد). زیرگونه خاور دور پلنگ که در آمور زندگی می کند به طور قابل توجهی کوچکتر از آفریقایی است. در مثال های ارائه شده، اشکال مقایسه شده در شیوه زندگی متفاوت است (جمعیت های جزیره ای و قاره ای؛ زیرگونه های تندرا که از طعمه های کوچکتر تغذیه می کنند و زیرگونه های جنگلی از طعمه های بزرگتر تغذیه می کنند).

در رابطه با انسان، این قاعده تا حدی قابل اجرا است (به عنوان مثال، قبایل پیگمی، ظاهراً به طور مکرر و مستقل در مناطق مختلف با آب و هوای گرمسیری ظاهر شدند). با این حال، به دلیل تفاوت در رژیم غذایی و آداب و رسوم محلی، مهاجرت و جابجایی ژنتیکی بین جمعیت ها، محدودیت هایی برای اعمال این قانون اعمال می شود.

قانون گلوگرشامل این واقعیت است که در میان گونه های مرتبط (نژادها یا زیرگونه های مختلف از یک گونه، گونه های مرتبط) حیوانات همیوترمیک (خونگرم)، آنهایی که در آب و هوای گرم و مرطوب زندگی می کنند رنگ روشن تری نسبت به آنهایی دارند که در آب و هوای سرد و خشک زندگی می کنند. . در سال 1833 توسط کنستانتین گلوگر (Gloger C. W. L.؛ 1803-1863)، پرنده شناس لهستانی و آلمانی تأسیس شد.

به عنوان مثال، بیشتر گونه های پرندگان بیابانی نسبت به اقوام خود از جنگل های نیمه گرمسیری و گرمسیری رنگ تیره تری دارند. قاعده گلوگر را می توان هم با ملاحظات پنهان و هم با تأثیر شرایط آب و هوایی بر سنتز رنگدانه ها توضیح داد. تا حدی، قانون گلوگر در مورد حیوانات مست-کیلوگرم (خونسرد)، به ویژه حشرات نیز صدق می کند.

رطوبت به عنوان یک عامل محیطی

در ابتدا همه موجودات آبزی بودند. آنها با فتح زمین، وابستگی خود را به آب از دست ندادند. آب جزء لاینفک همه موجودات زنده است. رطوبت مقدار بخار آب موجود در هوا است. بدون رطوبت و آب، زندگی وجود ندارد.

رطوبت پارامتری است که محتوای بخار آب موجود در هوا را مشخص می کند. رطوبت مطلق مقدار بخار آب موجود در هوا است و به دما و فشار بستگی دارد. این مقدار رطوبت نسبی (یعنی نسبت مقدار بخار آب موجود در هوا به مقدار بخار اشباع شده در شرایط خاص دما و فشار) نامیده می شود.

در طبیعت، ریتم روزانه رطوبت وجود دارد. رطوبت هم به صورت عمودی و هم افقی در نوسان است. این عامل در کنار نور و دما نقش مهمی در تنظیم فعالیت موجودات و توزیع آنها دارد. رطوبت نیز اثر دما را تغییر می دهد.

خشک شدن هوا یک عامل مهم محیطی است. به خصوص برای موجودات زمینی، اثر خشک شدن هوا از اهمیت بالایی برخوردار است. حیوانات با حرکت به مناطق حفاظت شده سازگار می شوند و در شب فعال هستند.

گیاهان آب را از خاک جذب می کنند و تقریباً به طور کامل (99-97٪) از طریق برگ ها تبخیر می شوند. این فرآیند تعرق نامیده می شود. تبخیر باعث خنک شدن برگها می شود. به لطف تبخیر، یون ها از طریق خاک به ریشه ها، انتقال یون ها بین سلول ها و غیره منتقل می شوند.

مقدار معینی از رطوبت برای موجودات زمینی ضروری است. بسیاری از آنها برای زندگی عادی نیاز به رطوبت نسبی 100٪ دارند و بالعکس، یک موجود زنده در حالت عادی نمی تواند برای مدت طولانی در هوای کاملاً خشک زندگی کند، زیرا دائماً آب خود را از دست می دهد. آب جزء ضروری ماده زنده است. بنابراین از دست دادن آب به مقدار معین منجر به مرگ می شود.

گیاهان دارای آب و هوای خشک با تغییرات مورفولوژیکی، کاهش اندام های رویشی به ویژه برگ ها سازگار می شوند.

جانوران خشکی نیز سازگار می شوند. بسیاری از آنها آب می نوشند، برخی دیگر آن را از طریق پوشش بدن در حالت مایع یا بخار می مکند. به عنوان مثال، بیشتر دوزیستان، برخی از حشرات و کنه ها. اکثر جانوران بیابان هرگز آب نمی نوشند، بلکه نیازهای خود را به قیمت آب تامین شده با غذا برآورده می کنند. سایر حیوانات در فرآیند اکسیداسیون چربی آب دریافت می کنند.

آب برای موجودات زنده ضروری است. بنابراین، موجودات زنده بسته به نیاز خود در سراسر زیستگاه پخش می شوند: موجودات آبزی به طور مداوم در آب زندگی می کنند. هیدروفیت ها فقط می توانند در محیط های بسیار مرطوب زندگی کنند.

از نظر ظرفیت اکولوژیکی، هیدروفیت ها و هیگروفیت ها در گروه تنگ کننده ها قرار می گیرند. رطوبت تا حد زیادی بر عملکردهای حیاتی موجودات تأثیر می گذارد، به عنوان مثال، رطوبت نسبی 70 درصد برای بلوغ مزرعه و باروری ماده ملخ مهاجر بسیار مطلوب بود. آنها با تولید مثل مطلوب، خسارت اقتصادی زیادی به محصولات بسیاری از کشورها وارد می کنند.

برای ارزیابی اکولوژیکی پراکندگی موجودات، از شاخص خشکی آب و هوا استفاده می شود. خشکی به عنوان یک عامل انتخابی برای طبقه بندی اکولوژیکی موجودات عمل می کند.

بنابراین، بسته به ویژگی های رطوبت آب و هوای محلی، گونه های موجودات به گروه های اکولوژیکی توزیع می شوند:

1. هیداتوفیت ها گیاهان آبزی هستند.

2. هیدروفیت ها گیاهان خشکی ـ آبزی هستند.

3. Hygrophytes - گیاهان زمینی که در شرایط رطوبت بالا زندگی می کنند.

4. مزوفیت ها گیاهانی هستند که با رطوبت متوسط ​​رشد می کنند.

5. زیرافیت ها گیاهانی هستند که با رطوبت ناکافی رشد می کنند. آنها به نوبه خود به این موارد تقسیم می شوند: ساکولنت ها - گیاهان آبدار (کاکتوس). اسکلروفیت ها گیاهانی هستند با برگ های باریک و کوچک و به شکل لوله های چین خورده. آنها همچنین به یوکسروفیت ها و استیپاکسروفیت ها تقسیم می شوند. Euxerophytes گیاهان استپی هستند. استیپاکسروفیت ها گروهی از علف های چمن با برگ های باریک (علف پر، فسکیو، پاهای نازک و غیره) هستند. به نوبه خود، مزوفیت ها نیز به مزوهیگروفیت ها، مزوکسروفیت ها و غیره تقسیم می شوند.

با این حال، رطوبت از نظر دمایی، یکی از عوامل اصلی محیطی است. در بیشتر تاریخ حیات وحش، جهان ارگانیک منحصراً با هنجارهای آبی موجودات نشان داده می شد. بخش جدایی ناپذیر اکثریت قریب به اتفاق موجودات زنده آب است و برای تولید مثل یا همجوشی گامت ها تقریباً همه آنها به محیط آبی نیاز دارند. حیوانات خشکی مجبورند در بدن خود یک محیط آبی مصنوعی برای لقاح ایجاد کنند و این منجر به این واقعیت می شود که دومی درونی می شود.

رطوبت مقدار بخار آب موجود در هوا است. می توان آن را بر حسب گرم بر متر مکعب بیان کرد.

نور به عنوان یک عامل محیطی نقش نور در زندگی موجودات

نور یکی از اشکال انرژی است. طبق قانون اول ترمودینامیک یا قانون بقای انرژی، انرژی می تواند از شکلی به شکل دیگر تغییر کند. بر اساس این قانون، موجودات یک سیستم ترمودینامیکی هستند که دائماً انرژی و ماده را با محیط مبادله می کنند. موجودات موجود در سطح زمین در معرض جریان انرژی، عمدتاً انرژی خورشیدی، و همچنین تشعشعات حرارتی امواج بلند از اجسام کیهانی هستند.

هر دوی این عوامل شرایط اقلیمی محیط را تعیین می کنند (دما، میزان تبخیر آب، حرکت هوا و آب). نور خورشید با انرژی 2 کالری از فضا روی بیوسفر می افتد. در هر 1 سانتی متر مربع در 1 دقیقه این به اصطلاح ثابت خورشیدی. این نور با عبور از اتمسفر ضعیف می شود و بیش از 67 درصد انرژی آن در یک ظهر صاف نمی تواند به سطح زمین برسد. 1.34 کالری در هر سانتی متر مربع در 1 دقیقه با عبور از پوشش ابر، آب و پوشش گیاهی، نور خورشید بیشتر تضعیف می‌شود و توزیع انرژی در آن در بخش‌های مختلف طیف به‌طور چشمگیری تغییر می‌کند.

درجه تضعیف نور خورشید و تابش کیهانی به طول موج (فرکانس) نور بستگی دارد. اشعه ماوراء بنفش با طول موج کمتر از 0.3 میکرون تقریباً از لایه اوزون (در ارتفاع حدود 25 کیلومتری) عبور نمی کند. چنین تشعشعی برای یک موجود زنده، به ویژه برای پروتوپلاسم خطرناک است.

در طبیعت زنده، نور تنها منبع انرژی است، همه گیاهان به جز باکتری ها فتوسنتز می کنند، یعنی. سنتز مواد آلی از مواد معدنی (یعنی از آب، نمک های معدنی و CO2) در طبیعت زنده، نور تنها منبع انرژی است، همه گیاهان به جز باکتری 2، از انرژی تابشی در فرآیند جذب استفاده می کنند. همه موجودات برای غذا به فتوسنتزکننده‌های زمینی وابسته هستند. گیاهان کلروفیل دار

نور به عنوان یک عامل محیطی به ماوراء بنفش با طول موج 0.40 - 0.75 میکرون و مادون قرمز با طول موج بیشتر از این عظمت تقسیم می شود.

تأثیر این عوامل به خواص موجودات بستگی دارد. هر نوع ارگانیسم با طیفی از طول موج های نور سازگار است. برخی از گونه‌های موجودات با اشعه ماوراء بنفش سازگار شده‌اند، در حالی که برخی دیگر با مادون قرمز.

برخی از موجودات قادر به تشخیص طول موج هستند. آنها دارای سیستم های ویژه درک نور و دارای دید رنگی هستند که در زندگی آنها اهمیت زیادی دارد. بسیاری از حشرات به تشعشعات موج کوتاه حساس هستند که انسان آن را درک نمی کند. پروانه های شب پرتوهای فرابنفش را به خوبی درک می کنند. زنبورها و پرندگان به طور دقیق مکان خود را تعیین می کنند و حتی در شب هم در زمین حرکت کنید.

موجودات زنده نیز به شدت به شدت نور واکنش نشان می دهند. با توجه به این ویژگی ها، گیاهان به سه گروه اکولوژیکی تقسیم می شوند:

1. نور دوست، خورشید دوست یا هلیوفیت - که به طور معمول فقط در زیر اشعه خورشید قادر به رشد هستند.

2. سایه دوست یا سایوفیت ها، گیاهانی هستند از طبقات پایین جنگل ها و گیاهان اعماق دریا، مثلاً نیلوفرهای دره و غیره.

با کاهش شدت نور، فتوسنتز نیز کند می شود. همه موجودات زنده دارای حساسیت آستانه ای به شدت نور و همچنین سایر عوامل محیطی هستند. ارگانیسم های مختلف حساسیت آستانه متفاوتی به عوامل محیطی دارند. به عنوان مثال، نور شدید مانع از رشد مگس‌های مگس مگس می‌شود و حتی باعث مرگ آنها می‌شود. آنها نور و سوسک و سایر حشرات را دوست ندارند. در اکثر گیاهان فتوسنتزی، در شدت نور کم، سنتز پروتئین مهار می شود، در حالی که در حیوانات، فرآیندهای بیوسنتز مهار می شود.

3. هلیوفیت های مقاوم به سایه یا اختیاری. گیاهانی که هم در سایه و هم در نور به خوبی رشد می کنند. در حیوانات، این ویژگی های موجودات به نام نور دوست (فتوفیل)، سایه دوست (فتوفوب)، اوریفوبیک - تنگ هراس نامیده می شود.

ظرفیت اکولوژیکی

درجه سازگاری یک موجود زنده با تغییرات در شرایط محیطی. E. v. یک ویژگی view است. از نظر کمی، با دامنه تغییرات محیطی که در آن یک گونه خاص فعالیت حیاتی طبیعی خود را حفظ می کند، بیان می شود. E. v. را می توان هم در رابطه با واکنش یک گونه به عوامل محیطی فردی و هم در رابطه با مجموعه ای از عوامل در نظر گرفت.

در حالت اول، گونه هایی که تغییرات گسترده ای را در قدرت عامل تأثیرگذار تحمل می کنند، با اصطلاحی متشکل از نام این عامل با پیشوند "evry" تعیین می شوند (eurythermal - در رابطه با تأثیر دما، euryhaline - به شوری ، اوریباتیک - به عمق و غیره)؛ گونه هایی که فقط با تغییرات کوچک در این عامل سازگار شده اند با یک اصطلاح مشابه با پیشوند "steno" (stenothermic، stenohaline و غیره) مشخص می شوند. انواع دارای E. گسترده در. در رابطه با مجموعه ای از عوامل، آنها را eurybionts (نگاه کنید به Eurybionts) در مقابل stenobionts (نگاه کنید به Stenobionts)، که سازگاری کمی دارند، نامیده می شوند. از آنجایی که eurybionticity امکان سکونت در انواع زیستگاه ها را فراهم می کند، و stenobionticity به شدت محدوده زیستگاه های مناسب برای گونه ها را محدود می کند، این دو گروه اغلب به ترتیب eury- یا stenotopic نامیده می شوند.

eurybiontsموجودات جانوری و گیاهی که با تغییرات قابل توجهی در شرایط محیطی می توانند وجود داشته باشند. بنابراین، به عنوان مثال، ساکنان ساحل دریا خشک شدن منظم را در جزر و مد، در تابستان - گرم شدن شدید، و در زمستان - خنک شدن، و گاهی اوقات یخ زدن (حیوانات یوریترمال) تحمل می کنند. ساکنان مصب رودخانه ها مقاومت می کنند. نوسانات شوری آب (حیوانات اوری هالین)؛ تعدادی از حیوانات در طیف وسیعی از فشار هیدرواستاتیک (یوریبات) وجود دارند. بسیاری از ساکنان زمینی در عرض های جغرافیایی معتدل قادر به مقاومت در برابر نوسانات دمای فصلی زیاد هستند.

اوریبیونیت گونه با توانایی تحمل شرایط نامطلوب در حالت آنابیوز افزایش می یابد (بسیاری از باکتری ها، هاگ ها و دانه های بسیاری از گیاهان، گیاهان چند ساله بالغ در عرض های جغرافیایی سرد و معتدل، جوانه های زمستان گذران اسفنج های آب شیرین و بریوزوآرها، تخم های شاخه ای پا. ، تاردیگرادهای بالغ و برخی روتیفرها و غیره) یا خواب زمستانی (برخی پستانداران).

قانون چتوریکوف،به عنوان یک قاعده، طبق طبیعت کروم، همه انواع موجودات زنده نه توسط افراد مجزای جدا شده، بلکه به صورت مجموعه ای از تعدادی (گاهی اوقات بسیار زیاد) از افراد-جمعیت ها نشان داده می شوند. پرورش یافته توسط S. S. Chetverikov (1903).

چشم انداز- این مجموعه ای است تاریخی از جمعیت افراد که از نظر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی مشابه هستند و قادر به تلاقی آزادانه و تولید فرزندان بارور هستند و منطقه خاصی را اشغال می کنند. هر نوع از موجودات زنده را می توان با مجموعه ای از ویژگی های مشخصه، ویژگی ها، که ویژگی های گونه نامیده می شود، توصیف کرد. ویژگی های یک گونه که به وسیله آنها می توان یک گونه را از گونه دیگر تشخیص داد، معیار گونه نامیده می شود.

متداول ترین معیارهای هفتگانه نمای کلی استفاده شده عبارتند از:

1. نوع خاص سازمان: مجموعه ای از ویژگی های مشخصه که تشخیص افراد یک گونه معین از افراد گونه دیگر را ممکن می سازد.

2. قطعیت جغرافیایی: وجود افراد یک گونه در مکانی خاص از کره زمین. محدوده - منطقه ای که افراد یک گونه معین در آن زندگی می کنند.

3. اطمینان اکولوژیکی: افراد یک گونه در محدوده خاصی از مقادیر عوامل فیزیکی محیطی مانند دما، رطوبت، فشار و غیره زندگی می کنند.

4. تمایز: گونه از گروه های کوچک تری از افراد تشکیل شده است.

5. گسستگی: افراد این گونه با یک شکاف - هیاتوس از افراد دیگر جدا می شوند، هیاتوس با عملکرد مکانیسم های جداسازی، مانند عدم تطابق در دوره های پرورش، استفاده از واکنش های رفتاری خاص، عقیم بودن هیبریدها، تعیین می شود. و غیره.

6. تکرارپذیری: تولیدمثل افراد را می توان به صورت غیرجنسی (درجه تغییرپذیری کم است) و جنسی (درجه تغییرپذیری زیاد است، زیرا هر موجودی ویژگی های پدر و مادر را ترکیب می کند) انجام شود.

7. سطح مشخصی از فراوانی: جمعیت دچار تغییرات دوره ای (امواج زندگی) و غیر دوره ای می شود.

افراد از هر گونه در فضا به شدت نابرابر توزیع می شوند. به عنوان مثال، گزنه در محدوده خود فقط در مکان‌های سایه‌دار مرطوب با خاک حاصلخیز یافت می‌شود که در دشت‌های سیلابی رودخانه‌ها، نهرها، اطراف دریاچه‌ها، در امتداد حومه باتلاق‌ها، در جنگل‌های مختلط و انبوه درختچه‌ها انبوه‌هایی را تشکیل می‌دهد. مستعمرات خال اروپایی که به وضوح بر روی تپه های زمین قابل مشاهده است، در لبه های جنگل، مراتع و مزارع یافت می شوند. مناسب برای زندگی
اگرچه زیستگاه ها اغلب در محدوده یافت می شوند، اما کل محدوده را پوشش نمی دهند و بنابراین افراد این گونه در سایر نقاط آن یافت نمی شوند. بی معنی است که به دنبال گزنه در یک جنگل کاج یا یک خال در یک باتلاق بگردید.

بنابراین، توزیع نابرابر گونه در فضا به شکل "جزایر تراکم"، "کلوپ" بیان می شود. نواحی با پراکنش نسبتاً زیاد این گونه با نواحی کم فراوانی متناوب می شوند. چنین "مراکز تراکم" جمعیت هر گونه جمعیت نامیده می شود. جمعیت مجموعه ای از افراد یک گونه معین است که برای مدت طولانی (تعداد زیادی از نسل ها) در یک فضای معین (بخشی از محدوده) ساکن بوده و از سایر جمعیت های مشابه جدا شده اند.

در بین جمعیت، عبور آزاد (panmixia) عملا انجام می شود. به عبارت دیگر، یک جمعیت، گروهی از افراد است که آزادانه با یکدیگر پیوند دارند، برای مدت طولانی در یک قلمرو خاص زندگی می‌کنند و نسبتاً از گروه‌های مشابه دیگر جدا هستند. بنابراین یک گونه مجموعه ای از جمعیت است و یک جمعیت واحد ساختاری یک گونه است.

تفاوت بین یک جمعیت و یک گونه:

1) افراد از جمعیت های مختلف آزادانه با یکدیگر آمیخته می شوند،

2) افراد با جمعیت های مختلف تفاوت کمی با یکدیگر دارند،

3) بین دو جمعیت همسایه شکافی وجود ندارد، یعنی بین آنها انتقال تدریجی وجود دارد.

فرآیند گونه زایی اجازه دهید فرض کنیم که یک گونه معین منطقه خاصی را اشغال می کند، که بر اساس ماهیت رژیم غذایی آن تعیین می شود. در نتیجه واگرایی بین افراد، دامنه افزایش می یابد. منطقه جدید شامل مناطقی با گیاهان غذایی مختلف، خواص فیزیکی و شیمیایی و غیره خواهد بود. افرادی که خود را در نقاط مختلف منطقه می بینند جمعیت تشکیل می دهند. در آینده، در نتیجه اختلافات روزافزون بین افراد جمعیت، بیش از پیش روشن خواهد شد که افراد یک جمعیت به نحوی با افراد جمعیت دیگر تفاوت دارند. روند واگرایی جمعیت ها وجود دارد. جهش در هر یک از آنها جمع می شود.

نمایندگان هر گونه در بخش محلی محدوده یک جمعیت محلی را تشکیل می دهند. مجموع جمعیت های محلی مرتبط با بخش هایی از محدوده که از نظر شرایط زندگی همگن هستند، یک جمعیت اکولوژیکی را تشکیل می دهد. بنابراین، اگر گونه ای در یک چمنزار و در یک جنگل زندگی می کند، آنها در مورد صمغ و جمعیت چمنزار آن صحبت می کنند. جمعیت هایی که در محدوده یک گونه مرتبط با مرزهای جغرافیایی خاص هستند، جمعیت جغرافیایی نامیده می شوند.
اندازه و مرزهای جمعیت می تواند به طور چشمگیری تغییر کند. در طول طغیان‌های تکثیر انبوه، این گونه به‌طور گسترده‌ای گسترش می‌یابد و جمعیت‌های غول‌پیکر پدید می‌آیند.

مجموعه ای از جمعیت های جغرافیایی با صفات پایدار، قابلیت آمیختگی و تولید فرزندان بارور را زیرگونه می گویند. داروین گفت که شکل گیری گونه های جدید از طریق گونه ها (زیرگونه ها) می گذرد.

با این حال، باید به خاطر داشت که برخی از عناصر اغلب در طبیعت وجود ندارند.
جهش هایی که در افراد هر زیرگونه رخ می دهد به خودی خود نمی تواند منجر به تشکیل گونه های جدید شود. دلیل آن در این واقعیت نهفته است که این جهش در میان جمعیت سرگردان خواهد بود، زیرا افراد زیرگونه ها، همانطور که می دانیم، از نظر تولید مثلی جدا نیستند. اگر جهش مفید باشد، هتروزیگوسیتی جمعیت را افزایش می‌دهد و اگر مضر باشد، به سادگی با انتخاب رد می‌شود.

در نتیجه روند دائمی جهش و عبور آزادانه، جهش ها در جمعیت ها تجمع می یابند. طبق نظریه I.I. Schmalhausen، ذخیره ای از تنوع ارثی ایجاد می شود، یعنی اکثریت قریب به اتفاق جهش های در حال ظهور مغلوب هستند و به صورت فنوتیپی ظاهر نمی شوند. با رسیدن به غلظت بالایی از جهش ها در حالت هتروزیگوت، تلاقی افراد حامل ژن های مغلوب محتمل می شود. در این مورد، افراد هموزیگوت ظاهر می شوند که در آنها جهش ها قبلاً به صورت فنوتیپی آشکار می شوند. در این موارد، جهش ها در حال حاضر تحت کنترل انتخاب طبیعی هستند.
اما این هنوز برای فرآیند گونه زایی اهمیت تعیین کننده ای ندارد، زیرا جمعیت های طبیعی باز هستند و ژن های بیگانه از جمعیت های همسایه دائماً به آنها وارد می شوند.

جریان ژنی کافی برای حفظ شباهت زیاد استخرهای ژنی (کل همه ژنوتیپ ها) در تمام جمعیت های محلی وجود دارد. تخمین زده می شود که پر کردن مخزن ژنی ناشی از ژن های خارجی در جمعیت 200 نفری، که هر یک از آنها 100000 جایگاه دارند، 100 برابر بیشتر از - ناشی از جهش است. در نتیجه، هیچ جمعیتی نمی تواند به طور چشمگیری تغییر کند تا زمانی که تحت تأثیر عادی سازی جریان ژن باشد. مقاومت یک جمعیت در برابر تغییرات ترکیب ژنتیکی آن تحت تأثیر انتخاب، هموستاز ژنتیکی نامیده می شود.

در نتیجه هموستاز ژنتیکی در یک جمعیت، تشکیل یک گونه جدید بسیار دشوار است. یک شرط دیگر باید انجام شود! یعنی جداسازی مخزن ژنی جمعیت دختر از مخزن ژن مادری ضروری است. جداسازی می تواند به دو صورت مکانی و زمانی باشد. انزوای فضایی به دلیل موانع جغرافیایی مختلف مانند بیابان ها، جنگل ها، رودخانه ها، تپه های شنی، دشت های سیلابی رخ می دهد. اغلب، انزوای فضایی به دلیل کاهش شدید دامنه پیوسته و شکسته شدن آن به جیب ها یا طاقچه های جداگانه رخ می دهد.

اغلب یک جمعیت در نتیجه مهاجرت منزوی می شود. در این حالت، جمعیت ایزوله بوجود می آید. با این حال، از آنجایی که تعداد افراد در یک جمعیت جدا شده معمولاً کم است، خطر همخونی وجود دارد - انحطاط مرتبط با همخونی. گونه زایی بر اساس انزوای فضایی را جغرافیایی می گویند.

شکل موقت ایزوله شامل تغییر در زمان تولید مثل و تغییر در کل چرخه زندگی است. گونه زایی مبتنی بر جداسازی موقت را اکولوژیک می نامند.
نکته تعیین کننده در هر دو مورد، ایجاد یک سیستم ژنتیکی جدید، ناسازگار با قدیمی است. از طریق گونه زایی، تکامل محقق می شود، به همین دلیل است که می گویند یک گونه یک سیستم تکاملی ابتدایی است. جمعیت یک واحد تکاملی ابتدایی است!

ویژگی های آماری و دینامیکی جمعیت ها.

گونه‌های موجودات زنده در بیوسنوز نه به‌عنوان افراد مجزا، بلکه به‌عنوان جمعیت یا بخش‌های آن‌ها وارد می‌شوند. جمعیت بخشی از یک گونه (متشکل از افراد همان گونه) است که فضای نسبتاً همگنی را اشغال می کند و قادر به خود تنظیمی و نگهداری تعداد معینی است. هر گونه در قلمرو اشغالی به جمعیت هایی تقسیم می شود.اگر تأثیر عوامل محیطی را روی یک موجود زنده در نظر بگیریم، در سطح معینی از عامل (مثلاً دما)، فرد مورد مطالعه یا زنده می ماند یا می میرد. هنگام مطالعه تأثیر یک عامل بر روی گروهی از موجودات از همان گونه، تصویر تغییر می کند.

برخی از افراد در یک دمای خاص می‌میرند یا فعالیت حیاتی خود را کاهش می‌دهند، برخی دیگر در دمای پایین‌تر و برخی دیگر در دمای بالاتر.بنابراین می‌توان یک تعریف دیگر از جمعیت ارائه داد: برای زنده ماندن و تولید نسل، همه زنده‌ها موجودات زنده باید تحت شرایط رژیم های محیطی پویا، عواملی به شکل گروه بندی یا جمعیت وجود داشته باشند. مجموعه ای از افراد با وراثت مشابه زندگی می کنند.مهم ترین ویژگی یک جمعیت، کل قلمروی است که آن را اشغال می کند. اما در یک جمعیت ممکن است به دلایل مختلف گروه بندی های کم و بیش منزوی وجود داشته باشد.

بنابراین، به دلیل محو شدن مرزهای بین گروه های فردی افراد، ارائه یک تعریف جامع از جمعیت دشوار است. هر گونه از یک یا چند جمعیت تشکیل شده است، و بنابراین یک جمعیت شکل وجود یک گونه، کوچکترین واحد در حال تکامل آن است. برای جمعیت گونه های مختلف، محدودیت های قابل قبولی برای کاهش تعداد افراد وجود دارد که فراتر از آن وجود جمعیت غیرممکن می شود. هیچ داده دقیقی در مورد مقادیر بحرانی اندازه جمعیت در ادبیات وجود ندارد. مقادیر داده شده متناقض هستند. با این حال، این واقعیت باقی می ماند که هر چه افراد کوچکتر باشند، مقادیر بحرانی تعداد آنها بالاتر است. برای میکروارگانیسم ها، اینها میلیون ها نفر هستند، برای حشرات - ده ها و صدها هزار نفر، و برای پستانداران بزرگ - چند ده.

این تعداد نباید کمتر از حدی باشد که فراتر از آن احتمال ملاقات با شرکای جنسی به شدت کاهش می یابد. عدد بحرانی به عوامل دیگری نیز بستگی دارد. به عنوان مثال، برای برخی از موجودات، سبک زندگی گروهی خاص است (کلنی ها، گله ها، گله ها). گروه های درون یک جمعیت نسبتاً منزوی هستند. ممکن است مواردی وجود داشته باشد که اندازه کل جمعیت هنوز بسیار زیاد باشد و تعداد گروه های فردی به زیر حد بحرانی کاهش یابد.

به عنوان مثال، یک کلنی (گروه) باکلان پرو باید حداقل 10 هزار نفر جمعیت داشته باشد و یک گله گوزن شمالی - 300 - 400 سر. برای درک مکانیسم های عملکرد و حل مشکلات استفاده از جمعیت ها، اطلاعات در مورد ساختار آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. جنس، سن، ارضی و انواع دیگر ساختار وجود دارد. از نظر نظری و کاربردی، داده‌های مربوط به ساختار سنی مهم‌ترین هستند - نسبت افراد (اغلب در گروه‌های ترکیب شده) در سنین مختلف.

حیوانات به گروه های سنی زیر تقسیم می شوند:

گروه نوجوانان (کودکان) گروه سالخورده (سالخورده، غیر درگیر در تولید مثل)

گروه بزرگسالان (افراد در حال تولید مثل).

معمولاً، جمعیت های عادی با بیشترین قابلیت زنده بودن مشخص می شوند، که در آن همه سنین به طور نسبتاً مساوی نشان داده می شوند. در جمعیت پسرونده (در خطر انقراض)، افراد سالخورده غالب هستند که نشان دهنده وجود عوامل منفی است که عملکرد تولید مثل را مختل می کند. اقدامات فوری برای شناسایی و از بین بردن علل این وضعیت مورد نیاز است. جمعیت های مهاجم (تهاجمی) عمدتاً توسط افراد جوان نشان داده می شوند. سرزندگی آنها معمولاً باعث نگرانی نمی شود، اما شیوع تعداد بسیار زیادی از افراد محتمل است، زیرا روابط تغذیه ای و سایر روابط در چنین جمعیت هایی شکل نگرفته است.

مخصوصاً اگر جمعیت گونه هایی باشد که قبلاً در آن منطقه نبوده اند خطرناک است. در این حالت، جمعیت ها معمولاً یک طاقچه اکولوژیکی آزاد پیدا می کنند و اشغال می کنند و به پتانسیل پرورشی خود پی می برند و تعداد آنها را به شدت افزایش می دهند.اگر جمعیت در حالت عادی یا نزدیک به حالت عادی باشد، فرد می تواند تعداد افراد (در حیوانات) را از آن حذف کند. ) یا زیست توده (در گیاهان)، که در طول مدت زمان بین تشنج افزایش می یابد. اول از همه، افراد در سن پس از باروری (تولید مثل کامل) باید کنار گذاشته شوند. اگر هدف به دست آوردن یک محصول خاص باشد، سن، جنس و سایر ویژگی های جمعیت با در نظر گرفتن وظیفه تنظیم می شود.

بهره برداری از جمعیت جوامع گیاهی (مثلاً برای به دست آوردن الوار) معمولاً همزمان با دوره کاهش رشد ناشی از سن (انباشت تولید) است. این دوره معمولاً مصادف با حداکثر تجمع توده چوب در واحد سطح است. جمعیت نیز با نسبت جنسی مشخصی مشخص می شود و نسبت مردان و زنان برابر با 1:1 نیست. موارد شناخته شده ای از غلبه شدید یک جنس یا جنس دیگر، تغییر نسل ها با غیاب مردان وجود دارد. هر جمعیت همچنین می تواند ساختار فضایی پیچیده ای داشته باشد (تقسیم به گروه های سلسله مراتبی کم و بیش بزرگ - از جغرافیایی تا ابتدایی (ریزجمعیت ها).

بنابراین، اگر میزان مرگ و میر به سن افراد بستگی نداشته باشد، منحنی بقا یک خط کاهشی است (شکل، نوع I را ببینید). یعنی مرگ افراد در این نوع به طور مساوی اتفاق می افتد، میزان مرگ و میر در طول زندگی ثابت می ماند. چنین منحنی بقای مشخصه گونه هایی است که رشد آنها بدون دگردیسی با ثبات کافی فرزندان متولد شده اتفاق می افتد. این نوع معمولاً نوع هیدرا نامیده می شود - با یک منحنی بقا که به یک خط مستقیم نزدیک می شود مشخص می شود. در گونه هایی که نقش عوامل خارجی در مرگ و میر آنها کم است، منحنی بقا با کاهش جزئی تا یک سن مشخص مشخص می شود و پس از آن افت شدیدی به دلیل مرگ و میر طبیعی (فیزیولوژیکی) وجود دارد.

نوع II در شکل منحنی بقا نزدیک به این نوع مشخصه انسان است (اگرچه منحنی بقای انسان تا حدودی مسطح تر است و بنابراین جایی بین انواع I و II است). به این نوع مگس سرکه گفته می شود: این نوع مگس سرکه در شرایط آزمایشگاهی (که توسط شکارچیان خورده نمی شود) نشان می دهد. بسیاری از گونه ها با مرگ و میر بالا در مراحل اولیه انتوژن مشخص می شوند. در چنین گونه هایی، منحنی بقا با افت شدید در منطقه سنین جوانتر مشخص می شود. افرادی که از سن "بحرانی" جان سالم به در برده اند، مرگ و میر پایینی را نشان می دهند و تا سنین بالایی زندگی می کنند. نوع آن را نوع صدف گویند. نوع III در شکل. مطالعه منحنی های بقا برای بوم شناسان بسیار مورد توجه است. این به شما اجازه می دهد تا قضاوت کنید که یک گونه خاص در چه سنی آسیب پذیرتر است. اگر عمل عللی که می تواند نرخ زاد و ولد یا مرگ و میر را تغییر دهد در آسیب پذیرترین مرحله قرار گیرد، آنگاه تأثیر آنها بر توسعه بعدی جمعیت بیشترین خواهد بود. این الگو باید هنگام سازماندهی شکار یا در کنترل آفات مورد توجه قرار گیرد.

ساختار سنی و جنسیتی جمعیت ها.

هر جمعیتی سازمان خاصی دارد. توزیع افراد در سراسر قلمرو، نسبت گروه های افراد بر اساس جنس، سن، ویژگی های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، رفتاری و ژنتیکی منعکس کننده مربوطه است. ساختار جمعیت : فضایی، جنسیت، سن و غیره. این ساختار از یک سو بر اساس خصوصیات زیستی عمومی گونه و از سوی دیگر تحت تأثیر عوامل محیطی غیرزیست و جمعیت گونه های دیگر شکل می گیرد.

بنابراین ساختار جمعیت دارای ویژگی تطبیقی ​​است. جمعیت های مختلف یک گونه دارای ویژگی های مشابه و ویژگی های متمایز هستند که ویژگی های شرایط محیطی در زیستگاه های آنها را مشخص می کند.

به طور کلی، علاوه بر قابلیت‌های انطباقی افراد، ویژگی‌های انطباقی انطباق گروهی یک جمعیت به عنوان یک سیستم فرافردی در قلمروهای خاصی شکل می‌گیرد که نشان می‌دهد ویژگی‌های انطباقی یک جمعیت بسیار بالاتر از افراد تشکیل‌دهنده آن است. .

ترکیب سنی- برای وجود جمعیت ضروری است. میانگین طول عمر موجودات و نسبت تعداد (یا زیست توده) افراد در سنین مختلف با ساختار سنی جمعیت مشخص می شود. شکل گیری ساختار سنی در نتیجه عملکرد ترکیبی فرآیندهای تولید مثل و مرگ و میر رخ می دهد.

در هر جمعیت، 3 گروه اکولوژیکی سنی به طور مشروط متمایز می شوند:

قبل از تولید مثل؛

تولید مثل؛

پس از تولید مثل

گروه پیش از تولید مثل شامل افرادی است که هنوز توانایی تولید مثل را ندارند. تولید مثل - افرادی که قادر به تولید مثل هستند. پس از تولید مثل - افرادی که توانایی تولید مثل را از دست داده اند. مدت زمان این دوره ها بسته به نوع موجودات بسیار متفاوت است.

در شرایط مساعد، جمعیت شامل تمام گروه های سنی است و ترکیب سنی کم و بیش پایداری را حفظ می کند. در جمعیت هایی که به سرعت در حال رشد هستند، افراد جوان غالب هستند، در حالی که در جمعیت های رو به کاهش، افراد مسن که دیگر قادر به تولید مثل شدید نیستند، غالب هستند. چنین جمعیت هایی غیرمولد هستند و به اندازه کافی پایدار نیستند.

نماهایی از ساختار سنی ساده جمعیت هایی که از افراد تقریباً هم سن تشکیل شده اند.

به عنوان مثال، تمام گیاهان یکساله یک جمعیت در بهار در مرحله نهال هستند، سپس تقریباً به طور همزمان شکوفا می شوند و در پاییز بذر تولید می کنند.

در گونه های از ساختار سنی پیچیده جمعیت ها چندین نسل به طور همزمان زندگی می کنند.

به عنوان مثال، در تجربه فیل ها حیوانات جوان، بالغ و پیری وجود دارند.

جمعیت هایی که شامل نسل های زیادی (از گروه های سنی مختلف) می شوند، پایدارتر هستند، کمتر در معرض تأثیر عوامل مؤثر بر تولید مثل یا مرگ و میر در یک سال خاص هستند. شرایط شدید می‌تواند منجر به مرگ آسیب‌پذیرترین گروه‌های سنی شود، اما انعطاف‌پذیرترین آنها زنده می‌مانند و نسل‌های جدیدی تولید می‌کنند.

به عنوان مثال، یک فرد به عنوان یک گونه زیستی با ساختار سنی پیچیده در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال، در طول جنگ جهانی دوم، ثبات جمعیت گونه ها خود را نشان داد.

برای مطالعه ساختارهای سنی جمعیت ها، از تکنیک های گرافیکی استفاده می شود، به عنوان مثال، اهرام سنی یک جمعیت، که به طور گسترده در مطالعات جمعیت شناختی استفاده می شود (شکل 3.9).

شکل 3.9. اهرام سنی جمعیت

الف - تولید مثل انبوه، ب - جمعیت پایدار، ج - کاهش جمعیت

پایداری جمعیت یک گونه تا حد زیادی به این بستگی دارد ساختار جنسی ، یعنی نسبت افراد از جنس های مختلف گروه های جنسی در جمعیت ها بر اساس تفاوت در مورفولوژی (شکل و ساختار بدن) و اکولوژی جنسیت های مختلف تشکیل می شوند.

به عنوان مثال، در برخی از حشرات، نرها بال دارند، اما ماده ها ندارند، نرهای برخی پستانداران شاخ دارند، اما ماده ها آن را ندارند، پرندگان نر دارای پرهای روشن و ماده ها دارای استتار هستند.

تفاوت های زیست محیطی در ترجیحات غذایی بیان می شود (ماده های بسیاری از پشه ها خون را می مکند، در حالی که نرها از شهد تغذیه می کنند).

مکانیسم ژنتیکی نسبت تقریباً برابری از افراد هر دو جنس را هنگام تولد فراهم می کند. با این حال، نسبت اولیه به زودی در نتیجه تفاوت های فیزیولوژیکی، رفتاری و زیست محیطی بین نر و ماده شکسته می شود و باعث مرگ و میر نابرابر می شود.

تجزیه و تحلیل ساختار سن و جنس جمعیت، پیش بینی تعداد آن را برای تعدادی از نسل ها و سال های بعدی ممکن می سازد. این هنگام ارزیابی احتمالات ماهیگیری، تیراندازی به حیوانات، نجات محصولات از تهاجم ملخ ها و در موارد دیگر مهم است.

چشمه های آب گرم، که معمولا در مناطق آتشفشانی یافت می شوند، جمعیت زنده نسبتاً غنی دارند.

مدت ها پیش، زمانی که سطحی ترین تصور در مورد باکتری ها و سایر موجودات پایین تر وجود داشت، وجود گیاهان و جانوران عجیب و غریب در حمام ها ثابت شد. به عنوان مثال، در سال 1774 Sonnerath وجود ماهی در چشمه های آب گرم ایسلند را گزارش کرد که دمای آن 69 درجه بود. این نتیجه گیری بعداً توسط سایر محققان در رابطه با شرایط ایسلند تأیید نشد، اما با این وجود در جاهای دیگر مشاهدات مشابهی انجام شد. در جزیره Ischia، Ehrenberg (1858) به حضور ماهی در چشمه هایی با دمای بالاتر از 55 درجه اشاره کرد. Hoppe-Seyler (1875) همچنین ماهی را در آب با دمای حدود 55 درجه دید. حتی اگر فرض کنیم که در تمام موارد ذکر شده دماسنج نادرست بوده است، باز هم می توان در مورد توانایی برخی از ماهی ها برای زندگی در دمای نسبتاً بالا نتیجه گیری کرد. در کنار ماهی، وجود قورباغه، کرم و نرم تنان نیز در حمام ها دیده می شد. در زمان های بعدی، تک یاخته ها نیز در اینجا کشف شدند.

در سال 1908، کار ایسل منتشر شد که با جزئیات بیشتری محدودیت های دمایی برای دنیای حیوانات ساکن در چشمه های آب گرم را تعیین کرد.

همراه با دنیای حیوانات، وجود جلبک ها در حمام ها بسیار آسان است و گاهی اوقات رسوب های قوی ایجاد می کند. به گفته رودینا (1945)، ضخامت جلبک های انباشته شده در چشمه های آب گرم اغلب به چند متر می رسد.

ما به اندازه کافی در مورد ارتباط جلبک های گرمادوست و عوامل تعیین کننده ترکیب آنها در بخش "جلبک هایی که در دمای بالا زندگی می کنند" صحبت کرده ایم. در اینجا فقط به یاد می آوریم که پایدارترین آنها از نظر حرارتی جلبک های سبز آبی هستند که می توانند تا دمای 80-85 درجه رشد کنند. جلبک سبز دمای کمی بالاتر از 60 درجه سانتیگراد را تحمل می کند، در حالی که رشد دیاتومها در حدود 50 درجه سانتیگراد متوقف می شود.

همانطور که قبلا ذکر شد، جلبک هایی که در حمام های حرارتی رشد می کنند، نقش مهمی در تشکیل انواع مختلف فلس ها، که شامل ترکیبات معدنی است، ایفا می کنند.

جلبک های گرمادوست تأثیر زیادی بر رشد جمعیت باکتریایی در حمام های حرارتی دارند. آنها در طول زندگی خود، با اگزوموز، مقدار معینی از ترکیبات آلی را در آب آزاد می کنند و زمانی که می میرند، بستر نسبتاً مطلوبی برای باکتری ها ایجاد می کنند. بنابراین، جای تعجب نیست که جمعیت باکتریایی آب های حرارتی در مکان هایی که جلبک ها تجمع می یابند، به فراوانی نشان داده می شود.

با توجه به باکتری‌های گرمادوست چشمه‌های آب گرم، باید اشاره کنیم که در کشور ما توسط میکروبیولوژیست‌های زیادی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. در اینجا باید به نام های Tsiklinskaya (1899)، Gubin (1924-1929)، Afanasyeva-Kester (1929)، Egorova (1936-1940)، Volkova (1939)، سرزمین مادری (1945) و Isachenko (1948) اشاره کرد.

اکثر محققانی که با چشمه های آب گرم سروکار داشتند، تنها به ایجاد فلور باکتریایی در آنها اکتفا کردند. تنها تعداد نسبتا کمی از میکروبیولوژیست ها در مورد جنبه های اساسی زندگی باکتری ها در thermae صحبت کرده اند.

در بررسی خود، ما فقط در مورد مطالعات آخرین گروه درنگ خواهیم کرد.

باکتری های ترموفیل در چشمه های آب گرم در تعدادی از کشورها یافت شده اند - اتحاد جماهیر شوروی، فرانسه، ایتالیا، آلمان، اسلواکی، ژاپن، و غیره. حاوی مقدار بسیار کمی باکتری ساپروفیت است.

تولید مثل باکتری های تغذیه کننده اتوتروف، که در میان آنها باکتری های آهن و گوگرد در حمام ها بسیار گسترده هستند، عمدتاً با ترکیب شیمیایی آب و همچنین دمای آن تعیین می شود.

برخی از باکتری های گرمادوست جدا شده از آب های گرم به عنوان گونه های جدید توصیف شده اند. این فرم ها عبارتند از: Bac. ترموفیلوس فیلیفورمیس مورد مطالعه Tsiklinskaya (1899)، دو میله اسپور - Bac. لودویگی و باک. ilidzensis capsulatus جدا شده توسط Karlinsky (1895)، Spirochaeta daxensis جدا شده توسط Kantakouzen (1910) و Thiospirillum pistiense جدا شده توسط Czurda (1935).

دمای آب چشمه های آب گرم به شدت بر ترکیب گونه ای جمعیت باکتریایی تأثیر می گذارد. در آب‌هایی با دمای پایین‌تر، کوکسی‌ها و باکتری‌های اسپیروکت مانند یافت شده‌اند (آثار رودینا و کانتاکوزنا). با این حال، در اینجا نیز، میله های اسپوردار شکل غالب هستند.

اخیراً تأثیر دما بر ترکیب گونه ای جمعیت باکتریایی این اصطلاح در کار رودینا (1945) که چشمه های آب گرم خوجی-اوبی-گرم در تاجیکستان را مورد مطالعه قرار داد، بسیار رنگارنگ نشان داده شد. دمای منابع منفرد این سیستم از 50 تا 86 درجه متغیر است. اتصال، این اصطلاحات جریانی را ایجاد می کند که در پایین آن، در مکان هایی با دمای بیش از 68 درجه، رشد سریع جلبک های سبز آبی مشاهده شد. در جاهایی جلبک ها لایه های ضخیمی با رنگ های مختلف تشکیل دادند. در لبه آب، در دیواره های جانبی طاقچه ها، رسوبات گوگرد وجود داشت.

در منابع مختلف، در رواناب، و همچنین در ضخامت جلبک‌های سبز آبی، شیشه‌های رسوب‌کننده به مدت سه روز قرار داده شد. علاوه بر این، مواد جمع آوری شده در محیط های غذایی کاشته شد. مشخص شد که آبی با بالاترین درجه حرارت عمدتاً دارای باکتری های میله ای شکل است. اشکال گوه ای شکل، به ویژه شبیه ازتوباکتر، در دمای بیش از 60 درجه رخ می دهد. با قضاوت بر اساس تمام داده ها، می توان گفت که خود آزوتوباکتر بالاتر از 52 درجه سانتی گراد رشد نمی کند، در حالی که سلول های گرد بزرگی که در رسوب یافت می شوند متعلق به انواع دیگر میکروب ها هستند.

مقاوم‌ترین باکتری‌ها در برابر حرارت، برخی از اشکال باکتری‌هایی هستند که روی پپتون آگار گوشت، تیو باکتری‌هایی مانند Tkiobacillus thioparus و گوگردزدایی رشد می‌کنند. اتفاقاً شایان ذکر است که اگورووا و سوکولووا (1940) میکروسپیرا را در آب در دمای 50-60 درجه یافتند.

در کار رودینا، باکتری های تثبیت کننده نیتروژن در آب در دمای 50 درجه سانتیگراد یافت نشد. با این حال، هنگام مطالعه خاک، تثبیت کننده های نیتروژن بی هوازی حتی در دمای 77 درجه سانتیگراد و ازتوباکتر در دمای 52 درجه سانتیگراد یافت شد. این نشان می دهد که آب به طور کلی بستر مناسبی برای تثبیت کننده های نیتروژن نیست.

مطالعه باکتری ها در خاک چشمه های آب گرم همان وابستگی ترکیب گروه را به دمای آنجا نشان داد که در آب. با این حال، ریز جمعیت خاک از نظر عددی بسیار غنی‌تر بود. خاک های شنی فقیر از نظر ترکیبات آلی دارای ریزجمعیت نسبتاً ضعیفی بودند، در حالی که خاک های حاوی مواد آلی تیره رنگ به وفور توسط باکتری ها پر شدند. بنابراین، رابطه بین ترکیب بستر و ماهیت موجودات میکروسکوپی موجود در آن در اینجا به وضوح آشکار شد.

قابل ذکر است که باکتری های گرمادوست که سلولز را تجزیه می کنند نه در آب و نه در سیلت رودینا یافت نشد. ما تمایل داریم این نکته را با مشکلات روش‌شناختی توضیح دهیم، زیرا باکتری‌های تجزیه‌کننده سلولز گرما دوست در محیط‌های غذایی کاملاً نیاز دارند. همانطور که ایمشنتسکی نشان داد، بسترهای مواد مغذی نسبتاً خاصی برای جداسازی آنها مورد نیاز است.

در چشمه های آب گرم، علاوه بر ساپروفیت ها، اتوتروف ها - باکتری های گوگرد و آهن وجود دارد.

قديمي ترين مشاهدات در مورد امكان رشد باكتري هاي گوگردي در ترماها ظاهراً توسط ماير و آرنس و همچنين ميوشي انجام شده است. میوشی رشد باکتری های سولفور رشته ای را در چشمه هایی مشاهده کرد که دمای آب آنها به 70 درجه سانتی گراد می رسید. اگورووا (1936) که چشمه های گوگردی براگون را مطالعه کرد، به وجود باکتری های گوگرد حتی در دمای آب 80 درجه سانتی گراد اشاره کرد.

در فصل «ویژگی‌های کلی ویژگی‌های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی باکتری‌های ترموفیل» با جزئیات کافی ویژگی‌های باکتری‌های آهن و گوگرد گرما دوست را توضیح دادیم. تکرار این اطلاعات به مصلحت نیست و ما در اینجا خود را به یادآوری اکتفا می کنیم که جنس ها و حتی گونه های باکتری های اتوتروف در دماهای مختلف به رشد خود پایان می دهند.

بنابراین حداکثر دما برای باکتری های گوگردی حدود 80 درجه سانتی گراد است. برای باکتری های آهن مانند Streptothrix ochraceae و Spirillum ferrugineum، Mioshi حداکثر 41-45 درجه را تعیین می کند.

Dufrenois (Dufrencfy، 1921) بر روی رسوبات موجود در آبهای گرم با دمای 50-63 درجه باکتری آهن بسیار شبیه به Siderocapsa یافت می شود. طبق مشاهدات وی، رشد باکتری های آهن رشته ای فقط در آب های سرد رخ می دهد.

ولکووا (1945) رشد باکتری هایی از جنس گالیونلا را در چشمه های معدنی گروه پیاتیگورسک مشاهده کرد که دمای آب از 27 تا 32 درجه بیشتر نشد. در حمام هایی با دمای بالاتر، باکتری های آهن به طور کامل وجود نداشت.

با مقایسه مواد ذکر شده توسط ما، ناچاریم به طور غیرارادی به این نتیجه برسیم که در برخی موارد دمای آب نیست، بلکه ترکیب شیمیایی آن است که رشد میکروارگانیسم های خاص را تعیین می کند.

باکتری ها همراه با جلبک ها در تشکیل برخی از مواد معدنی، بیولیت ها و کاستوبیولیت ها نقش فعالی دارند. نقش باکتری ها در بارش کلسیم با جزئیات بیشتری مورد مطالعه قرار گرفته است. این موضوع در بخش فرآیندهای فیزیولوژیکی ناشی از باکتری های گرمادوست به تفصیل پوشش داده شده است.

نتیجه گیری که توسط Volkova انجام شده است شایسته توجه است. او خاطرنشان می کند که "بارزینا" که در یک پوشش ضخیم در جریان های منابع منابع گوگرد پیاتیگورسک رسوب می کند، حاوی مقدار زیادی گوگرد عنصری است و اساسا دارای میسلیوم قارچ کپک از جنس Penicillium است. میسلیوم استروما را تشکیل می دهد که شامل باکتری های میله ای شکل است که ظاهراً مربوط به باکتری های گوگردی است.

بروسوف معتقد است که باکتری های ترم در تشکیل رسوبات اسید سیلیسیک نیز نقش دارند.

سولفات های کاهنده باکتری در حمام ها یافت شد. به گفته Afanasieva-Kester، آنها شبیه Microspira aestuarii van Delden و Vibrio thermodesulfuricans Elion هستند. گوبین (1924-1929) تعدادی ایده در مورد نقش احتمالی این باکتری ها در تشکیل سولفید هیدروژن در حمام ها بیان کرد.

اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً قسمتی از متن را برجسته کرده و کلیک کنید Ctrl+Enter.

برای کسانی که علاقه ای به حیوانات ندارند، اما به دنبال جایی برای خرید یک هدیه ارزان برای سال نو هستند، کد تبلیغاتی Groupon قطعا مفید خواهد بود.

برخی از موجودات در مقایسه با سایر موجودات، دارای تعدادی مزیت غیرقابل انکار هستند، به عنوان مثال، توانایی مقاومت در برابر درجه حرارت بسیار بالا یا پایین. چنین موجودات زنده سرسختی در دنیا زیاد است. در مقاله زیر با شگفت انگیزترین آنها آشنا خواهید شد. بدون اغراق، آنها قادر به زنده ماندن حتی در شرایط سخت هستند.

1. عنکبوت های هیمالیا پرش

غازهای کوهستانی به عنوان یکی از بلندترین پرندگان در جهان شناخته می شوند. آنها قادر به پرواز در ارتفاع بیش از 6 هزار متر از سطح زمین هستند.

آیا می دانید بلندترین سکونتگاه روی زمین در کجا واقع شده است؟ در پرو. این شهر La Rinconada است که در آند در نزدیکی مرز بولیوی در ارتفاع حدود 5100 متری از سطح دریا واقع شده است.

در همین حال، رکورد بالاترین موجودات زنده در سیاره زمین به عنکبوت های پرنده هیمالیا Euophrys omnisuperstes (Euophrys omnisuperstes - "ایستاده بالاتر از همه چیز") رسید که در گوشه ها و شکاف های منزوی در دامنه های کوه اورست زندگی می کنند. کوهنوردان آنها را حتی در ارتفاع 6700 متری پیدا کردند. این عنکبوت های کوچک از حشرات تغذیه می کنند که توسط بادهای شدید به بالای کوه منتقل می شوند. آنها تنها موجودات زنده ای هستند که به طور دائم در چنین ارتفاعی زندگی می کنند، البته به غیر از برخی از گونه های پرندگان. همچنین مشخص است که عنکبوت های هیمالیا می توانند حتی در شرایط کمبود اکسیژن زنده بمانند.

2. جامپر کانگورو غول پیکر

وقتی از ما می‌خواهند حیوانی را نام ببریم که می‌تواند برای مدت طولانی بدون آب بماند، اولین چیزی که به ذهن می‌رسد شتر است. با این حال، در بیابان بدون آب، نمی تواند بیش از 15 روز دوام بیاورد. و نه، همانطور که بسیاری به اشتباه معتقدند، شترها آب را در کوهان خود ذخیره نمی کنند. این در حالی است که روی زمین هنوز هم چنین حیواناتی وجود دارند که در بیابان زندگی می کنند و می توانند بدون یک قطره آب در طول زندگی خود زندگی کنند!

کانگوروهای غول پیکر جهنده مربوط به بیورها هستند. طول عمر آنها سه تا پنج سال است. کانگوروهای غول پیکر با غذا آب می گیرند و عمدتاً از دانه ها تغذیه می کنند.

همانطور که دانشمندان اشاره می کنند، جامپرهای کانگورو غول پیکر به هیچ وجه عرق نمی کنند، بنابراین ضرر نمی کنند، بلکه برعکس، آب را در بدن جمع می کنند. می توانید آنها را در دره مرگ (کالیفرنیا) پیدا کنید. در حال حاضر کانگوروهای غول پیکر در حال انقراض هستند.

3. کرم های مقاوم در برابر درجه حرارت بالا

از آنجایی که آب 25 برابر موثرتر از هوا گرما را از بدن انسان دور می کند، دمای 50 درجه سانتیگراد در اعماق دریا بسیار خطرناکتر از خشکی خواهد بود. به همین دلیل است که باکتری ها در زیر آب رشد می کنند، نه موجودات چند سلولی که نمی توانند دمای بسیار بالا را تحمل کنند. اما استثناهایی وجود دارد ...

کرم‌های حلقوی دریایی در اعماق دریا Paralvinella sulfincola (Paralvinella sulfincola) که در نزدیکی دریچه‌های گرمابی در کف اقیانوس آرام زندگی می‌کنند، شاید گرما دوست‌ترین موجودات زنده روی این سیاره باشند. نتایج آزمایشی که توسط دانشمندان با گرم کردن آکواریوم انجام شد، نشان داد که این کرم‌ها ترجیح می‌دهند در جایی که دمای هوا به 45 تا 55 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، مستقر شوند.

4 کوسه گرینلند

کوسه های گرینلند یکی از بزرگترین موجودات زنده در سیاره زمین هستند، اما دانشمندان تقریباً هیچ چیز در مورد آنها نمی دانند. آنها بسیار آهسته شنا می کنند، همتراز با شناگران معمولی آماتور. با این حال، دیدن کوسه های گرینلند در آب های اقیانوس تقریبا غیرممکن است، زیرا آنها معمولا در عمق 1200 متری زندگی می کنند.

کوسه های گرینلند نیز سردسیرترین موجودات جهان محسوب می شوند. آنها ترجیح می دهند در مکان هایی زندگی کنند که دمای هوا به 1-12 درجه سانتیگراد می رسد.

کوسه های گرینلند در آب های سرد زندگی می کنند، بنابراین، آنها باید انرژی خود را حفظ کنند. این واقعیت را توضیح می دهد که آنها بسیار آهسته شنا می کنند - با سرعتی بیش از دو کیلومتر در ساعت. به کوسه های گرینلند "کوسه خواب" نیز می گویند. در غذا، آنها حساس نیستند: آنها هر چیزی را که می توانند بگیرند می خورند.

به گفته برخی از دانشمندان، امید به زندگی کوسه های قطبی گرینلند می تواند به 200 سال برسد، اما تاکنون این موضوع ثابت نشده است.

5. کرم های شیطان

برای چندین دهه، دانشمندان فکر می کردند که تنها موجودات تک سلولی می توانند در اعماق بسیار زیاد زنده بمانند. اعتقاد بر این بود که اشکال حیات چند سلولی به دلیل کمبود اکسیژن، فشار و دمای بالا نمی توانند در آنجا زندگی کنند. با این حال، اخیراً محققان کرم های میکروسکوپی را در عمق چند هزار متری سطح زمین کشف کرده اند.

نماتد Halicephalobus mephisto که به نام یک دیو از فولکلور آلمانی نامگذاری شده است، توسط Gaetan Borgoni و Tallis Onstott در سال 2011 در نمونه های آبی که در عمق 3.5 کیلومتری غاری در آفریقای جنوبی گرفته شده بود، کشف شد. دانشمندان دریافته‌اند که در شرایط سخت مختلف، مانند کرم‌هایی که از فاجعه شاتل کلمبیا در 1 فوریه 2003 جان سالم به در بردند، انعطاف‌پذیری بالایی از خود نشان می‌دهند. کشف کرم های شیطان می تواند جستجوی حیات در مریخ و هر سیاره دیگری در کهکشان ما را گسترش دهد.

6. قورباغه

دانشمندان متوجه شده اند که برخی از انواع قورباغه ها به معنای واقعی کلمه با شروع زمستان منجمد می شوند و در بهار ذوب می شوند و به زندگی کامل باز می گردند. در آمریکای شمالی پنج گونه از این قورباغه ها وجود دارد که رایج ترین آنها Rana sylvatica یا قورباغه چوبی است.

قورباغه های جنگلی نمی دانند چگونه در زمین نقب بزنند، بنابراین با شروع هوای سرد، آنها به سادگی زیر برگ های افتاده پنهان می شوند و مانند همه چیز در اطراف یخ می زنند. در داخل بدن آنها یک مکانیسم محافظ طبیعی "ضد یخ" دارند و مانند یک کامپیوتر به "حالت خواب" می روند. برای زنده ماندن در زمستان، ذخایر گلوکز در کبد به آنها اجازه داده می شود. اما شگفت انگیزترین چیز این است که قورباغه های چوبی توانایی شگفت انگیز خود را هم در طبیعت و هم در آزمایشگاه نشان می دهند.

7 باکتری دریای عمیق

همه ما می دانیم که عمیق ترین نقطه اقیانوس جهانی، سنگر ماریانا است که در عمق بیش از 11 هزار متری قرار دارد. در پایین آن، فشار آب به 108.6 مگاپاسکال می رسد که حدود 1072 برابر بیشتر از فشار معمولی جو در سطح اقیانوس جهانی است. چند سال پیش، دانشمندان با استفاده از دوربین‌های با وضوح بالا که در گوی‌های شیشه‌ای قرار گرفته بودند، آمیب‌های غول‌پیکر را در خندق ماریانا کشف کردند. به گفته جیمز کامرون، که رهبری این اکسپدیشن را بر عهده داشت، سایر اشکال زندگی نیز در آن رشد می کنند.

پس از مطالعه نمونه‌های آب از پایین ترانشه ماریانا، دانشمندان مقدار زیادی باکتری را در آن یافتند که به طور شگفت‌انگیزی، علی‌رغم عمق زیاد و فشار شدید، به طور فعال تکثیر می‌شوند.

8. Bdelloidea

روتیفرهای Bdelloidea بی مهرگان کوچکی هستند که معمولاً در آب شیرین یافت می شوند.

نمایندگان روتیفرهای Bdelloidea فاقد نر هستند، و جمعیت ها فقط توسط ماده های پارتنوژنتیک نشان داده می شوند. Bdelloidea به صورت غیرجنسی تولید مثل می کند، که به گفته دانشمندان، بر DNA آنها تأثیر منفی می گذارد. و بهترین راه برای غلبه بر این اثرات مضر چیست؟ پاسخ: DNA سایر اشکال حیات را بخورید. از طریق این رویکرد، Bdelloidea توانایی شگفت انگیزی برای مقاومت در برابر کم آبی شدید ایجاد کرده است. علاوه بر این، آنها می توانند حتی پس از دریافت دوز کشنده تابش برای اکثر موجودات زنده زنده بمانند.

دانشمندان بر این باورند که توانایی Bdelloidea برای ترمیم DNA در ابتدا به آنها داده شد تا در شرایط دمای بالا زنده بمانند.

9. سوسک

یک افسانه رایج وجود دارد که پس از یک جنگ هسته ای، فقط سوسک ها روی زمین زنده می مانند. این حشرات می‌توانند هفته‌ها بدون آب و غذا بمانند، اما شگفت‌انگیزتر این واقعیت است که آنها می‌توانند چندین روز پس از از دست دادن سر خود زندگی کنند. سوسک ها 300 میلیون سال پیش روی زمین ظاهر شدند، حتی زودتر از دایناسورها.

مجریان MythBusters در یکی از برنامه ها تصمیم گرفتند در طی چندین آزمایش، بقای سوسک ها را آزمایش کنند. ابتدا تعدادی از حشرات را در معرض 1000 راد تشعشع قرار دادند، دوزی که می تواند یک انسان سالم را در چند دقیقه بکشد. تقریبا نیمی از آنها توانستند زنده بمانند. پس از MythBusters قدرت تشعشع را به 10 هزار راد افزایش داد (مانند بمباران اتمی هیروشیما). این بار فقط 10 درصد از سوسک ها زنده ماندند. وقتی قدرت تشعشع به 100 هزار راد رسید، متأسفانه یک سوسک هم نتوانست زنده بماند.