Пристосування до низьких та високих температур і тисків - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Пристосування до низьких та високих температур і тисків

ніговий барс, або ірбіс, - рідкісна тварина, занесена в Червону книгу. Влітку він тримається снігової лінії, підіймаючись у Гімалаях на висоту до 5500 м над рівнем моря, а взимку слідом за гірськими козлами - основною своєю поживою - спускається до 1800-1200 м. Присадкувате коротконоге тіло снігового барса захищене від холоду густим і пухнастим хутром, основний білий колір якого допомагає йому маскуватися на безлісних ділянках гір, де він живе. Лігво сніговий барс влаштовує у печерах або розщелинах; там же самка народжує одного-двох малят.

Високогірна андська кішка також добре пристосована до суворих гірських умов: довга і густа сріблясто-біла шерсть з невиразними жовтуватими плямами робить її малопомітною, що дає можливість підкрадатися до здобичі.

З птахів найвисотнішим мешканцем гір вважається кондор з родини американських грифів. На півночі Південної Америки він гніздиться на скелях на висоті до 5000 м, а іноді й вище-до 7000 м. Живиться цей величезний птах з розмахом крил до 2,75 м головним чином падлом.

Високо у гори підіймаються орли і грифи в Гімалаях. Так, гімалайський, або сніговий гриф, гніздиться на висоті від 2000 до 5200 м, що вище рівня гірських лісів. Він має бліде світло-буре забарвлення, довжина тіла до 150 см. На висоті до 6000 м зустрічається тібетський крук. Цей гірський птах при відсутності дерев, на верхів'ях яких звичайно гніздиться, може влаштовувати гнізда на скелях. Живиться також падлом.

Високо у горах живуть не тільки великі птахи. У Південній Америці деякі види найменших у світі птахів - -колібрі - зустрічаються на межі вічних снігів на висоті до 5000 м. Живляться вони нектаром квітів альпійських чагарників з родини астерців.

Досі йшлося про птахів - високогірних мешканців. Високо у повітрі можуть літати багато птахів, але над рівнинами вони рідко підіймаються вище 3000 м. Журавлів спостерігали на висоті 5000 м. Дикі гуси у час перельотів можуть літати на висоті близько 9500 м, де температура сягає-40° С; встановлено, що ці птахи можуть витримувати ще нижчу температуру. Рекордистами з висоти вважаються грифи: їх бачили з літаків на рівні 12 км. Невідомі жодні інші тварини, які б підіймалися на таку висоту.

З безхребетних тварин високо в гори, на висоту понад 6000 м, проникають деякі види метеликів; на альпійських луках близько їхньої верхньої межі можна зустріти бджіл. Постійними мешканцями альпійської зони є павуки-косарі. їх знаходили навіть і вище, на висоті близько 7300 м. Альпіністи виявили павука-стрибунчика на вершині Джомолунгми - найвищої гори Землі (8848 м). Павуків у горах можна зустріти не тільки біля снігів, а й на снігу. З інших членистоногих на льодовиках великими скупченнями живуть так звані глетчерні блохи - первинно безкрилі комахи з ряду ногохвісток.

Наскільки високо тварини можуть підійматися в гори і навіть постійно там жити, настільки мало проникають вони у глибину землі. Хоч ґрунтових мешканців взагалі дуже багато, однак живуть вони переважно у поверхневих шарах. Так, різні найпростіші, круглі черви (нематоди, коловертки), нижчі комахи, личинки вищих, павукоподібні в основному не спускаються глибше 50 см. Нори ящірок, різних комахоїдних (кроти, землерийки), гризунів і деяких хижих (барсуки, лиси, песці, тхорі та ін) можуть мати більше 10 м довжини, але в глибину сягають на 2-3 м. Дощові черви у деяких грунтах мешкають на глибині 4 м.

Рекордистами з глибини проникання у грунт є деякі види термітів \ тропічних мурашок, зокрема листорізів з Центральної і Південної Америки. їх гнізда можуть сягати до 11 м в глибину. Там комахи знаходять захист від перегріву, що згубно діє на них, та від зимових холодів (у помірних широтах).

Шипохвіст

Найвища температура на поверхні Землі буває у пустелях. Повітря там нагрівається до 50° і вище, а грунт - Д° 55-57° С. У пустелях живе багато різних тварин: ссавців, птахів, плазунів, різних безхребетних, головним чином комах і павукоподібних. Усі вони пристосовані до високої температури і відсутності вологи. Більшість з них веде нічний спосіб життя, проявляючи активність в ті години доби, коли спека спадає. Вдень вони перебувають у норах, іноді досить глибоких, або вилазять на гілки дерев і кущів, де температура вже на висоті 2 м нижча за температуру грунту від 10° (у тіні) до 28° С (на сонці).

Серед хребетних тварин з непостійною температурою тіла чемпіоном витривалості до високих температур є пустельні ящірки шипохвости з Північної Африки, Пів-денно-Західної і Центральної Азії. Цим ящіркам Африки властива підвищена стійкість до високих температур, вони залишаються активними на поверхні розпеченого грунту навіть тоді, коли всі інші мешканці пустель уникають контакту з ним. При цьому температура тіла шилохвостів підіймається до 43-50° С, чого не витримують усі інші ящірки. До того ж шипохвости можуть довгий час обходитись без води, бо у порожнині їх тіла є мішкоподібні утворення, куди надходить вода з рослинної їжі, яку потім ящірки споживають. Важливим пристосуванням до витримування високої температури є спеціальні залози у куточках очей, які виділяють з крові надлишок солі, котра потім виводиться у носові проходи, а звідти назовні. Чим вища навколишня температура, тим більше солі виділяється. Завдяки цьому концентрація солі у крові не збільшується, що запобігає збезводнюванню організму. Цікаво, що сеча шилохвостів зовсім безводна і має вигляд білуватих камінців.

Інші плазуни - мешканці пустель, зокрема змії, мають всередині шкіри прошарок у вигляді заповненого повітрям простору, який відіграє роль теплоізоляційної повітряної подушки. Крім того, такі змії під час дощів запасають до 1500 мг води, а коли настає сухий сезон, то витрачають за день лише 0,5 мг. Тому вони можуть обходитись без води понад два роки.

З теплокровних тварин, зокрема ссавців, витримувати високу температуру пустель і до того ж довгий час обходитись без води (17 днів під пекучим сонцем) можуть верблюди, зокрема одногорбі, або дромадери. Дуже довго ця їх властивість була загадкою і лише кілька років тому вдалося її розгадати.

Професор Б. Гржімек у книзі "Дикі тварини Африки" розповідає про ці "верблюжі таємниці". Ось вони:

Встановлено, що верблюди в умовах пустелі можуть втратити до 25% вологи і залишитися живими, в той час як людина за цих же умов вмирає, втративши лише 12%.

Вдалося довідатись, чим пояснити те, що, втрачаючи таку велику кількість вологи, верблюди не гинуть. Справа у кількості води в крові. Втрата води верблюдами проходить в основному не за рахунок зменшення її у крові (кров втрачає лише десяту частину своєї води), тому вона залишається весь час рідкою. Люди ж в спеку гублять '/з частину води з крові, тому вона стає густою, циркулює дуже повільно, не транспортує тепло до шкіри, температура тіла підвищується і людина може вмерти від перегрівання (тепловий удар).

3) У верблюдів під час водопою вода нагромаджується не лише у травних органах, але її у великій кількості (до 240%) вбирають червоні кров'яні тільця. Ось чому верблюди довгий час можуть не пити, а коли п'ють, то дуже багато (більше 10 відер за один раз).

Одногорбий верблюд

У верблюдів виділяється з організму набагато менше води, ніж у людини за тих самих умов. Пояснюється це тим, що верблюди виділяють піт лише після того, як температура їх тіла, повільно підіймаючись, досягне 40° С, а в людини потовиділення починається одразу, як тільки температура навколишнього повітря стає вища за температуру тіла. До того ж у верблюдів у літню спеку значно коливається температура тіла: вночі падає до 34°, а вдень доходить до 40° С.

Втраті води під час виділення поту у верблюдів перешкоджає густий волосяний покрив завтовшки від 5 до 10 см, котрий захищає шкіру від впливу прямих сонячних променів. До того ж жировий горб також відіграє захисну роль, бо, як відомо, жир - поганий провідник тепла. Крім того, горб є джерелом так званої метаболічної води, яка виділяється в процесі розкладу жирової тканини.

Сукупність усіх перелічених властивостей дає право назвати верблюда чемпіоном витривалості до високих температур і подолання спраги серед теплокровних тварин.

З диких тварин - мешканців пустель не тільки тижнями, а й місяцями можуть обходитись без води африканські антилопи аддакси. Живуть вони у надзвичайно посушливих місцях, живляться бідною пустельною рослинністю, ведуть нічний спосіб життя, а вдень (у найпекучіші години) ховаються у глибоких ямах, що викопують у піску під якоюсь скелею.

За високої температури доводиться існувати мешканцям гарячих джерел. Це переважно безхребетні тварини: найпростіші, нематоди, деякі молюски і нижчі ракоподібні, різні комахи (жуки, личинки мух і комарів). Серед них найбільшу температуру витримує черевоногий слимак акута, котрий живе у джерелах з температурою води до 58° С. Вищу температуру, аж до 150°С включно, можуть переносити лише спори і цисти деяких видів найпростіших і червів. Відомий дуже цікавий вид прісноводного рачка, що живе в одному з теплих джерел Тунісу. Температура у цьому джерелі постійна - 45° С; якщо ж температуру знизити до 30° С, то рачок гине від "холоду".

З хребетних тварин мешканцями гарячих джерел є деякі риби. Окремі види їх, зокрема коропозубики, можуть йти у джерелах з температурою вище 40° С, а невелика каліфорнійська рибка луканія водиться у джерелах з ще вищою температурою.

Часто море називають колискою життя, бо в ньому з'явились перші живі істоти. На протязі сотень мільйонів років у процесі еволюції виникла величезна кількість видів морських тварин, що пристосувалися до найрізноманітніших умов температури, тиску, солоності води, кількості розчиненого у воді кисню, характеру морських течій, припливів і відпливів тощо.

Усіх морських мешканців поділяють на основні три групи: планктон, нектон і бентос. До зоопланктону належать деякі найпростіші (радіолярії, джгутикові), дрібні медузи, деякі черви, дрібні рачки, ікра і мальки багатьох риб тощо. Планктонні організми пересуваються пасивно, рухом води, і лише по вертикалі можуть спускатися вниз і підійматись угору. Маса планктону в Світовому океані величезна - приблизно 36 млрд. т. Він є кормом багатьох риб і китів.

До нектону належать тварини, які живуть у товщах води і досить швидко в них пересуваються. Це різні риби, ластоногі, китоподібні, великі медузи, головоногі молюски. Загальна маса нектону дорівнює 18 млрд. т. Це вдвічі менше, ніж планктону, хоч тварини нектону набагато крупніші за планктонні.

До бентосу належать мешканці дна. Найбільше бентичних організмів зустрічається до 150-200 м, а на великих глибинах їх дуже мало. Загальна маса бентосу - близько 8 млрд. т. Проте за кількістю видів бентичних тварин набагато більше, ніж тих, що населяють товщу води: з 160 тис. видів морських тварин 157 тис. - мешканці дна.

Серед тварин бентосу є сидячі (губки, коралові поліпи, морські лілії, чимало молюсків і нижчих хордових), малорухливі (різні молюски і голкошкірі) і рухливі, але такі, що тримаються дна (більшість скатів, камбали, бички та багато інших риб, морські зірки і їжаки, раки тощо).

Тварини нектону і бентосу живуть на різних глибинах, а це означає - при різних температурах і тискові. У верхніх шарах води температура набагато вища, ніж у глибинах, і значно коливається. У морських глибинах (понад 2100 м) температура досить низька (1-2° С) і постійна, а тиск великий, бо при збільшенні глибини на кожні 10 м тиск зростає на одну атмосферу, отже, на глибині 10 тис. м тиск сягає 1 тис. атмосфер. Це означає, що на площу 20 кв. см тисне вага у 20 тис. кг. Сонячне проміння не проникає у товщі води глибше 200 м. Отже, у морських глибинах панує вічна темрява.

Довгий час вважали, що в океанах життя існує тільки до глибини 6000 м, а нижче жодні істоти не можуть жити через величезний тиск. Однак дослідження вчених на експедиційних суднах, зокрема на радянському судні "Витязь", довели, що життя існує і на більших глибинах. Так, дослідники, які працювали на судні "Витязь", за допомогою глибинного тралу підняли з глибини 7579 м рибу карєпроктус. До 1960 р. ця риба вважалась найглибиннішою.

Але 1960 р. француз Ж. Піккар та американець Д. Уолш на спеціальному підводному судні для дослідження великих глибин - батискафі "Трієст" спустилися на дно найглибшої в океані Маріанської западини (максимальна її глибина 11 022 м) і у променях прожектора побачили плоску сріблясту рибу, яка "... повільно, дуже повільно посунулась геть, тримаючись наполовину в мулі, поки не зникла у вічній ночі".

Не тільки риби живуть на таких глибинах. Мешканцями найбільших глибин (від 9600 і понад 10 000 м) виявились певні види актиній, багатощетинкових червів, крабів, бокоплавів, голотурій.

У межах від 6 до 9 тис. м живе більша кількість глибоководних тварин. Крім багатощетинкових червів, там є глибоководні нематоди, з найпростіших - найкрупніші форамініфери, черепашки яких мають 5-6 см у діаметрі, гідроїдні поліпи, актинії, з голкошкірих - морські лілії, морські їжаки, офіури, морські зірки та ін.

"Поверхом" вище (3-6 тис. м) різноманітність тварин ще більша. Там мешкає велика кількість глибоководних хижих риб химерного вигляду: з величезними пащами, озброєними довгими гострими зубами, з різними виростами на тілі, на яких містяться світні органи - фотофори, що служать для приваблення здобичі. На цих глибинах є чимало хижих головоногих молюсків: каракатиць, глибоководних восьминогів, кальмарів, зокрема "чудесна лампа"; з членистоногих глибоководні світні креветки, краби, раки-самітники, морські кліщі, глибинні морські павуки, різноманітні кишечнопорожнинні і губки, серед них глибоководні красуні - скляні губки, тощо.

У ще вищих шарах значно збільшується кількість риб, молюсків та інших тварин. На глибину понад 1000 м може пірнати кашалот за своєю поживою-глибоководними гігантськими кальмарами. З ссавців він є чемпіоном занурення на велику глибину і витримування великого тиску, а також тривалості часу перебування під водою.

Рекордистом з тривалості занурення є також пляшко-ніс - антарктичний зубастий кит з родини дзьоборилих. За розмірами він посідає друге місце після кашалота - до 15 м довжини сягають самки (самці дещо менші). Ці кити можуть перебувати під водою 1,5-2 години. Цьому сприяє величезна кількість міоглобіну - гемоглобіну (складової червоних кров'яних тілець), що є у м'язах. Під час дихання китів на поверхні води міоглобін сполучається з киснем, який надходить з повітря, і при цьому утворюється величезний його резерв. Крім того, неабияку роль відіграє величезна ємкість легень, значний процент крові по відношенню до маси тіла, а також економне витрачання кисню під час занурення: діяльність серця уповільнюється, а течія крові перерозподіляється так, що кров, багату на кисень, одержують насамперед головний мозок і серцевий м'яз, а м'язи тіла на цей час переводяться на "голодний пайок".

Страницы: 1, 2