11

Tema nr. Tema nr. 33. . Mediul de viaMediul de viaţăţă

1. Noţiune de mediu şi clasificarea mediilor de

viaţă

2. Mediul terestru-aerian

3. Mediul acvatic

4. Solul ca mediul de viaţă

5. Alte organisme în calitate de mediu de viaţă

2

1. Noţiune de mediu şi clasificarea mediilor de viaţă

Mediul – este un sistem cosmo-biologic de

factori naturali sau creaţi de om, care

condiţionează existenţa vieţii la diverse

niveluri biologice, influenţează ecologic viaţa

şi activitatea umană, dezvoltarea societăţii şi

Terra

3

Mediul

Abiotic:-Factori fizici

-Factori chimici-Factori geografici

Etc.

Biotic – totalitatea formelor de interacţiune dintre

organismele vii

Antropogen

4

MMediul ediul poate fipoate fi structurat în structurat în 99 trepte : trepte :

1. Mediul cosmic – cuprinde toate forţele extraterestre (radiaţia solară, radiaţia cosmică, lumina selenară şi planetară, pulberea cosmică, forţa de atracţie a planetelor etc.);

2. Mediul geofizic – forţele fizice ale Pământului (cîmpul gravitaţional şi magnetic, mişcarea de rotaţie, tectonica etc.);

3. Mediul orografic – formele de relief ale suprafeţei crustei terestre şi ale substratului submarin;

4. Mediul edafic – solul, compoziţia şi structura lui;

5. Mediul hidrologic – hidrosfera, apa sub toate formele sale fizice;

5

6. Mediul geochimic – combinaţia de substante chimice

din învelişul superficial al planetei;

7. Mediul climatic – distribuţia geografică a valorilor

temparaturii şi umidităţii pe Terra;

8. Mediul biocenotic – totalitatea fiinţelor vii, sistemul

de interacţiuni biotice între specii;

9. Mediul biochimic – combinaţiile chimice rezultate ca

urmare a metabolismului vieţuitoarelor.

6

Important!

Caracterul realaţiilor dintre organismele şi mediul depinde de tipul metabolismului ale acestora!!! Cea mai mare dependenţă se observă la

organismele inferioare (???) Cea mai mare independenţă – la organismele

superioare cu metabolismul sporit (???)

7

Mediul de viaţă:Mediul de viaţă:

1. Mediul terestru-aerian

2. Mediul acvatic

3. Solul ca mediul de viaţă

4. Organismele vii în calitate de mediul de viaţă

8

Important!Important!

Fiecare mediu se caracterizează prin factori

abiotici diferiţi şi prin diverse adaptări

9

2. Mediul de viaţă terestru-aerian

Este cel mai complicat după condiţiile

ecologice.

Adaptările cele mai variate care au

fost posibile numai la un nivel înalt de

organizare

10

Specificul mediului terestru-aerian:

- organismele vii în el contribuie la formarea compoziţiei gazoase ale atmosferei;

- persistă o amplitudine mare de schimbare a factorilor ecologici;

- neomogenitatea mediului; - densitatea joasă a aerului; - prezenţa O2 contribuie la schimbul rapid al

substanţelor; - etc.

11

Factorii principali ai mediului terestru-aerian:

A) Regimul de lumină B) Regimul termic C) Umeditatea D) Aerul E) Solul şi relieful. Clima

12

A) Regimul de lumină şi adaptările ecologice ale plantelor şi animalelor

Lumina solară – 99% de energie pe TERRA

Se absoarbede atmosferă

19%

Ajunje la suprafaţa sub formă directă

şi difuză47%

Se reflectă în cosmos

34%

Lumina solară100%

13

Rolul luminii vizibile:Rolul luminii vizibile:

Formarea clorofilei la plante Reglarea transpiraţiei Formarea biochimică a proteinelor şi acizilor

nucleici Influenţează procese de creştere şi dezvoltare

a plantelor Determină termenul de înflorire şi

fructificare etc.

14

Albedo (A)Albedo (A) - - capacitatea reflectoare a suprafeţei, pe care cade lumina.

Albedo (A):Albedo (A):

A(sol umed) – 5-10%

A(pădure) – 5-20%

A(iarbă) – 20-25%

A(zăpadă) – 70-90%

15

Important!

Lumina est un factor mai important pentru plantele decît pentru animalele

Particularităţi la animale: Unele percep razele IR (vînează în

întuneric) – şarpe cu clopoţel

Unele percep lumina UV (florile violete) - albinele

16

Adaptările şi particularităţile la animale:Adaptările şi particularităţile la animale: Majoritatea mamiferilor ce vînează seara sau

noaptea – văd culorile în alb-negru Canidile Felinele Hîrciogii etc.

Animalele nocturne – ochii mari ( cucuveaua, maimuţe lori etc)

Păsările diurne – vedere cromatică, bine dezvoltată

17

b) Regimul termicb) Regimul termic

Diapazonul de funcţionare a proteinelor – 00C – 500C

Adaptarea la temperaturile joase: Anabioză – încetinirea tuturor proceselor

vitale ale organismului

18

Adaptările privind reglarea metabolismului la schimbarea temperaturii mediului prin:

A) restructurări biochimice şi fiziologice Schimbarea fermenţilor Deshidratarea Conţinutul sporit de săruri şi S.O. Etc.

B) menţinerea temperaturii corpului la un nivel mai stabil

19

Important!Important! Animalele homeoterme – metodele mai perfecte de

reglare a schimbului de căldură!

În sec. XIX dr. englez Ch. Blackden împreună cu

cîţiva prieteni şi un cîine s-a afşat timp de 45 min.

Într-o cameră uscată la t 125oC fără consecinţă

pentru sănătate.

În acelaşi timp o bucată de carne, luată cu ei, s-a

dovedit să fie fiartă, iar apa rece, evaporarea

căreia a fost împiedicată de un strat de ulei, s-a

încălzit pînă la fierbere.

20

c) Umiditatea şi adaptările plantelorplantelor la regimul de apă

Plantele poikilohidrice: Conţinutul de apă în ţesuturi

este instabiş şi depinde de umiditatea mediului;

Nu pot regla transpiraţia(uşor absorb sau pierd apa)

În stare uscată se află în anabioză (pot exista atunci cînd perioadele scurte de umezeală se schimbă cu perioadele lungi de secetă)

Ciuperci, licheniiCiuperci, lichenii

Plantele hemeohidrice: Pot asigura un conţinut

aproape const. de umiditate în ţesuturi;

Transpiraţia reglată Rădăcinile bine

dezvoltate ce asigură absorbţia permanentă de apă din sol etc.

21

La plantele hemeohidrice se deosebesc 5 grupe de organisme:La plantele hemeohidrice se deosebesc 5 grupe de organisme:

1. HIDATOFITELEHIDATOFITELE – plante acvatice parţial sau complet scufundate în apă

2. HIDROFITELE HIDROFITELE – plante terestre-acvatice, scufundate parţial în apă şi pe soluri umede, mlaştini (pătlagină, stuful etc.)

22

3. HIGROFITELEHIGROFITELE – plante terestre, trăiesc pe soluri umede sau la umiditatea sporită a aerului (Salcia)

4. MEZOFITELEMEZOFITELE – suportă o secetă de scurtă durată (copacii din savană, zonele temperate)

5. XEROFITELEXEROFITELE – rezistă la secetă, foarte bine reglează schimbul de apă şi în timp de secetă rămîn în forma activă

La plantele hemeohidrice se deosebesc 5 La plantele hemeohidrice se deosebesc 5 grupe de organisme:grupe de organisme:

23

XEROFITELE:

SUCULENTE:SUCULENTE:

Plantele mustoase cu

capacitatea avansată

de depozita apa în:

- Tulpine (cactus)

- Frunze (aloe)

- Rădăcini (asparagus)

SCLEROFITELE:SCLEROFITELE:

Plantele uscate la înfăţişare, cu frunze înguste, mărunte:

- Pot avea frunze răsucite în formă de tub;

- Pot fi acoperite cu ceară sau puf etc.

24

Bilanţul hidric al animalelor terestre: Bilanţul hidric al animalelor terestre:

Animalele sunt aprovizionate cu apă pe 3 căi principale: Prin băut Cu hrana mustoasă Ca rezultat al metabolismului (oxidarea,

descompunerea: Glucidele Proteinele Grăsimile )

25

Pierderea de apă la animale se realizează prin: Evaporarea de pe corp Evaporarea de pe mucoasele căilor

respiratorii Cu urina Cu fecalii

26

Grupele ecologice de animale:Grupele ecologice de animale:

Animalele

Hidrofite:-Ţinţarii

Un grup intermediar

Xerofite-Lacusta

27

Metode de reglare a bilanţului de apă:Metode de reglare a bilanţului de apă: a). De comportament:

Căutarea punctelor de adăpare

Alegerea habitatului

Săparea vizuinelor etc.

B). Morfologice: Formaţiunile ce contribuie la reţinerea apei în

corp (cochilie la melc)

28

C) Fiziologice – capacitatea de formare a apei metabolice: Economisirea apei la eliminarea urinei şi a

maselor de fecale;

Toleranţa la deshidratarea organismului;

Intensitatea transpiraţiei şi pierderea apei de pe mucoase.

29

Exemple: 1. Pierderi de apă:

La om – pierderea de apă mai mult de 10% din masa corpului – moartea Cămila – suportă pierderi de apă pînă la 27%

din masa corpului Oaie – pînă la 23/ din masa corpului Cîine – pînă la 17 %

2. Pentru ce cămila acumulează grăsime?

30

d) Aerul şi rolul acestuia pentru organismele terestre

Aerul are densitatea mică ⇒ forţa mică de accesiune şi de sprijin ⇒ organismele trebuie să aibă sisteme proprii de sprijin: Plantele – ţesuturi mecanice

Animalele – schelet dur

31

Aerul are densitatea mică ⇒ rezistenţă mică pentru deplasare ⇒ zborul activ al organismelor vii: Păsări

Insecte

Unele mamifere Unele reptile

32

Aerul posedă capacitatea de a fi mobil ⇒

Deplasările verticale şi orizontale ale

aerului ⇒ zborul pasiv al organismelor

33

e) Adaptările organismelor la solul, relieful:

- după reacţia la pH-ul solului: Specii acidofile – cresc la pH-ul mai mic de 6,7

(mlaştini) Specii neutrofile - pH 6,7 -7,0 (majoritatea

plantelor de cultură) Specii bazofile pH – ph mai mare de 7,0 Specii indiferente - lăcrinioara

34

- După raportul faţă de compoziţia solului:

Plantele oligotrofe – au nevoie de cantităţi mici de

elemente minerale (pinul)

Plantele eutrofe – au nevoie de cantităţi mare de

elemente minerale (stejarul)

Plante mezotrofe – majoritatea plantelor

35

BIOMUL TERESTRU INCLUDE:

• Tundrele: tundrele cu arbusti, tundrele cu subarbusti, tundrele mezofile, tundrele xerofile si tundrele cu muschi);

36

BIOMUL TERESTRU INCLUDE:

• Padurile: paduri de conifere subarctice si subalpine, paduri cu fruze cazatoare de climat

temperat si paduri pluviale ecuatoriene

37

BIOMUL TERESTRU INCLUDE:

Deserturile: Sahara, Namib, deserturile sud si nord americane, deserturile din Australia si deserturile din zonele temperate

38

BIOMUL TERESTRU INCLUDE:

Savanele africane, sud asiatice si australiene

39

3. Mediul acvatic şi adaptările specifice ale hidrobionţilor

BIOMUL ACVATIC:

Ecosistemele lentice: lacuri naturale, balti, mlastini, lagune, iazuri

BIOMUL ACVATIC:

•Ecosistemele lotice:

paraurile,

raurile si

fluviile

40

BIOMUL ACVATIC:

•Apele subterane:

-ape arteziene,

-ape junvenile,

-ape de zacamant,

-ape fosile,

-ape geotermale şi

-ape freatice de mica adancime41

42

Ecosistemele lentice (lacurile naturale şi artificiale) se caracterizează prin:

43

Clasificarea lacurilor in functie de modul in care s-au format:

44

Zonele ecologice ale unui lac:

45

46

Zonarea unui lac pe adîncime

In functie de modul in care se produce stratificarea termica distingem:

-stratificare directa ( in zonele cu climat temperat. ),

-stratificare indirecta si

-stratificare uniforma.

47

Stratificarea apelor:

48

EpilimnionEpilimnion – este un strat superior a lacului. El reprezintă un

strat trofogen (hrănitor), în el se formează substanţă organică

necesară pentru hrana hidrobionţilor.

Hipolimnion Hipolimnion - este un strat de la aadîncime ale bazinului

acvatic, reprezintă un strat trofolitic (are loc descompunerea

substanţelor organice moarte). În rezultat se obţin substanţe

anorganice care contribuie la formarea substanţelor organice în

epilimnion sau se sedimentează.

MetalimnionMetalimnion – stratul de schimbare bruscă a temperaturii

(stratul de termoclin) care separă epilimnion de hipolimnion.49

Zonele BENTALULUI şi a PELAGIULUI:Zonele BENTALULUI şi a PELAGIULUI: Litoral

Sublitoral Epipelagiul

Batial Batipelagiul

Abisal Abisapelagiul

Pelagiul (pelagos)Pelagiul (pelagos)

Ultraabisal 50

Zonele BENTALULUI:Zonele BENTALULUI:

51

Important!

La apa densitatea este mare ⇒este posibilitatea de a se sprijini pe ea ⇒ există formele ascheletice - plancton

Hidrobionţii

Necton – capabile la înnot rapid şi la învingerea puterii

curentului de apă

Plancton –Nu sunt capabile la

Înnot activ

Plancton –Organismele ce se află

în apă în stare suspendatăşi plutesc în ea

Zooplancton (capabile la înnot activ dar la distanţe mici):-Meduze-Raci mici-Puietul

Neuston (plutesc în pelicolă fină de la suprafaţa

apei la hotarul cu aerul)

Fitoplancton -Algele monocelulare,

- plutesc pasiv

Ecosistemele lotice (apele curgătoare)

Ecosistemele lotice reprezintă o masă de apă care se deplasează de la izvor către vărsare sub influenţa gravitaţiei, curgerea făcîndu-se printr-o depresiune (albie).

Proprietăţile fizice ale biotopului apelor curgătoare

Bazin versant (hidrografic) - spaţiu geografic limitat şi

izolat de alte bazine printr-o linie de împărţire a apelor,

numită cumpăna apelor.

Reţeaua hidrografică - multitudinea de pîrîie şi rîuri care

alimentează cursul principal de apă.

Principală caracteristică fizică a ecosistemelor lotice este

fluxul unidirecţional al apei, care reprezintă motorul

principal al funcţionării ecologice a sistemului.

În funcţie de panta albiei, cursurile de apă au urmatoarele sectoare:

cursul superior cu panta şi viteza mare, deci eroziune puternică,

denumit şi zona de eroziune deoarece reprezintă zona de alimentare

cu sedimente a rîului;

cursul mijlociu cu panta şi viteza mai mică, pentru care procesul de

sedimentare devine preponderent în raport cu eroziunea, numit şi

zona de transfer a apei şi materialelor în suspensie;

cursul inferior cu panta şi viteza mică, unde sedimentarea şi

procesele de transformare mecanică, chimică şi biologică a

materialului aluvionar sunt intense, denumită şi zona de stocaj.

Cei mai importanti parametrii din punct de Cei mai importanti parametrii din punct de vedere al impactului biologic al curgerii vedere al impactului biologic al curgerii sunt:sunt:

adîncimea (h),

viteza (v),

turbiditatea (Qs),

suspensiile de natura organică şi biologică,

perimetrul udat (P) şi

natura granulometrică a substratului.

ProprietProprietăţăţile chimice ale biotopului apelor ile chimice ale biotopului apelor curgcurgăătoaretoare::

pH-ul apei - reflectă concentraţia ionilor de hidrogen în

soluţie şi are valori cuprinse între 6,8 şi 8,5 pentru ape

curgătoare;

Aciditatea şi alcalinitatea apei în apele curgătoare

reflectă concentraţiile combinate ale ionului hidroxil şi ale

ionilor sistemului carbonaţilor;

mineralizarea apelor – conţinutul ionilor principali;

duritatea apei - este atribuită ionilor de calciu şi

magneziu;

ProprietProprietăţăţile chimice ale biotopului apelor ile chimice ale biotopului apelor curgcurgăătoaretoare::

Azotul şi compuşii săi - sunt indicători ai gradului de

poluare. Astfel, apele curate au un conţinut relativ

ridicat de azot organic şi un nivel scăzut de azot

amoniacal, în timp ce pentru apele poluate raportul

este invers.

Carbonul organic total (COT) - este diferenţa dintre

carbonul total şi carbonul anorganic total şi permite

evaluarea globală a materiei organice vii sau în

descompunere din masa de apa;

ProprietProprietăţăţile chimice ale biotopului apelor ile chimice ale biotopului apelor curgcurgăătoaretoare::

Oxigenul dizolvat (O.D., O2) - componenta esenţială pentru

existenţa vieţii şi a reacţiilor în apă. Solubilitatea acestuia

depinde de temperatura (?), presiune(?) şi salinitate (?);

• Consumul biochimic de oxigen (CBO) - reprezintă cantitatea de

oxigen (mgO2/l) necesară pentru oxidare biochimică a substanţelor

organice biodegradabile de către microorganisme;

• Consumul chimic de oxigen (CCO) - reprezintă cantitatea de

oxigen (mgO/l) necesară pentru oxidarea pe cale chimică a

substanţelor bionedegradabile.

Unele Unele biocenoze biocenoze aa apel apeloror curg curgăătoaretoare

zona păstrăvului (форель) –

rîuri şi pîrîuri de munte;

zona scobarului şi a plăticii

(лещ) - cuprinde zonele colinare

şi cursurile inferioare ale rîurilor;

zona crapului - pe cursurile

inferioare ale rîurilor şi pe

Dunăre;

Unele Unele biocenoze biocenoze aa apel apeloror curg curgăătoaretoare

- zona ghibortului (ерш) -

pe rîuri cu curenţi lenţi însă

cu debite şi adîncimi mari;

- zona bibanului (окунь) -

pe cursurile inferioare ale

rîurilor mici;

- zona somnului

62

Unele adaptări ale hidrobionţilor: -Orientarea la sunet şi radiaţiile electrice este mai dezvoltată decît la lumină:

- Balenele, delfinii

- Cca 300 de specii utilizează electricitatea pentru orientare, semnalizare şi vînatul;

- Caracterul specific de nutriţie la balene – prin filtrare (nu necesită energii mari)

63

Unele adaptări ale hidrobionţilor:

-Adaptările în bazinele de apă

ce seacă:

- Cantitatea mare de urmaşi

- Capacitatea de a trăi mult

timp în condiţiile deficitului

de apă (hipobioză);

- Etc.

64

4. SOLUL CA MEDIUL DE VIAŢĂ4. SOLUL CA MEDIUL DE VIAŢĂParticularităţile solului:

-Sistemul ce conţine 3 faze: solid – lichid –găzos;

-Diversitatea avansată a condiţiilor de trai pentru

organisme;

-Temperatura mai constantă în comparaţie cu aerul;

-Sunt acumulări de substanţe minerale şi organice;

-Conţine rădăcinile ale plantelor

- Cantitatea mare de organisme vii

- Etc. 65

Pentru sol este caracteristică neuniformitatea

condiţiilor la diferite adîncimi:

-Cu adîncime se schimbă

structura solului:

- În el se evidenţiază 3

orizonturi verticale, care se

deosebesc după structură şi

proprietăţile chimice: 66

1. Orizontul superior – reprezintă o acumulare a humusului. În el se acumulează şi se transformă substanţele organice şi anorganice.

2. Orizontul aluvial sau de depunere – în el se depun şi se transformă substanţele spălate din stratul 1.

3. Roca-mamă – în care se formează materialul ce constituie solul.

Important!- Cu adîncime cantitatea de goluri în sol se micşorează

şi densitatea creşte:- Densitatea minimală – în stratul 1

- Densitatea maximală – în stratul 2 (datorită microcoloizilor)

67

Umeditatea solului este determinată de:Umeditatea solului este determinată de:

1. Apa legată (higroscopică) – se reţine pe suprafaţa

particulelor;

2. Apa capilară – ocupă porii mărunţi şi se deplasează în

diferite direcţii;

3. Apa de gravitaţie – ocupă golurile măşcate şi se scurge

lent sub influenţa forţei de gravitaţie;

4. Apa sub formă de vapori

68

69

Habitanţii permanenţi:

70

Habitanţii temporari – populanţi ai vizuinilor:

71

5. Alte organisme în calitate de mediu de viaţă5. Alte organisme în calitate de mediu de viaţă

Medii specifice de viaţă – organismele vii, care sunt populate de paraziţi şi simbionţi.

Parazit – organism animal sau vegetal care trăieşte în corpul (endoparazit) sau pe corpul (ectoparazit) altui organism (gazdă) şi se hrăneşte pe seama acestuia, căruia îi provoacă adesea daune, boli sau chiar şi moartea.

Important!

Există cca 500 specii paraziţi ai omului

72

Под микроскопом он открыл,

что на блохе

Живет блоху кусающая блошка;

На блшке той – блошинка крошка;

В блошинку же вонзает зуб сердито

Блошиночка.... И так – ad infinitum...

Дж. Свифт 73

74

Simbiont - fiecare dintre organismele care trăieşte în simbioză.

Simbioză – forma de convieţuire a 2 specii diferite, bazată pe relaţii reciproc favorabile, în care ambele organisme cooperează la satisfacerea nevoilor de hrană:

- peştii curăţă dinţii rechinilor

- moluşte ce se lipesc de peşti, contribuie la filtrarea apei şi se hrănesc cu eliminările produse de peşti;

- plantele superioare servesc ciupercile cu hidraţii de carbon şi substanţele minerale, iar ciupercile dobîndesc substanţele azotice din sol pentru plantă

75