Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 PHẦN I MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Sinh thái học môn khoa học nghiên cứu phân bố, sinh sống sinh vật tác động qua lại sinh vật môi trường Môi trường sống sinh vật hàm chứa: Tổng hòa nhân tố vật lý khí hậu địa lý gọi ổ sinh thái Các sinh vật khác sinh sống ổ sinh thái Đối tượng nghiên cứu sinh thái học tất mối quan hệ sinh vật môi trường Cụ thể như: Nghiên cứu đặc điểm nhân tố môi trường ảnh hưởng đến đời sống sinh vật thích nghi chúng với điều kiện ngoại cảnh khác Nghiên cứu nhịp điệu sống thể liên quan đến chu kỳ ngày đêm chu kỳ địa lý đất thích ứng sinh vật Nghiên cứu điều kiện hình thành quần thể, đặc điểm mối quan hệ nội quần thể (như phân bố, mật độ, sinh trưởng, sinh sản, tử vong…) quần thể với môi trường thể biến động điều chỉnh số lượng cá thể Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần xã, mối quan hệ nội quần thể khác nhau, trình biến đổi quần xã theo không gian thời gian qua loại hình diễn thế(succession) Nghiên cứu chuyển hoá vật chất lượng quần xã, quần xã ngoại cảnh, thể chuỗi lưới thức ăn, bậc dinh dưỡng hình thành hình tháp sinh thái số lượng lượng Nghiên cứu nhân tố vô cần thiết cho sinh vật, tham gia vào chu trình sinh địa hố thiên nhiên; từ xác định rõ mối tương quan hệ sinh thái để nghiên cứu suất sinh học hệ sinh thái khác Nghiên cứu cấu trúc sinh gồm vùng địa lý sinh vật lớn trái đất, cung cấp hiểu biết tương đối đầy đủ giới Ứng dụng kiến thức sinh thái học vào việc tìm hiểu tài nguyên thiên nhiên, phân tích sai lầm người việc sử dụng phung phí tài ngun, làm nhiễm môi trường hậu tai hại; từ đề biện pháp phục “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 hồi tài nguyên sinh vật, bảo vệ môi trường đáp ứng nhu cầu cần thiết cho sản xuất, sinh hoạt, thẩm mĩ, nghỉ ngơi…và giữ cân sinh thái Thông qua kiến thức sinh thái học đóng góp tích cực vào cơng việc giáo dục dân số Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Như vậy, nói kiến thức sinh thái học kho tàng rộng lớn Kho tàng bổ sung thêm kiến thức thực tế mà ngày quan sát, khám phá Để giúp học sinh làm quen với sinh thái học, khơi gợi niềm đam mê, hứng thú với môn học này, em nghiên cứu chuyên đề: “ Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống” II Mục tiêu - Tìm hiểu chung môi trường nhân tố sinh thái - Phân tích thích nghi sinh vật với môi trường sống - Củng cố kiến thức hệ thống câu hỏi tập chọn lọc - Khơi gợi, bồi dưỡng niềm đam mê, hứng thú học sinh với sinh thái học III Phạm vi áp dụng - Giáo viên học sinh lớp chuyên sinh - Giáo viên học sinh lớp thường, u thích mơn sinh học “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 PHẦN II NỘI DUNG CÁC NỘI DUNG CHÍNH - Khái quát môi trường nhân tố sinh thái II Sự thích nghi cinh vật với nhân tố vơ sinh III Sự thích nghi sinh vật với nhân tố hữu sinh IV Câu hỏi tập chọn lọc NỘI DUNG CHI TIẾT I Môi trường sống nhân tố sinh thái Môi trường sống - Khái niệm: Môi trường sống nơi tồn tại, sinh trưởng, phát triển tiến hóa sinh vật, bao gồm tất bao quanh sinh vật, tất yếu tố vô sinh hữu sinh có tác động trực tiếp gián tiếp lên sống, phát triển sinh sản sinh vật - Phân loại: Có loại mơi trường phổ biến : + Môi trường cạn ( gồm mặt đất lớp khí quyển) + Mơi trường nước( nước ngọt, nước lợ nước mặn) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí + Mơi trường đất( lớp đất có độ sâu khác nhau) + Mơi trường sinh vật (thực vật, động vật, người) Nhân tố sinh thái - Khái niệm: Nhân tố sinh thái nhân tố mơi trường có tác động trực tiếp, gián tiếp tác động qua lại tới tồn tại, sinh trưởng, phát triển hoạt động sinh vật - Phân loại: Có nhóm nhân tố sinh thái : +Nhân tố sinh thái vô sinh: nhân tố vật lí hóa học có mơi trường sống xung quanh sinh vật Bao gồm: Các nhân tố khí hậu (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, gió…), nhân tố thổ nhưỡng ( đất, đá, mùn hữu cơ…), nhân tố nước ( nước biển, hồ, ao, sơng, suối, mưa…), nhân tố địa hình ( độ cao, trũng, dốc, hướng phơi…) +Nhân tố sinh thái hữu sinh: giới hữu môi trường, mối quan hệ sinh vật với sinh vật “ Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống” HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 +Nhân tố người: nhân tố hữu sinh có ảnh hưởng lớn tới phát triển nhiều sinh vật Ngồi theo ảnh hưởng tác động yếu tố sinh thái chia thành yếu tố phụ thuộc không phụ thuộc mật độ - Yếu tố không phụ thuộc mật độ yếu tố tác động lên sinh vật, ảnh hưởng khơng phụ thuộc vào mật độ quần thể bị tác động Hầu hết yếu tố vô sinh yếu tố không phụ thuộc mật độ - Yếu tố phụ thuộc mật độ yếu tố tác động lên sinh vật ảnh hưởng tác động phụ thuộc vào mật độ quần thể chịu tác động, chẳng hạn bệnh dịch nơi thưa dân ảnh hưởng so với nơi đông dân Hiệu suất bắt mồi vật hiệu mật độ mồi thấp…Phần lớn yếu tố hữu sinh thường yếu tố phụ thuộc mật độ Các quy luật tác động nhân tố sinh thái lên thể sinh vật Có quy luật sinh thái bản: - Quy luật giới hạn sinh thái Shelford (1911, 1972) Giới hạn sinh thái khoảng giá trị xác định nhân tố sinh thái mà sinh vật tồn phát triển ổn định theo thời gian Trong giới hạn sinh thái có: khoảng thuận lợi, khoảng chống chịu hoạt động sống sinh vật Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Khoảng thuận lợi khoảng nhân tố sinh thái mức độ phù hợp, đảm bảo cho sinh vật thực chức sống tốt Khoảng chống chịu khoảng nhân tố sinh thái gây ức chế cho hoạt động sinh lí sinh vật Nằm giới hạn sinh thái, sinh vật khơng thể tồn “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 Ví dụ: Cá rơ phi nuôi sống Việt nam: + Giới hạn sinh thái: từ 5,60C đến 420C + Giới hạn dưới: 5,60C + Giới hạn trên: 420C + Khoảng thuận lợi: 200C đến 350C + Khoảng chống chịu: từ 5,60C đến 200C từ 350C đến 420C + Điểm cực thuận 30oC Mỗi lồi có giới hạn sinh thái khoảng thuận lợi đặc trưng nhân tố sinh thái Nếu lồi sinh vật có giới hạn sinh thái rộng yếu tố ta nói sinh vật rộng với yếu tố đó, chẳng hạn “rộng nhiệt”, “rộng muối”, cịn có giới hạn sinh thái hẹp ta nói sinh vật hẹp với yếu tố đó, “hẹp nhiệt”, “hẹp muối”… Ví dụ: lồi chuột cát đài nguyên chịu đựng dao động nhiệt độ khơng khí tới 800C (từ -500C đến +300C), lồi rộng nhiệt (Eurythermic), lồi thơng ngựa khơng thể sống nơi có nồng độ NaCl 40/00, lồi hẹp muối (Stenohalin) - E.Odum(1971) đưa số nhận xét xung quanh quy luật giới hạn sinh thái: “ Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống” HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí + Các sinh vật có giới hạn sinh thái rộng nhân tố sinh thái lại có giới hạn sinh thái hẹp nhân tố khác + Những sinh vật có giới hạn sinh thái rộng nhiều nhân tố sinh thái thường có phạm vi phân bố rộng + Khi nhân tos sinh thái khơng thích hợp sinh vật giới hạn sinh thái nhân tố sinh thái khác bị thu hẹp + Giới hạn sinh thái cá thể giai đoạn sinh sản thường hẹp giai đoạn trưởng thành không sinh sản * Quy luật tác động tổng hợp nhân tố sinh thái -Sự tác động nhiều nhân tố sinh thái lên thể sinh vật cộng gộp đơn giản tác động nhân tố sinh thái mà tác động tổng hợp phức hệ nhân tố sinh thái Ví dụ, lúa sống ruộng chịu tác động đồng thời nhiều nhân tố (đất, nước, ánh sáng, nhiệt độ, gió chăm sóc người…) - Sự biến đổi nhân tố dẫn đến thay đổi lượng, có chất yếu tố khác sinh vật chịu ảnh hưởng biến đổi Ví dụ chế độ chiếu sáng rừng thay đổi nhiệt độ, độ ẩm khơng khí đất thay đổi ảnh hưởng đến hệ động vật khơng xương sống vi sinh vật đất, từ ảnh hưởng đến chế độ dinh dưỡng khoáng thực vật * Quy luật tác động không đồng nhân tố sinh thái - Các nhân tố sinh thái có ảnh hưởng khác lên chức thể sống, có nhân tố cực thuận q trình lại có hại nguy hiểm q trình khác Ví dụ : nhiệt độ khơng khí tăng đến 400 – 50 0C làm tăng trình trao đổi chất động vật máu lạnh lại kìm hảm di động vật - Có nhiều lồi sinh vật chu kỳ sống mình, giai đoạn sống khác có yêu cầu sinh thái khác nhau, khơng thỏa mãn chúng chết khó có khả phát triển “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 * Quy luật tác động qua lại sinh vật môi trường Môi trường tác động thường xuyên lên thể sinh vật, làm chúng không ngừng biến đổi, ngược lại sinh vật ảnh hưởng đến nhân tố mơi trường làm thay đổi tính chất nhân tố Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Ổ sinh thái: - Ổ sinh thái “không gian sinh thái” mà tất nhân tố sinh thái môi trường nằm giới hạn sinh thái cho phép lồi tồn phát triển lâu dài – Ví dụ: + Ổ sinh thái tầng cây: Trong khu rừng có lồi vươn lên cao thu nhận nhiều ánh sáng, có lồi sống tán loài khác tạo nên ổ sinh thái khác + Ổ sinh thái dinh dưỡng: lồi chim có nơi có kích thước thức ăn, loại thức ăn, hình thức bắt mồi khác có ổ sinh thái khác – Nơi địa điểm cư trú lồi (cịn ổ sinh thái biểu cách sinh sống lồi đó) Phản ứng sinh vật lên tác động yếu tố môi trường - Sinh vật phản ứng lên tác động điều kiện môi trường hai phương thức: chạy trốn để tránh tai họa môi trường (chủ yếu động vật) tạo khả thích nghi - Sự thích nghi sinh vật đến tác động yếu tố mơi trường có hai khả năng: thích nghi hình thái thích nghi sinh lý - Ngược lại, thích nghi di truyền xuất trình phát triển cá thể, khơng phụ thuộc vào có mặt hay vắng mặt trạng thái môi trường mà mơi trường có ích cho chúng Những thích nghi cố di truyền, gọi thích nghi di truyền “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 II Sự thích nghi cinh vật với nhân tố vơ sinh Thích nghi sinh vật với ánh sáng 1.1 Ý nghĩa ánh sáng - Ánh sáng mặt trời nguồn lượng đầu vào hệ sinh thái Tất sinh vật Trái Đất sống nhờ vào lượng từ ánh sáng mặt trời Thực vật thu nhận lượng ánh sáng mặt trời cách trực tiếp qua quang hợp Động vật phụ thuộc vào lượng hóa học tổng hợp từ xanh Một số sinh vật dị dưỡng nấm, vi khuẩn trình sống sử dụng phần lượng ánh sáng - Ánh sáng điều kiện cho động vật nhận biết vật định hướng không Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí gian - Ánh sáng ảnh hưởng tới sinh trưởng sinh sản động vật - Ánh sáng điều khiển chu kỳ sống sinh vật - Tùy theo cường độ chất lượng ánh sáng mà ảnh hưởng nhiều hay đến trình trao đổi chất lượng nhiều trình sinh lý thể sống 1.2 Sự thích nghi thực vật với ánh sáng - Ánh sáng có ảnh hưởng đến tồn đời sống thực vật từ hạt nảy mầm, sinh trưởng, phát triển hoa kết trái chết - Sự thích nghi thực vật với ánh sáng thể qua phân bố, hình thái giải phẫu (thân, lá) hoạt động sinh lí (quang hợp, hô hấp, sinh sản)… - Liên quan đến cường độ chiếu sáng, thực vật chia thành nhóm ưa sáng, ưa bóng chịu bóng Đặc điểm Phân bố Cây ưa sáng Cây mọc nơi trống trải có thân cao, tán phân bố tầng tán rừng… Thân Cây mọc nơi trống trải có cành phát triển hướng Cây thuộc tầng tán rừng có thân cao, cành tập “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” Cây ưa bóng Cây mọc tán khác hang, nơi bị cơng trình nhà cửa… che bớt ánh sáng… Thân thấp phụ thuộc vào chiều cao tâng vật che chắn bên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 trung phần Thân có vỏ dày, màu nhạt Thân có vỏ mỏng, màu thẫm Lá Phiến dày, có nhiều lớp tế bào Phiến mỏng, khơng có lớp mơ giậu tế bào mơ giậu Lá có màu xanh nhạt Hạt lục lạp Lá có màu xanh thẫm Hạt lục có kích thước nhỏ lạp có kích thước lớn Cách xếp - Lá thường xếp nghiêng, nhờ - Lá nằm ngang để đón nhiều tránh bớt tia sáng chiếu ánh sáng thẳng vào bề mặt Quang hợp, Quang hợp đạt mức độ cao Quang hợp đạt mức độ cao hơ hấp mơi trường có cường độ mơi trường có cường độ chiếu chiếu sáng cao sáng thấp Cường độ hơ hấp ngồi Cường độ hơ hấp sáng sáng cao bóng thấp bóng 1.3 Sự thích nghi động vật với ánh sáng - Ánh hưởng ánh sáng động vật Các loài động vật khác cần thành phần quang phổ, cường độ thời gian chiếu sáng khác Tùy theo đáp ứng yếu tố ánh sáng mà người ta chia động vật thành hai nhóm: - Nhóm động vật ưa sáng loài động vật chịu giới hạn rộng độ dài sáng, cường độ thời gian chiếu sáng Nhóm bao gồm động vật hoạt động vào ban ngày, thường có quan tiếp nhận ánh sáng Ở động vật bậc thấp quan tế bào cảm quang, phân bố khắp thể, động vật bậc cao chúng tập trung thành quan thị giác Thị giác phát triển số nhóm động vật trùng, chân đầu, động vật có xương sống, chim thú Do vậy, động vật thường có màu sắc, sặc sỡ (côn trùng) xem tín hiệu sinh học Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” 10 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 - Nhóm động vật ưa tối bao gồm lồi động vật có chịu giới hạn hẹp độ dài sáng Nhóm bao gồm động vật hoạt động vào ban đêm, sống hang động, đất hay đáy biển sâu Có màu sắc khơng phát triển thân thường có màu xỉn đen Những loài động vật biển, nơi thiếu ánh sáng, quan thị giác có khuynh hướng mở to cịn đính cuống thịt, xoay quanh phía để mở rộng tầm nhìn, cịn vùng khơng có ánh sáng, quan tiêu giảm hồn toàn, nhường cho phát triển quan xúc giác quan phát sáng Nhiều loài động vật định hướng nhờ ánh sáng thời gian di cư Ví dụ:những lồi chim trú đơng bay vượt qua hàng ngàn kilơmét đến nơi có khí hậu ấm khơng bị chệch hướng Thời gian chiếu sáng ngày có ảnh hưởng đến hoạt động sinh sản nhiều loài động vật Một số loài thú cáo, số loài thú ăn thịt nhỏ; số loài gậm nhấm sinh sản vào thời kỳ có ngày dài, ngược lại nhiều lồi nhai lại có thời kỳ sinh sản ứng với ngày ngắn Ở số lồi trùng thời gian chiếu sáng khơng thích hợp xuất hiện tượng đình dục (diapause) Sự thích nghi sinh vật với nhiệt độ 2.1 Ý nghĩa nhiệt độ - Nhiệt độ trái đất phụ thuộc vào lượng mặt trời thay đổi theo vĩ độ (theo vùng địa lý theo chu kỳ năm) - Nhiệt độ nhân tố khí hậu có ảnh hưởng lớn đến sinh vật, nhiệt độ tác động trực tiếp gián tiếp đến trình sống sinh vật (sự sinh trưởng, phát triển, sinh sản…), đến phân bố cá thể, quần thể quần xã Sự khác nhiệt độ không gian thời gian tạo nhóm sinh thái có khả thích nghi khác Nhiệt độ cịn ảnh hưởng đến yếu tố khác mơi trường độ ẩm khơng khí, độ ẩm đất … - Trong khí hậu nơng nghiệp sinh thái học đại, theo mức độ đáp ứng nhiệt sinh vật, mà người ta chia đới nhiệt : Nhiệt đới: Nhiệt độ không thấp 00C (ngoại trừ vùng núi cao) Nhiệt độ “ Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống” Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 11 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 trung bình tháng lạnh 15 – 200C Nhiệt độ phân bố năm, dao động không 50C Cận nhiệt đới (á nhiệt đới): Nhiệt độ tháng lạnh khơng 40C, tháng nóng cao 200C Nhiệt độ tối thiểu có xuống 00C khơng phải hàng năm Ơn đới : Thực vật sinh trưởng vào mùa hè, mùa đông nghỉ Thời gian khơng có tuyết khoảng 70 – 80 ngày Mùa đơng có tuyết dày Hàn đới (đới lạnh) : Mùa sinh trưởng thực vật 1,5 – tháng, lúc lạnh 2.2 Tác động nhiệt độ lên sinh vật Ở sinh vật có hai hình thức trao đổi nhiệt : + Các sinh vật nhân sơ (vi khuẩn, vi khuẩn cổ), Protista, nấm, thực vật, động vật không xương sống, cá, lưỡng thê, bị sát khơng có khả điều hịa nhiệt độ thể, nhiệt độ thể phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường biến động Người ta gọi nhóm sinh vật sinh vật biến nhiệt (Poikilotherm) hay nhóm ngoại nhiệt (Ectotherm) + Các sinh vật có tổ chức cao lồi động vật lớp chim, thú : phát triển hoàn chỉnh chế điều hịa nhiệt độ hình thành trung tâm điều hòa nhiệt não giúp chúng trì nhiệt độ cực thuận thường xuyên thể, không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường ngồi Người ta gọi nhóm động vật động vật đẳng nhiệt (động vật máu nóng) (Homeotherm) hay nhóm nội nhiệt (Endotherm), chúng điều hoà nhiệt nhờ sản sinh nhiệt từ bên thể Trung gian hai nhóm có nhóm thứ ba, lồi sinh vật thuộc nhóm vào thời kỳ khơng thuận lợi chúng ngủ ngừng hoạt động, nhiệt độ thể hạ thấp không xuống 10 – 130C Nhóm gồm số lồi gặm nhắm sóc đất, sóc mác mốt, nhím, chuột sóc, chim én, dơi, chim hút mật Phần lớn loài sinh vật sống phạm vi nhiệt độ – 500C hay cịn thấp Trong suối nước nóng, số vi khuẩn sống 880C, vi khuẩn lam 800C Cá sóc (Cyprinodon macularis) sống nhiệt độ 520C Trong ấu trùng sâu ngơ (Pyrausta nubilaris) chuẩn bị qua đông chịu nhiệt độ -27,20C, cá tuyết “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” 12 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 (Boregonus saida) hoạt động tích cực nhiệt độ -20C Hoặc số lồi sinh vật có giới hạn nhiệt độ lớn, loài chân bụng (Hydrobia aponensis) từ -1 - +600C, đỉa phiến (Planuria gonocephala) từ 0,5 – 240C,… 2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ thực vật thích nghi thực vật với nhiệt độ Đối với thực vật, nhiệt độ có ảnh hưởng đến hình thái, chức sinh lý khả sinh sản Nhiệt độ thấp có ảnh hưởng đến hình thái Thực vật thể biến nhiệt, hoạt động sinh lý chịu ảnh hưởng nhiệt độ môi trường Cây quang hợp tốt nhiệt độ 20 – 300C, nhiệt độ thấp hay cao ảnh hưởng đến trình Ở nhiệt độ 00C nhiệt đới ngừng quang hợp diệp lục bị biến dạng, nhiệt độ từ 400C trở lên hô hấp bị ngừng trệ Các ơn đới có khả hoạt động điều kiện nhiệt độ thấp 00C, ví dụ số lồi tùng, bách mầm hơ hấp nhiệt độ xuống -220C Q trình nước thực vật chịu ảnh hưởng nhiệt độ Khi nhiệt độ khơng khí cao, độ ẩm khơng khí xa độ bảo hịa; nước mạnh Ở giai đoạn nảy mầm, hạt cần nhiệt độ thấp thời kỳ nở hoa, vào thời kỳ chín địi hỏi nhiệt độ cao 2.4 Ảnh hưởng nhiệt độ đời sống động vật thích nghi động vật với nhiệt độ Nhiệt độ xem yếu tố sinh thái có ảnh hưởng lớn động vật Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến sống, sinh trưởng, phát triển, tình trạng sinh lý, sinh sản, có ảnh hưởng đến biến động số lượng phân bố động vật - Ảnh hưởng trực tiếp nhiệt độ môi trường đến chuyển hóa lượng thể Khi nhiệt độ môi trường thay đổi chừng mực đó, ảnh hưởng đến nhiệt độ thể - Ảnh hưởng gián tiếp nhiệt độ tác động lên động vật loại tín hiệu, tín hiệu nhiệt độ làm thay đổi điều kiện phát triển, sinh sản hoạt động động vật “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” 13 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí BẰNG BẮC BỘ 2015 - Mỗi loài tồn giới hạn nhiệt độ định Nhiệt độ môi trường thay đổi tạo nhóm sinh vật có khả thích nghi với thay đổi nhiệt độ Thích nghi sinh vật với nhiệt độ đa dạng: mặt hình thái, cấu tạo, hoạt động sinh lí, tập tính hoạt động … Bằng phương pháp thống kê sinh học, người ta đưa đến số quy luật quan hệ nhiệt độ thích nghi hình thái lồi động vật có xương sống nhiệt (đẳng nhiệt) gần gũi quan hệ phân loại - Quy luật Bergman: Trong giới hạn lồi hay nhóm lồi gần gũi đồng cá thể có kích thước lớn thường gặp vùng lạnh (hay cá thể phân bố miền bắc có kích thước lớn miền nam), lồi động vật biến nhiệt (cá, lưỡng thể, bị sát …) miền nam có kích thước lớn miền bắc Quy luật phù hợp với quy luật nhiệt động học: Bề mặt thể động vật bình phương với kích thước Trong lúc khối lượng tỉ lệ với lập phương kích thước Sự nhiệt tỉ lệ với bề mặt thể tỉ lệ cao, tỉ lệ bề mặt với khối lượng lớn, có nghĩa thể động vật nhỏ Động vật lớn hình dạng thể thon gọn dễ giữ cho nhiệt độ thể ổn định, động vật nhỏ trình trao đổi chất cao - Quy luật Allen: Quy luật thường gặp quy luật D.Allen (1977) cho lên phía bắc quan phụ thể (các phận thò ngồi : Tai – chân – – mỏ) thu nhỏ lại Một ví dụ điển hình cáo Sahara có chân dài, tai to, cáo Châu Âu thấp tai ngắn hơn, cáo sống Bắc Cực tai nhỏ mõm ngắn - Quy luật phủ lơng: động vật có vú vùng lạnh có lơng dày so với đại diện lớp sống vùng ấm Ví dụ hổ Siberi so với hổ Ấn Độ hay Malaysia có lơng dày lớn nhiều Điều phù hợp với quy luật Bergman Nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý động vật Chẳng hạn tốc độ tiêu hóa: Nhiệt độ có ảnh hưởng đến lượng thức ăn tốc độ tiêu hóa ấu trùng mọt bột lớn (Tenebrio molitor) giai đoạn 4, nhiệt độ cao (360C) ăn hết 638mm2 khoai tây nhiệt độ hạ thấp xuống (160C) ăn hết 215mm2 khoai tây Ở nhiệt độ 250C mọt trưởng thành ăn nhiều nhiệt độ 180C mọt ngừng ăn “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” 14 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Nhiệt độ ảnh hưởng đến phát triển động vật - Động vật biến nhiệt Tốc độ phát triển số hệ năm phụ thuộc vào nhiệt độ Khi nhiệt độ xuống thấp mức động vật khơng phát triển Nhưng nhiệt độ trao đổi chất thể hồi phục bắt đầu phát triển Người ta gọi ngưỡng nhiệt phát triển (hay nhiệt độ thềm phát triển) nhiệt độ mà nhiệt độ tốc độ phát triển thể – Ở sinh vật biến nhiệt, nhiệt tích luỹ giai đoạn phát triển hay đời sống gần số tuân theo cơng thức: T = (x – k)n Trong đó: T: tổng nhiệt hữu hiệu giai đoạn phát triển hay đời sống sinh vật (độ ngày) x: nhiệt độ môi trường (oC) k: nhiệt độ ngưỡng phát triển (oC) n: số ngày cần thiết để hoàn thành giai đoạn phát triển hay đời sống sinh vật (ngày) Mỗi loài động vật có ngưỡng nhiệt định Ví dụ ngưỡng nhiệt phát triển sâu khoang cổ (Prodenia litura) phá hại rau cải, su hào, bơng lạc 100C, cóc (Bufo lentigirnosus) 60C Biết tổng nhiệt hữu hiệu hệ nhiệt độ nơi lồi sống ta tính số hệ trung bình năm Nhìn chung lồi động vật vùng nhiệt đới có tốc độ tăng trưởng nhanh có số hệ năm nhiều so với lồi có quan hệ họ hàng gần gũi với chúng vùng ôn đới Ở động vật đẳng nhiệt Ảnh hưởng nhiệt độ lên phát triển động vật nội nhiệt phức tạp nhiều so với động vật biến nhiệt Nhiệt độ thấp làm chậm tăng trưởng, nên trưởng thành sinh dục bị chậm lại kích thước thể vật tăng lên Khi nhiệt độ môi trường lên cao xuống thấp gây trạng thái ngủ hè, ngủ đông Các động vật biến nhiệt tiến hành ngủ hè nhiệt độ môi trường cao độ ẩm xuống thấp, phổ biến số côn trùng thú Sự sinh sản nhiều loài động vật tiến hành phạm vi nhiệt độ thích “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” 15 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 hợp định Nếu nhiệt độ mơi trường khơng thích hợp (cao thấp) làm giảm cường độ sinh sản làm cho q trình sinh sản đình trệ, nhiệt độ mơi Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí trường ảnh hưởng đến chức quan sinh sản Để thích nghi với thay đổi nhiệt độ môi trường, động vật có hình thức điều hịa nhiệt - Sự điều hịa nhiệt hóa học : trình tăng mức sản nhiệt thể tăng q trình chuyển hóa chất để đáp ứng lại thay đổi nhiệt độ môi trường Top of Form Bottom of Form - Sự điều hòa nhiệt vật lý : thay đổi mức tỏa nhiệt, khả giữ nhiệt ngược lại phát tán nhiệt dư thừa Sự điều hòa nhiệt vật lý thực nhờ đặc điểm hình thái, giải phẩu thể có lơng mao, lơng vũ, hệ mạch máu, lớp mở dự trữ da … - Hình thành tập tính để giữ thăng nhiệt Trong trình sống, động vật hình thành tập tính giữ cân nhiệt có hiệu để thích nghi với nhiệt độ mơi trường Ví dụ ong, nhiệt độ tổ thấp nhiệt độ mơi trường ngồi, để cân nhiệt chúng đồng loạt đập cánh thời gian Ở động vật đẳng nhiệt, nhờ phát triển hoàn chỉnh chế điều hịa nhiệt hình thành trung tâm điều khiển nhiệt não giữ cho nhiệt độ thể ổn định, phụ thuộc vào mơi trường ngồi Đó đặc điểm tiến hóa động vật Ngồi ra, đặc điểm thích nghi độc điều hòa nhiệt độ động vật đẳng nhiệt tập tính tụ hợp lại thành đám Ví dụ chim cánh cụt vùng gió bảo tuyết biết tập trung lại thành khối dày đặc Những chim đứng vịng ngồi sau thời gian chịu rét chui vào đám đàn chuyển động chậm chạp vòng quanh, ngồi mơi trường nhiệt độ thấp nhiệt độ bên đám đông giữ 370C Nhờ kết hợp phương thức điều hòa nhiệt (hóa học, vật lý tập tính) mà động vật có khả thích nghi với thay đổi nhiệt độ vùng trái đất “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” 16 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 Sự thích nghi sinh vật với điều kiện nước độ ẩm 3.1 Ý nghĩa nước sinh vật Sau nhân tố nhiệt độ, nước (độ ẩm) nhân tố sinh thái vô quan trọng Trong lịch sử phát triển sinh giới bề mặt trái đất luôn gắn liền với môi trường nước Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Các sinh vật xuất mơi trường nước Q trình đấu tranh lên sống cạn, chúng không tách khỏi môi trường nước Nước cần thiết cho trình sinh sản Sự kết hợp giao tử hầu hết thực môi trường nước, nước cần thiết cho trình trao đổi chất Nước chứa thể sinh vật hàm lượng cao, từ 50 – 90% khối lượng thể sinh vật nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn, tới 98% số mọng nước, ruột khoang (ví dụ: thủy tức) Nước nguyên liệu cho trình quang hợp tạo chất hữu Nước mơi trường hồ tan chất vơ phương tiện vận chuyển chất vô hữu cây, vận chuyển máu chất dinh dưỡng động vật Nước tham gia vào trình trao đổi lượng điều hòa nhiệt độ thể Cuối nước giữ vai trị tích cực việc phát tán nòi giống sinh vật, nước mơi trường sống nhiều lồi sinh vật 3.2 Độ ẩm khơng khí: dạng nước có tác dụng đến đời sống sinh vật Độ ẩm không khí đặc trưng đại lượng sau: + Độ ẩm tuyệt đối (HA): lượng nước chứa 1m3 khơng khí tính gam thời điểm định + Độ ẩm tương đối: tỷ số phần trăm áp suất nước thực tế (a) áp suất nước bảo hòa A nhiệt độ Ví dụ: 150C – áp suất nước bảo hòa A = 12,73mmHg, áp suất nước thực tế 9,56 mmHg Độ ẩm tương đối khơng khí : = 0,75 hay d = 75% Độ ẩm tương đối khơng khí thay đổi tùy theo nhiệt độ, lượng nước khơng khí mà nhiệt độ khác độ ẩm tương đối khác Đối với động vật, độ ẩm tương đối thấp làm chậm trao đổi chất, ngồi độ “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” 17 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 ẩm ảnh hưởng đến hoạt động chung động vật Muỗi Culex fatigans hút máu độ ẩm tương đối 40% Loài cánh cứng ăn gỗ Passalus cornutus sống thành nhóm nhỏ vỏ khô, độ ẩm tăng hoạt động chúng giảm đi, độ ẩm giảm hoạt động chúng tăng lên Độ ẩm ảnh hưởng mạnh lên chức sống thể Gamintor nghiên cứu ảnh hưởng lồi châu chấu Locusta migratoria, lồi trùng gây tổn hại kinh tế cho nhiều nước Ông độ ẩm tương đối 70% tốc độ chín sinh Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí dục sinh sản lồi đạt tối đa Ở cạn, phân bố nước không đồng mơi trường có điều kiện sinh thái khác nhau, đòi hỏi thể sống phải có phương thức trì cân nước Dựa vào khả điều chỉnh chế độ nước, thực vật cạn chia làm hai nhóm : thực vật vững bền nước (thực vật cân nước) thực vật linh động nước (thực vật thân nước) Thực vật vững bền nước (thực vật cân nước): nhóm thực vật trì cân nước suốt ngày Lỗ khí chúng phản ứng nhạy thiếu nước, nên hạn chế lượng nước ngồi Hệ rễ có khả lấy nước tốt Chúng dự trữ nước tất phận (rễ, vỏ thân, gỗ lá) ổn định cân nước Nhóm gồm nhiều loại gỗ, loài cỏ thuộc họ Lúa (Poaceae), họ Đậu (Fabaceae), sống bóng mọng nước Thực vật linh động nước (thực vật thân nước) nhóm thực vật khơng thể điều hịa vận chuyển nước, hay khơng có khả điều chỉnh tích cực chế độ nước mình, lượng nước mơ phụ thuộc nhiều vào độ ẩm môi trường xung quanh Chúng hút nước dạng sương, sương mù, nước mưa dễ dàng chúng sử dụng phóng khống loại nước Trong thời kỳ khơ ráo, chúng sống tiềm sinh Thuộc nhóm có loài tảo lục sống vỏ cây; đất ẩm rừng, rêu, dương xỉ vài loài thực vật có hoa - Các nhóm thực vật liên quan đến chế độ nước: người ta chia thực vật cạn nhóm sinh thái : nhóm ngập nước định kỳ, nhóm ưa ẩm, nhóm “ Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống” 18 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 chịu hạn nhóm trung sinh Nhóm ngập nước định kỳ Bao gồm loài thực vật sống đất bùn dọc bờ sông, cửa sông, cửa biển chịu tác động định kỳ thủy triều Nhóm ẩm sinh (ưa ẩm): bao gồm sống đất ẩm (bờ ruộng, bờ ao, bờ suối, rừng ẩm) Mơi trường sống chúng bão hịa nước, chúng khơng có phận bảo vệ bay nước Nhóm phân biệt hai nhóm nhỏ: nhóm ưa ẩm chịu bóng nhóm ưa ẩm ưa sáng Ở hai nhóm có đặc điểm hình thái giải phẩu nơi sống khác Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí + Nhóm ưa ẩm chịu bóng bao gồm phần lớn sống tán rừng ẩm, ven suối Ở mặt có lỗ khí ít, lỗ khí ln ln mở, nhiều có lỗ nước (thuỷ khổng) mép lá, rộng; mỏng, màu lục đậm có hạt diệp lục lớn, bề mặt có tầng cutin mỏng, mơ giậu không phát triển Khi nước bị héo nhanh + Nhóm ưa ẩm ưa sáng, lồi có số tính chất ưa sáng có nhỏ, cứng; dày, diệp lục không chịu hạn Chúng thường phân bố ven hồ, ven bờ ruộng (như rau bợ nước (Marsilea quadrifolia), số lồi thuộc họ Cói (Cyperaceae) Nhóm hạn sinh (chịu hạn): loài thực vật sống điều kiện khô hạn nghiêm trọng kéo dài, lúc q trình trao đổi chất chúng yếu khơng đình Chúng phân bố sa mạc bán sa mạc, thảo nguyên, savan vùng đất cát ven biển Ở vùng nhiệt đới, điều kiện khô hạn thường gắn liền với cường độ chiếu sáng mạnh, nhiệt độ cao nên chịu hạn ưa sáng chịu nóng Cây chịu hạn chia làm hai dạng chủ yếu: dạng mọng nước dạng cứng + Dạng mọng nước bao gồm thân thảo, nhỏ họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), họ Xương rồng (Cactaceae), họ Rau muối (Chenopodiaceae), họ Dứa (Bromeliaceae), họ Thuốc bỏng (Crassulariaceae), họ Hành (Liliaceae) … Chúng sống vùng sa mạc nơi khô hạn kéo dài “ Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống” 19 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 Hoạt động sinh lý mọng nước yếu trao đổi chất với mơi trường ngồi nên sinh trưởng chậm Cây mọng nước chịu đựng nhiệt độ cao tốt, chúng chịu nhiệt độ 60 – 650C, chúng giữ lượng nước liên kết lớn, lượng nước liên kết thể chúng đạt tới 60 – 65% tổng lượng nước thể (cây mọng nước chứa từ 90-98% nước so với khối lượng thể) + Cây cứng: bao gồm phần lớn thuộc họ Lúa (Poaceae), họ Cói (Cyperaceae), số lồi gỗ thuộc họ Thông (Pinaceae), họ Phi lao (Casuarinaceae), họ Sổ (Dilleniaceae) … chúng thường sống vùng có khí hậu khô theo mùa, savan, thảo nguyên, … Cây cứng có hẹp, nhỏ Lá phủ nhiều lơng trắng bạc có tác dụng cách Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí nhiệt Tế bào biểu bì có thành dày, tầng cutin dày, gân phát triển Một số lồi có biến thành gai thùy biến thành gai Cây cứng có chất nguyên sinh có khả chịu hạn cao, lực hút rễ mạnh; nhờ mà gặp khơ hạn chúng hút nước Cường độ nước cao có tác dụng chống nóng cho Nhóm trung sinh: nhóm có tính chất trung gian hạn sinh ẩm sinh Chúng phân bố rộng từ vùng ông đới đến vùng nhiệt đới chẳng hạn loài gỗ thường xanh vùng nhiệt đới, rừng thường xanh ẩm nhiệt đới, rộng xanh mùa hè rừng ôn đới Phần lớn nông nghiệp trung sinh 3.4 Động vật thích nghi với nước độ ẩm Tùy theo đáp ứng động vật với chế độ nước, chia động vật thành nhóm sau : - Động vật ẩm sinh (ưa ẩm): gồm động vật có yêu cầu độ ẩm hay lượng nước thức ăn cao, loài động vật sống mơi trường cạn có độ ẩm cao khơng khí bão hịa hay gần bão hịa nước Khi độ ẩm thấp, chúng sống thể chúng thiếu chế dự trữ nước Hầu hết ếch, nhái trưởng thành, giun tơ, số động vật đất, hang thuộc nhóm - Động vật hạn sinh (ưa khô): động vật sống môi trường thiếu nước sa mạc, núi đá vôi, đất cát ven biển chúng có khả chịu độ ẩm thấp, thiếu “ Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống” 20 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 nước lâu dài, có nhu cầu nước thấp, lấy nước từ thức ăn, thải phân khơ, tiết nước tiểu, số (lạc đà) sử dụng nước nội bào (ơ xy hố mỡ dự trữ) - Động vật trung sinh: bao gồm loài động vật trung gian hai nhóm trên, có yêu cầu vừa phải nước độ ẩm Phần lớn loài động vật vùng ơn đới nhiệt đới gió mùa thuộc nhóm Thích nghi sinh vật với đất 4.1 Khái niệm Đất môi trường sống sinh vật cạn, đặc biệt thực vật loài động vật sống đất Đất tổ hợp giá thể khoáng nghiền vụn với sinh vật đất sản phẩm hoạt động sống chúng Đất xem hệ sinh thái quan trọng cấu trúc nên sinh 4.2 Thành phần đất Các vật liệu khoáng, chất hữu cơ, khơng khí nước thành phần đất Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí -Vật liệu khoáng: Chất khoáng đất nhận từ phong hố đá mẹ chất hồ tan đem đến từ lớp đất phía Cấu trúc xác định kích thước số lượng cấu tử có kích thước khác - Vật chất hữu cơ: Vật liệu có từ mảnh vụn phân huỷ chất hữu lớp “rác hữu từ sản phẩm rơi rụng thực vật” (lớp O) Tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường, rác rưởi mảnh vụn lớp O bị bẻ vụn hồn tồn vịng năm, hồn cảnh khác lâu Những thành viên tham gia phân huỷ chúng giun đất Chúng ăn chất hữu khoáng, thải “phân” (Lớp O, A1, tên gọi lớp đất từ xuống theo phẫu diện tổng qt đất) - Khơng khí nước: khơng khí nước chiếm khoảng trống cấu tử đất Khơng khí nhiều nước ít, cịn nước nhiều khơng khí giảm Thành phần khí đất tương tự thành phần khí khí Chúng khuếch tán vào từ khí quyển, nhiên hàm lượng O2 thường thấp, CO2 lại cao chất hữu bị phân giải nấm vi khuẩn, Nước chứa chất vô hữu hoà tan tạo nên “dung dịch đất” thuận lợi cho sử dụng sinh vật, đặc biệt rễ thực vật “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” 21 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 - Phức keo: phức keo (colloidal complex), liên kết chặt chẽ mùn cắt nhỏ đất khoáng, sét xem trái tim linh hồn đất (Kormondy, 1996) Nó gây ảnh hưởng lên khả giữ nước đất nhịp điệu luân chuyển chất qua đất đồng thời nguồn dinh dưỡng thực vật 4.3 Tính chất đất Đất có tính chất vật lý, hoá học sinh học đặc trưng - Cấu trúc đất thể qua tỷ lệ thành phần kích thước hạt đất, từ nhỏ đến lớn Sỏi có đường kính 2mm, cát thơ: 0,2 – 2,0mm, cát mịn 20mm, limon: – 20mm hạt keo đất nhỏ 2mm Đất thường có pha trộn dạng hạt với tỷ lệ khác dạng đất đất sét, đất thịt nhẹ, đất thịt nặng, đất cát, cát pha Đất cát thoáng, khả giữ nước kém; đất mịn có khả giữ nước tốt lại yếm khí Đất chặt có khe đất hẹp 0,2 – 0,8mm lơng hút rễ khơng có khả xâm nhập vào để lấy nước muối khống, nhiều lồi động vật đất có kích thước lớn cư trú Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Nước đất tồn hai dạng: nước liên kết với phân tử đất nước tự Nước tự có giá trị thực tế đời sống sinh vật, khơng cung cấp nước cho sinh vật mà cịn dung mơi hồ tan muối dinh dưỡng cung cấp cho thực vật, động vật vi sinh vật - Do chứa muối có gốc acid hay baze mà đất có dạng chua (pH < 7) kiềm (pH > 7), nhiên nhờ có mặt phong phú muối cacbonat, giá trị pH đất thường ổn định dạng trung tính Độ pH có ảnh hưởng đến phân bố loài sinh vật sống đất Dung dịch đất chứa nhiều muối dinh dưỡng quan trọng làm tảng để thực vật tạo suất đáp ứng nhu cầu sống loài động vật đất Đất mặn chứa hàm lượng muối clorua cao Trong thiên nhiên có dạng đất đặc biệt, độc lập đời sống động vật đất giàu lưu huỳnh (đất gypseux), giàu magiê (đất đolômit), đất giàu kẽm (calamine)….Ở loại đất loài động vật không gặp - Sinh vật sống đất vô đa dạng phong phú, từ vi sinh vật, tảo đơn bào, động vật nguyên sinh đến động vật khấc giun, chân khớp, “ Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống” 22 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 loài thú nhỏ sống hang Chúng thành viên hệ sinh thái đất mà tham gia vào trình hình thành đất Sự phân bố nhóm lồi sinh vật phụ thuộc vào đặc tính nhóm đất, nước nguồn dinh dưỡng chứa đất Chẳng hạn, loài giun đất thường sống nơi đất có độ ẩm cao, giàu mùn; lồi mối cần độ ẩm khơng khí đất 50%, loài giun biển Arenicola marina sống bãi cát bùn chứa tới 24% nước Trong điều kiện hay lượng nước thấp, loài sinh vật buộc phải di chuyển đến nơi thích hợp, khơng nhiều loài phải chuyển sang dạng “ngủ” hay sống tiềm sinh kén 4.4 Thực vật thích nghi với đất Chế độ ẩm, độ thống khí, nhiệt độ với cấu trúc đất (nhất đất tầng mặt) ảnh hưởng đến phân bố loài thực vật (đất đó) hệ rễ chúng Hệ rễ thực vật phân bố khác tùy theo dạng sống tùy theo loại đất Chẳng hạn gỗ vùng đóng băng chúng phân bố nơng rộng, nơi khơng có băng rễ phân bố sâu để hút nước đồng thời có rễ phân bố lớp mặt để lấy chất khống Đặc biệt núi đá vơi thiếu chất dinh dưỡng giá thể cứng (đá) nên rễ gỗ phân bố len lõi vào khe hở, có chúng Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí bao quanh ơm lấy tảng đá lớn, để lấy phần chất khống, rễ tiết acid hịa tan đá vơi, có thân cỏ mọng nước phạm vi phân bố rễ hốc đá nước mưa bào mòn Hoặc vùng sa mạc có nhiều lồi có rễ phân bố rộng mặt đất để hút sương đêm, có lồi có rễ phân bố sâu xuống đất để lấy nước ngầm Dựa vào nhu cầu dinh dưỡng khoáng thực vật mà người ta chia dạng : - Thực vật nghèo dinh dưỡng: Sinh trưởng bình thường đất mỏng, nghèo chất dinh dưỡng thông, bạch đàn - Thực vật giàu dinh dưỡng: Sinh trưởng tốt đất sâu, có nhiều chất dinh dưỡng loài thực vật rừng nhiệt đới - Thực vật trung dinh dưỡng: sống sinh trưởng vùng đất có độ màu mỡ trung bình - Đối với vi sinh vật: Trong mơi trường đất có quần xã vi sinh vật đất gồm vi khuẩn, xạ khuẩn “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” 23 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 nấm hiểm vi (vi nấm) - Vi khuẩn có số lượng lớn đất chúng có hoạt động đa dạng Mật độ chúng thay đổi từ đến vài tỷ cá thể gam đất - Xạ khuẩn sinh vật dị dưỡng, mật độ chúng đất khoảng 100.000 cá thể có đến hàng triệu cá thể gam đất Xạ khuẩn chịu mơi trường khơ hạn - Nấm đất có mật độ hai nhóm Ở đất chua (pH= 4,5- 5,5) nấm chiếm ưu mơi trường khơng phù hợp vơi hai nhóm Nấm có nhiều vai trị khác mơi trường đất, ngồi việc phân hủy cellulose, lignin Nấm lấy chất hữu chất kích thích sinh trưởng từ mùn 4.5 Động vật thích nghi với đất - Đối với động vật đất: Động vật đất hay động vật sống đất đa dạng phong phú, gồm chủ yếu động vật khơng xương sống Các lồi động vật có kích thước khác từ vài mm đến vài chục mm - Các động vật hiển vi bao gồm động vật nguyên sinh, trùng bánh xe giun tròn với số lượng lớn Chúng sống nước mao dẫn màng nước - Các động vật mà mắt thường nhìn thấy gồm động vật chân đốt, ve, sâu bọ không cánh có cánh nhỏ, động vật nhiều chân Chúng di chuyển theo khe Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí đất nhờ phần phụ uốn theo kiểu giun Ngồi có lồi động vật có kích thước lớn số ấu trùng sâu bọ, động vật nhiều chân, giun đốt … Đối với chúng đất môi trường chật hẹp, cản trở việc di chuyển Đối với nhóm động vật chúng có thích nghi đặc biệt điều kiện môi trường - Đối với động vật lớn hang : Gồm chủ yếu thú, có nhiều lồi sống suốt đời hang chuột bốc xạ (Spalax), chuột hốc thảo nguyên (Ellobius), chuột chũi Á, Âu … lồi có nhiều đặc điểm thích nghi với điều kiện sống hang tối : Mắt phát triển, hình dạng thể trịn; chắc, cổ ngắn, lơng rậm chi trước khỏe… Ngồi nhóm này, số động vật lớn hang có loài kiếm ăn mặt đất sinh sản, ngủ đơng tránh điều kiện bất lợi (khí hậu, kẻ thù) đất Ví dụ chuột vàng (Citellus), chuột nhảy (Allactaga saltalor), thỏ, chồn (Meles) “ Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống” 24 HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015 Ngoài đặc điểm thích nghi với lối sống mặt đất (màu sắc lơng, chân khỏe …) chúng cịn đặc điểm thích nghi với lối sống đào hang có vuốt dài, dầu dẹp chi trước khỏe (chồn)… Thích nghi sinh vật với muối khoáng Muối tham gia vào thành phần cấu trúc chất sống thành phần khác của thể Đến người ta biết khoảng 40 ngun tố hố học có thành phần chất sống Trong số nguyên tố trên, 15 ngun tố đóng vai trị thiết yếu sinh vật Hai nguyên tố natri clo quan trọng động vật nguyên tố khác (Bo, crom, coban, fluo, iot, selen, silic,vanadi) cần thiết cho số nhóm Những nguyên tố chủ yếu tham gia vào thành phần cấu tạo protein, gluxit, lipit gồm oxy (oxygen), hydro (Hydogen), cacbon, nitơ (Nitrogen), silic, phốt (Phosphor)…thành phần trung bình hợp chất phức tạp, biểu diễn cơng thức tổng quát: H2060 O1480 C1480 N16 P18 S Các muối dinh dưỡng sinh vật lấy từ đất hay từ mơi trường nước xung quanh (đối với sinh vật sống nước) để cấu tạo nên thể tham gia vào trình trao đổi chất sinh vật, qua đó, sinh vật chết đi, chúng lại trả lại cho môi trường Trong môi trường nước, muối không nguồn thức ăn mà cịn có vai trị điều hồ áp suất thẩm thấu ion thể, trì ổn định đời sống môi trường mà hàm lượng muối ion (nhất cation) thường xuyên biến động Nước muối nguồn vật chất cung cấp cho đời sống sinh vật, song nước Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí cịn dung mơi hồ tan loại muối, giúp cho thực vật có khả tiếp nhận nguồn muối Ở môi trường cạn, có nơi giàu muối khơ hạn, thực vật khai thác nguồn muối để tồn phát triển Mối quan hệ loại muối môi trường tương tự muối nước, Chẳng hạn bị đói muối nitơ rễ khơng sinh trưởng được, rơi vào tình trạng khơng hấp thụ muối photpho, vùng muối photpho không Trong “dung dịch đất” thành phần tỷ lệ muối, tỷ lệ anion cation bị biến động biến động pH hay có mặt nhiều ion H+ OH- Trong đất có pH thấp (acid) nhơm, sắt, mangan, đồng, kẽm… trạng thái hồ “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống” ... học này, em nghi? ?n cứu chuyên đề: “ Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống? ?? II Mục tiêu - Tìm hiểu chung mơi trường nhân tố sinh thái - Phân tích thích nghi sinh vật với môi trường sống - Củng... dốc, hướng phơi…) +Nhân tố sinh thái hữu sinh: giới hữu môi trường, mối quan hệ sinh vật với sinh vật “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống? ?? HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG... thú học sinh với sinh thái học III Phạm vi áp dụng - Giáo viên học sinh lớp chuyên sinh - Giáo viên học sinh lớp thường, u thích mơn sinh học “ Sự thích nghi sinh vật với môi trường sống? ?? HỘI