كيف تؤثر درجة الحرارة والعوامل اللاأحيائية على الكائنات الحية؟

العوامل اللاأحيائية ، المكونات غير الحية للمحيط الحيوي ، تضع قيودًا على أنواع الكائنات الحية التي يمكن أن توجد في نظام بيئي معين. تكيفت أنواع مختلفة من الكائنات الحية لتزدهر في مستويات مختلفة من درجات الحرارة والضوء والماء وسمات التربة. ومع ذلك ، قد تكون الظروف المثالية لكائن حي غير قابلة للدعم بالنسبة لكائن آخر.

درجة الحرارة المحيطة لها تأثير قوي على الكائنات الحية. تتكيف بعض الكائنات الحية ، مثل البكتيريا شديدة البرودة ، خصيصًا للعيش في بيئات تعاني من درجات حرارة شديدة وبرودة شديدة ، وبالتالي سوف تزدهر في مثل هذه البيئات. معظم الكائنات الحية هي mesophiles ، تنمو بشكل أفضل في درجات حرارة معتدلة بين 25 درجة مئوية و 40 درجة مئوية. غالبًا ما تؤثر التغيرات الموسمية في درجة الحرارة على أنماط نمو وتكاثر الكائنات الحية. تؤثر التغيرات الموسمية في درجات الحرارة على وقت ازدهار النباتات ، ووقت تكاثر الحيوانات ، ووقت إنبات البذور ، ووقت سبات الحيوانات.

الضوء المنبعث من الشمس ضروري لجميع أشكال الحياة على الأرض. يدفع ضوء الشمس عملية التمثيل الضوئي في المنتجين الأساسيين ، مثل البكتيريا الزرقاء والنباتات ، التي تقع في قاعدة السلسلة الغذائية. تنمو أنواع كثيرة من النباتات بشكل أفضل عندما تتعرض تمامًا لأشعة الشمس ، ومع ذلك ، فإن بعض النباتات "تتحمل الظل" وتتكيف جيدًا مع النمو في ظروف الإضاءة المنخفضة. يؤثر الضوء على نباتات التمثيل الضوئي بعدة طرق. تمتص كائنات التمثيل الضوئي الضوء الأحمر والأزرق في الطول الموجي المرئي ، وعلى الرغم من أن جودة الضوء لا تختلف كثيرًا على الأرض ، إلا أنه يمكن أن يكون عاملاً مقيدًا في المحيطات. تختلف شدة الضوء باختلاف كل من خطوط العرض والموسمية ، مع اختلاف الاختلافات في نصف الكرة بين الكائنات الحية بسبب تبديل الفصول. يمكن أن يكون طول النهار عاملاً أيضًا ، حيث تحتاج الكائنات الحية في النظم البيئية في القطب الشمالي إلى التكيف مع أقصى درجات ضوء النهار في الصيف والظلام في الشتاء.

الماء هو "المذيب الشامل" للتفاعلات البيوكيميائية وهو ضروري أيضًا لكائنات الأرض. توجد أنواع أكثر بكثير من الكائنات الحية في المناطق ذات الرطوبة العالية مقارنة بالمناطق القاحلة. بعض الكائنات الحية ، مثل الأسماك ، يمكن أن توجد فقط في البيئة البحرية ، وتموت بسرعة عند إزالتها من الماء. يمكن للكائنات الحية الأخرى أن تعيش في بعض أكثر البيئات جفافاً في العالم. طورت النباتات مثل الصبار نظام التمثيل الضوئي لحمض الكراسولاسين ، حيث تفتح الثغور في الليل ، عندما يكون الجو أكثر برودة ، يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون وتخزينه على هيئة حمض الماليك ، ثم معالجته أثناء يوم. وبهذه الطريقة ، لا يجفون ويفقدون الماء أثناء ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار.

يمكن أن يكون لظروف التربة أيضًا تأثير على الكائنات الحية. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون لدرجة الحموضة في التربة تأثير على أنواع النباتات التي يمكن أن تنمو فيها. تنمو النباتات مثل الإريكاس والسراخس وأنواع البروتيا بشكل أفضل في التربة الحمضية. في المقابل ، تتكيف لوسيرن والعديد من أنواع النباتات الزيروفيتية مع الظروف القلوية. تشمل سمات التربة الأخرى التي يمكن أن تؤثر على الكائنات الحية قوام التربة ومحتوى التربة من الهواء والماء ودرجة حرارة التربة ومحلول التربة (البقايا المتحللة للنباتات والحيوانات والبراز).