CURS NR. 5

3.2.3. Factorii fizici. Efecte ecologice

a) Temperatura

Prin fluctuatiile cu caracter de regim sau de zgomot, temperatura mediului

inconjurator dintr-un ecosistem conditioneaza atat direct cat si in corelatie cu ceilalti factori

structura biocenozelor si determina adaptari la nivelul populatiilor componente ale acestora.

Diferentierea domeniilor de fluctuatii precum si fluctuatiile cu caracter de zgomot ale

temperaturii, compatibile cu mentinerea formelor de viata in stare activa sau latenta, se

realizeaza pentru lumea vie de pe planeta noastra in domeniul de 0 absolut (-273° C) si peste

100° C. Aceste limite, atat de largi, sunt suportate de un numar mic de specii care poseda

adaptari deosebite. De exemplu sporii unor bacterii, ciuperci, seminte, oua ale unor animale.

In cadrul limitelor de fluctuatie ale temperaturii diferentiem trei categorii de domenii:

- domeniul optim ;- domeniul activ ;- domeniul de supravietuire (toleranta) ;

GRAFIC

Temperaturile negative de -60 -70° C, suportabile de unele specii de pasari si

mamifere sunt considerate limita inferioara absoluta de toleranta a vietii active, iar

temperaturile de 80 – 90° C, suportabile de unele specii de bacterii sunt considerate limita

superioara absoluta de toleranta a vietii active. Pentru marea majoritate a speciilor de animale,

ouale au limite de toleranta termica mai largi decat adultii, iar adultii au limite de toleranta

termica mai largi decat stadiile tinere.

Domeniul optim de temperatura pentru o populatie este temperatura la care procesele

metabolice, deci cresterea si dezvoltarea organismelor, se produc cu cele mai mici pierderi de

energie. In diferite faze de dezvoltare individuala, temperatura optima este diferita. Asadar,

temperatura optima fiziologica este diferita de temperatura optima ecologica.

Pentru fiecare specie exista si o anumita temperatura de la care incepe activitatea

individuala si dezvoltarea. Aceasta temperatura o numim « temperatura zero a dezvoltarii ».

De exemplu, la Drosophila t 0 = 13,5° C.

Din punct de vedere al suportabilitatii variatiilor de temperatura, organismele se

grupeaza in:

1

euriterme – cele care suporta variatii termice foarte largi. De exemplu vrabia

(Passer domesticus) suporta variatii intre -30 -+ 37°C ;

stenoterme – cele care suporta variatii mici si foarte precise de temperatura. De

exemplu viermii de matase (Bombyx mori) se dezvolta numai in intervalul de

temperatura de 20 – 23 °C ;

mezoterme – cele care suporta variatii medii de temp. De exemplu lamaiul

(Citrus lemon), maslinul (Olea europaea), scorpionul (Euscorpius sp.).

In raport cu reactiile lor la modificareile temperaturii, animalele se grupeaza in:

- poikiloterme – animale la care temperatura corpului se modifica odata cu

variatiile termice ale mediului, ridicandu-se sau scazand foarte mult. Includem aici

nevertebratele, pestii, reptilele, amfibienii si unele mamifere.

- homeotermele – animale la care temperatura corpului este aproape constanta

indiferent de modificarile mediului ambiant. Este cazul pasarilor si al majoritatii mamiferelor.

Variatiile de temperatura duc la elaborarea diferitelor mijloace de adaptare

morfologica, fiziologica si comportamentala, strans corelate intre ele.

Adaptarile morfologice se refera la reducerea sau cresterea suprafetei de schimb

calorice. Practic, un animal mare ca volum si greutate va avea suprafata relativa mica si va

pierde mai putina caldura decat un animal mic. Observatii empirice arata ca animalele din

regiunile nordice au talia mai mare decat in regiunile tropicale. De exemplu, pinguinul

imperial (Aptenodites forsteri) din Antarctica are L = 100 -120 cm si G = 34 kg pe cand

pinguinul A. patagonica, de la paralela 55, are L = 90 – 100 cm si G = 15 – 17 kg iar

pinguinul A. mendiculus (un pitic al pinguinilor) din zona ecuatoriala are L = 60 cm si G = 4 –

5 kg. Dar talia unui animal reprezinta insa o adaptare complexa dependenta de numerosi

factori, printre care cantitatea si calitatea hranei, lipsa dusmanilor, densitatea, factorii genetici,

deci, o corelatie a factorilor biologici. Semnificativ avem exemplul elefantilor care traiesc in

zone calde si au talie mare.

Adaptarile fiziologice si comportamentale sunt foarte variate si depind in mare

masura de tipul de clima in care se afla ecosistemul. Astfel :

-In zonele deserturilor, unde temperatura este ridicata, acest tip de adaptari consta in :

alungirea picioarelor animalelor permitand astfel distantarea corpului de suprafata

fierbinte a nisipului;

colorit deschis al corpului sporind astfel cantitatea de energie solara reflectata ;

2

acoperirea elitrelor cu un strat de perisori albi mentinand astfel un strat de aer

izolant si totodata reflectand multa lumina ;

ingroparea in nisip pentru evitarea supraincalzirii, a deshidratarii si aparare fata de

dusmani.

-In zonele calde, animalele se ascund in orele de maxima insolatie in diferite adaposturi

(sol, frunzar, sub radacini) unde temperatura este mai scazuta si mai putin variabila. In aceasta

stare, nutritia inceteaza iar metabolismul scade mult.

- In zona temperata animalele reactioneaza la schimbarea temperaturii ambiante

insotita de obicei de scaderea cantitatii de hrana accesibila prin trecerea la starea de amortire,

hibernare si migrare.

Starea de amortire este frecventa la viermi, moluste, insecte, pesti, reptile,

amfibieni. Caracteristica acestei stari o reprezinta metabolismul extrem de redus si

temperatura corpului foarte apropiata de cea a mediului ambiant. De exemplu crapul si platica

stau in amortire in locuri mai adanci din apa iar serpii se ascund pe timpul iernii sub radacinile

arborilor.

Hibernarea sau somnul de iarna este starea in care o serie de mamifere

supravietuiesc in sezonul nefavorabil. Caracteristica acestei stari este faptul ca temperatura

corpului scade mult, aproape de cea a mediului ambiant (5 -10° C) iar frecventa respiratorie si

ritmul cardiac se reduc considerabil. De exemplu ariciul, lilieci, popandai, marmote, soareci,

harciogi, veverita, cartita, ursul (mai ales femelele), si altele. Aceste animale se comporta vara

ca si animalele homeoterme.

In unele cazuri organizarea de grup a animalelor permite compensarea

insuficientei cailor fiziologice de rezistenta la temperaturi scazute. De exemplu albinele

formeaza un ghem in care prin contractii musculare numite “frison termoregulator“ nu permit

scaderea temperaturii sub 13° C.

Migrarea de iarna reprezinta raspunsul vietuitoarelor la lipsa de hrana (dispar

insectele, ingheata apele) si la temperaturi scazute. Migratiile sunt precedate de importante

schimbari de comportament cum ar fi regrupari ale indivizilor, organizari de grup (stoluri,

carduri, turme). De asemenea, in organismul lor se produce o intensa acumulare de rezerve

nutritive, in special grasimi, mai ales la pasarile care au de strabatut fara escala spatii oceanice

sau maritime. Pasarile care migreaza deasupra uscatului se opresc pe drum pentru hrana si

revigorare. In acest fel se produc schimbari periodice profunde in structura si functionarea

ecosistemelor implicate.

3

b) Focul ca factor ecologic

Cercetari efectuate in diferite zone climatice arata ca focul influenteaza profund

structura biocenozelor, succesiunea ecologica si productivitatea ecosistemelor. Acest lucru se

realizeaza prin modificarea structurii si a insusirilor solului si prin selectie asupra

componentelor biocenozei.

In preerie frecventa focurilor spontane este de aproximativ un incendiu pe an la fiecare

5000 ha. De cele mai multe ori insa, incendiile spontane se datoreaza fulgerelor, iar statisticile

arata ca pe plan planetar se produc in fiecare secunda 100 de fulgere.

In savane se practica de milenii arderea anuala a ierburilor uscate; focul iute si violent

de 2-3 minute nedistrugand toate plantele lemnoase si ierboase. De exemplu baobabul

(Adansonia digitata) este pirorezistent datorita scoartei foarte groase, a lemnului spongios

saturat de apa si a lipsei frunzelor in sezonul secetos.

In padurile din zona temperata, cele mai rezistente plante la foc sunt pinul si zada, iar

cele mai sensibile molidul si mesteacanul. La temperaturi ridicate, conurile multor specii de

plante se inchid ermetic cu ajutorul rasinii din tesuturile lor si protejeaza samanta La alte

plane, s-a observat germinarea mai usoara dupa un incendiu.

In delte, si in delta Dunarii de exemplu, pescarii dau foc stufului uscat dar papura

rezista datorita faptului ca mugurii ei sunt protejati de sol, iar speciile de salcie (Salix sp.) se

comporta acceptabil.

Prin ardere, in afara plantelor se distrug si bacteriile din sol, ramele, insectele,

rozatoarele, actiunea focului asupra lor depinzand de durata si intensitatea lui.

Efectele focului asupra solului sunt profunde si difera de la o zona climatica la alta.

Astfel, in zona Leningrad, in locurile arse, s-a constatat ca solul s-a imbogatit in elemente

alcaline, in compusi organici accesibili plantelor, ceea ce a dus la dezvoltarea luxurianta a

ierburilor si la instalarea unor specii nitrofile cum ar fi zmeurul. In schimb, in nord-vestul

Canadei, prin arderea padurilor de molid (Picea mariana) a crescut viteza de infiltrare a apei,

amplitudinea variatiilor de temperatura, alcalinitatea solului, cantitatea de Ca si P

mobilizabili, a scazut N mobilizabil, per total, efectul fiind negativ.

Observatiile practice arata ca arderile repetate produc in timp laterilizarea solurilor

(solul se acopera cu o crusta foarte tare ce nu mai permite dezvoltarea vegetatiei).

Oricat ar parea de curios, pentru unele plante focul a devenit o conditie de existenta.

4