Общая и прикладная экология. Константин Саевич
Чтение книги онлайн.
Читать онлайн книгу Общая и прикладная экология - Константин Саевич страница 63
где АV – фактор частоты событий, называемый также константой Аррениуса; Е* – энергия активации данной реакции, необходимая для преодоления потенциального барьера реакции, Дж/моль; R – газовая постоянная, равна 8,3144 Дж/(моль·К); Т – абсолютная температура, К.
В диапазоне температур 15–40 °C (288–313 К) значения Q10 большинства биохимических процессов лежат между 1,5 и 2,5, а значения Е* – между 30 и 65 кДж/моль.
Исходя из этого правила, скорость химических реакций возрастает в 2–3 раза при повышении температуры на каждые 10 °C. При температурах выше или ниже оптимальных скорость биохимических реакций в организме снижается или вообще нарушается. В итоге происходит замедление темпов роста и даже гибель организма.
Для достижения определенной стадии развития (например, у растений для начала цветения или у насекомых для появления личинок из яиц, окукливания) необходима определенная сумма положительных температур.
По отношению к температуре все организмы подразделяются на две группы: холодолюбивые (криофилы) и теплолюбивые (термофилы).
Криофилы способны жить в условиях сравнительно низких температур и не выносят высоких. Они могут сохранять активность при температуре клеток до –10 °C, когда жидкости их тела находятся в переохлажденном виде. Характерно для представителей разных групп: бактерий, грибов, моллюсков, членистоногих, червей и некоторых растений. Криофилы населяют холодные и умеренные зоны. Холодостойкость их весьма различна и зависит от условий, в которых они обитают. Жизнедеятельность термофилов приурочена к условиям довольно высоких температур. Они не переносят низких температур и нередко гибнут уже при 0 °C, хотя физического замораживания их тканей и не происходит. Причинами гибели здесь считают нарушение обмена веществ и подавление физиологических процессов, что приводит к образованию в тканях не свойственных им продуктов, в том числе токсикантов.
Таким образом, общие закономерности воздействия температуры на живые организмы проявляются в их способности существовать в определенном диапазоне температур. Этот диапазон ограничен нижней и верхней летальной температурами.
Температура, наиболее благоприятная для жизнедеятельности и роста, называется оптимальной.
В пределах от верхних оптимальных до верхних максимальных и от нижних минимальных до нижних оптимальных температур лежат диапазоны верхнего и нижнего пессимумов. Развитие растений при температурном пессимуме осуществляется замедленными темпами и затягивается на длительное время. Активность животных также ограничивается пессимумами.
Крайние минимальные и максимальные температуры нижнего и верхнего пессимумов называются соответственно нижним и верхним порогом развития, или нижним и верхним биологическим нулем, за пределами которого развитие организма не происходит.
Температуры, лежащие выше нижнего порога развития и не выходящие