Учебное пособие предназначено для студентов сельскохозяй$



Pdf көрінісі
бет32/142
Дата08.02.2022
өлшемі2,47 Mb.
#97984
түріУчебное пособие
1   ...   28   29   30   31   32   33   34   35   ...   142
Байланысты:
Егоров Экохимия

2.2.3.
ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГИЯ
Без тепла нет жизни — этот тезис знаком нам с детст'
ва. Действительно, тепловая энергия нужна организмам
для поддержания их температурного режима, который
требуется для нормального протекания физиологических
и биохимических процессов.
Известно, что высшие животные делятся на теплокров'
ных и холоднокровных. Эти организмы относятся соответ'
ственно к следующим группам:
·
гомойотермные
— те, у которых температура организ'
ма постоянная,
·
пойкилотермные
— те, у которых температура орга'
низма равна внешней.


 Глава 2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
37
У разных животных тепловой режим отличается. При
этом взрослым и молодняку требуется различная темпера*
тура окружающей среды. Так, для коровы оптимальный
режим 10–15
°
С, а теленку нужна более высокая темпера*
тура — 18–20
°
С.
У разных видов растений также свои тепловые режи*
мы. Так, например, табаку требуется температура 20–
24
°
С, томатам — 26
°
С, огурцам — 25–30
°
С. При этом не*
допустимо как снижение ниже 12–15
°
С, так и повышение
выше 35
°
С. И то и другое вызывает торможение их роста.
Повышение температуры вы*
ше нормы вызывает у организмов
(в результате изменения скоро*
сти ферментативных реакций
(рис. 5), конформации белков,
распада их комплексов) наруше*
ние клеточных функций, влеку*
щее за собой нарушение структу*
ры и функций органов и тканей,
в частности фотосинтетического
аппарата растений. Внешне это
проявляется в ряде признаков.
Например, у пшеницы на листьях появляются желтые пят*
на, а у овса — красные. При этом у растений наблюдается
трещины и ожоги.
То же у животных. Кроме того, в гипертермальных ус*
ловиях у них снижается аппетит. В результате длительно*
го перегрева организма, особенно на фоне высокой влаж*
ности, наблюдается изменение состава крови, а также ак*
тивности ЦНС и мозга. Это может привести к тепловому
удару. Наблюдается задержка развития и роста животных,
снижение их продуктивности, вплоть до бесплодия, и на*
конец болезни и гибель.
Но и понижение температуры ниже нормы не допус*
тимо. В клетках снижается ферментативная активность,
а следовательно и скорости процессов метаболизма (рис. 5).
Замечено, что у растений к температуре наиболее чувст*
вительны молодые побеги, которые начинают отмирать
на холоде. Вместе с тем следует отметить, что известны
Рис. 5
Зависимость скорости
ферментативной реакции
от температуры


38
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
холодо и даже морозостойкие растения. Они растут в се
верных широтах.
У животного охлаждение организма вызывает дрожь.
Оно съеживается, стараясь согреться. Длительное охлаж
дение особенно губительно при высокой влажности, оно
приводит к бронхиту, простуде, которые часты у молодня
ка. Гипотермия (переохлаждение) вызывает нарушение
обмена веществ и деятельности различных органов, напри
мер воспроизводства. В результате наблюдаются болезни,
обморожения, паралич и далее гибель. Закон оптимума
здесь проявляется наиболее отчетливо. Он требует поддер
жания оптимальной температуры тела, а значит, и опти
мального теплового режима в данном регионе.
Сегодня в процесс сохранения теплового баланса Земли
внедряется антропогенный фактор. Пока количество про
изводимой нами энергии измеряется сотыми процента от сол
нечной, но оно удваивается каждые 12–15 лет. И не за гора
ми то время, когда искусственная энергия начнет сказывать
ся на тепловом равновесии планеты. Это относится к любому
источнику энергии — от АЭС до тепловых электростанций.
Кстати, для последних необратимо изымаются полезные ис
копаемые (уголь, нефть и другие), что, с одной стороны, при
водит к их исчерпанию, а с другой — к нарушению опреде
ленного равновесия в природе. Только более полное исполь
зование энергии Солнца позволит их сохранить.
Тем не менее в настоящее время на планете растет сред
няя температура и меняется ее распределение. Например,
среднегодовая температура над городами может превышать
на 3–4
°
температуру окружающих территорий. Здесь про
является так называемый парниковый эффект, приводя
щий к локальному нагреванию атмосферы. Это отражает
ся не только на организмах, но и на процессах переноса
воздушных масс и влаги. В результате отмеченного повы
шения температуры в районах с достаточной влажностью
продуктивность биоты может увеличиться, но в сухих зо
нах есть вероятность их превращения в пустыни. По пред
варительным оценкам, в благоприятных условиях окажут
ся Европа и запад Северной Америки, а, например, Перед
няя и Средняя Азия — под угрозой.


 Глава 2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
39
Сама природа стремится к поддержанию теплового ба#
ланса и температуры по принципу обратной связи. Так, из
астрофизики известно, что с момента зарождения жизни
на Земле интенсивность солнечного излучения повысилась
на 25%. Однако, несмотря на это, температура поверхно#
сти Земли остается постоянной в течение почти четырех
миллиардов лет. Как это понять? Оказывается, не послед#
нюю роль здесь играют организмы. Чем интенсивнее сол#
нечный свет, тем активнее бактерии почвы и выше ско#
рость ее эрозии. Это позволяет интенсивнее удалять угле#
кислый газ из атмосферы, снижая парниковый эффект и
тем самым охлаждая планету.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   28   29   30   31   32   33   34   35   ...   142




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет