Экстремальная среда
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Экстремальная среда – это среда обитания, в которой очень трудно выжить из-за ее весьма экстремальных условий, таких как температура, доступность различных источников энергии или высокое давление. Чтобы территория считалась экстремальной средой, она должна содержать определенные условия и аспекты, которые считаются очень трудными для выживания других форм жизни. Условия давления могут быть чрезвычайно высокими или низкими; высокое или низкое содержание кислорода или углекислого газа в атмосфере; высокий уровень радиации, кислотности или щелочности; отсутствие воды; вода, содержащая высокую концентрацию соли; наличие серы, нефти и других токсичных веществ. [ 1 ]
Примеры экстремальных условий включают географические полюса , очень засушливые пустыни , вулканы , глубокие океанские впадины , верхние слои атмосферы , космическое пространство и окружающую среду каждой планеты Солнечной системы, кроме Земли . Любые организмы, живущие в таких условиях, зачастую очень хорошо приспособлены к условиям своего существования, что обычно является результатом длительной эволюции. Физиологам давно известно, что организмы, живущие в экстремальных условиях, особенно склонны демонстрировать явные примеры эволюционной адаптации из-за предположительно интенсивного естественного отбора, который они пережили в прошлом. [ 2 ]
На Земле
[ редактировать ]Распределение экстремальных условий на Земле менялось в течение геологического времени . Люди обычно не обитают в экстремальных условиях. Существуют организмы, называемые экстремофилами , которые живут в таких условиях и настолько хорошо адаптированы, что легко растут и размножаются. В экстремальных условиях обычно трудно выжить.
За пределами Земли
[ редактировать ]Большинство лун и планет Солнечной системы также представляют собой экстремальные условия. Астробиологи еще не обнаружили жизни ни в какой среде за пределами Земли, хотя эксперименты показали, что тихоходки могут выжить в суровом вакууме и интенсивной радиации космического пространства. Концептуальное изменение условий в местах за пределами Земли, чтобы сделать их более пригодными для проживания людей и других наземных организмов, известно как терраформирование .
Типы
[ редактировать ]К экстремальным средам относятся места с щелочной , кислой , необычно горячей, холодной или соленой средой, а также без воды и кислорода. Есть также места, измененные человеком, такие как хвостохранилища или места обитания, подвергшиеся воздействию нефти. [ 3 ] [ 4 ]
- Щелочная среда: в широком смысле понимается как естественная среда обитания с pH выше 9, будь то постоянно, с регулярной частотой или в течение длительных периодов времени.
- Кислые: в общих чертах понимаются как естественные среды обитания с уровнем pH ниже 5, будь то постоянно, регулярно или в течение длительных периодов времени.
- Чрезвычайно холодные: общепринятые места обитания периодически или постоянно ниже -17 °C либо постоянно, либо с регулярной частотой, либо в течение длительных периодов времени. Включает горные территории, полярные территории и глубоководные места обитания в океане.
- Чрезвычайно жарко: широко понимаемые места обитания, температура которых периодически или постоянно превышает 40 °C либо постоянно, либо с регулярной частотой, либо в течение длительных периодов времени. Включает участки с геотермальным влиянием, такие как Йеллоустоун и аналогичные места по всему миру, а также глубоководные жерла.
- Гиперсоленая среда: среда с концентрацией соли выше, чем в морской воде, то есть >3,5%. Включает соленые озера.
- Под давлением: в широком смысле понимается как среда обитания, находящаяся под экстремальным гидростатическим давлением, т.е. водная среда обитания на глубине более 2000 метров и закрытая среда обитания под давлением. Включает места обитания в океанах и глубоких озерах.
- Радиация: в широком смысле понимается как среда обитания, подвергающаяся аномально высокому уровню радиации или радиации, выходящей за пределы нормального диапазона освещенности. Включает места обитания, подверженные сильному УФ- и ИК-излучению.
- Без воды: в широком смысле понимается как среда обитания без свободной воды, будь то постоянно, регулярно или в течение длительных периодов времени. Включает жаркую и холодную пустыню, а также некоторые эндолитические среды обитания.
- Без кислорода: в широком смысле понимается как среда обитания без свободного кислорода – либо постоянно, либо с регулярной частотой, либо в течение длительных периодов времени. Включает местообитания в более глубоких отложениях.
- Измененные человеком: т.е. места обитания, подвергшиеся антропогенному воздействию. Включает хвосты шахт, места обитания, подвергшиеся воздействию нефти, а также загрязнение тяжелыми металлами или органическими соединениями .
- Без света: глубокие океанские среды и места обитания, такие как пещеры.
- Отсутствие еды: области на земле, где не хватает еды, например, обширный океан, пустыня и высокогорная местность.
- Экстремальное давление: глубоководные районы океана
Экстремальные среды обитания
[ редактировать ]Экстремальными условиями можно считать множество различных сред обитания, таких как полярные ледяные шапки, самые засушливые места в пустынях и бездонные глубины океана. Многие места на Земле требуют, чтобы виды стали высокоспециализированными, чтобы выжить. В частности, микроскопические организмы , которые невозможно увидеть невооруженным глазом, часто процветают в удивительных местах. [ 5 ]
Полярные регионы
[ редактировать ]Из-за опасно низких температур число видов, которые могут выжить в этих отдаленных районах, очень невелико. За годы эволюции и адаптации к этой чрезвычайно холодной среде как микроскопические, так и более крупные виды выживали и процветали, независимо от того, с какими условиями они сталкивались. [ 6 ] Изменив свой рацион питания и из-за плотной шкуры или жировых отложений, лишь немногие виды смогли адаптироваться к таким суровым условиям и научились процветать в этих холодных условиях. [ 7 ]
Пустыни
[ редактировать ]Пустыня известна своими экстремальными температурами и чрезвычайно сухим климатом. Виды, обитающие в этой области, годами адаптировались к этим суровым условиям. Виды, которые способны хранить воду и научились защищаться от суровых солнечных лучей, — единственные, кто способен выжить в этих экстремальных условиях. [ 8 ]
Океаны
[ редактировать ]Глубины и температуры океанов создают одни из самых экстремальных условий для выживания любого вида. Чем глубже человек путешествует, тем выше давление и тем хуже становится видимость, что приводит к полному затемнению. [ 9 ] Многие из этих условий слишком интенсивны для людей, поэтому вместо того, чтобы отправлять людей на эти глубины для проведения исследований, ученые используют меньшие подводные лодки или глубоководные дроны для изучения этих существ и экстремальных условий. [ 10 ]
Виды видов в экстремальных условиях
[ редактировать ]
Существует множество различных видов, которые либо широко известны, либо неизвестны многим людям. Эти виды либо со временем адаптировались к этим экстремальным условиям, либо прожили всю свою жизнь, независимо от количества поколений. Различные виды могут жить в такой среде благодаря своей гибкости в адаптации. Многие из них могут адаптироваться к различным климатическим условиям и при необходимости впадать в спячку, чтобы выжить.
В следующем списке представлены лишь несколько видов, обитающих в экстремальных условиях.
- Примеры
- Гигантская крыса-кенгуру
- Некоторые виды лягушек
- Термотолерантные черви ( Alvinella pompejana )
- Дьявольские черви, Halicephalobus mephisto
- Гренландская акула
- Морской микроорганизм
- Бделлоидея
- Тихоходка (водяной медведь)
- Гималайский паук-прыгун Euophrys omnisuperstes
- Таракан
Примеры экстремальных условий
[ редактировать ]- Антарктида
- Мертвое море
- Мамонтовые горячие источники
- Марианская впадина
- Озеро Моно
- Гора Эверест
- Сахара
Картинная галерея
[ редактировать ]-
-
-
-
-
-
Высокая соленость Мертвого моря
См. также
[ редактировать ]
- Приспособление
- Экология
- Экофизиология
- Эволюционная физиология
- Одежда для экстремальных условий
- экстремофил
- среда обитания
- LExEN (Жизнь в экстремальных условиях)
- Природная среда
- Разновидность
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Типы экстремальных условий» . serc.carleton.edu . Проверено 08 апреля 2019 г.
- ^ Гарланд-младший, Т. и П.А. Картер. 1994. «Эволюционная физиология». Ежегодный обзор физиологии 56:579–621.
- ^ «Типы экстремальных условий» . НФС . Проверено 16 мая 2013 г.
- ^ «Экстремальные условия» . Компания PeckHart Landscaping Inc. Проверено 17 мая 2013 г.
- ^ Уизерс, Филип К.; Купер, Кристин Э.; Мэлони, Шейн К.; Божинович, Франциско; Крус Нето, Ариовальдо П. (2016). Экологическая и экологическая физиология млекопитающих . Издательство Оксфордского университета. doi : 10.1093/acprof:oso/9780199642717.003.0004 . ISBN 978-0199642717 .
- ^ Винсент, Уорик Ф.; Лейборн-Пэрри, Джоанна (2008). Полярные озера и реки . Издательство Оксфордского университета. doi : 10.1093/acprof:oso/9780199213887.001.0001 . ISBN 978-0199213887 .
- ^ Томас, Д.Н.; Фогг, GE; Конвей, П.; Фритсен, CH; Гили, Ж.-М.; Грейдингер, Р.; Лейборн-Пэрри, Дж.; Рид, К.; Уолтон, DWH (2008). Биология полярных регионов . Издательство Оксфордского университета. doi : 10.1093/acprof:oso/9780199298112.001.0001 . ISBN 978-0199298112 .
- ^ Уорд, Дэвид (2008). Биология пустынь . Издательство Оксфордского университета. doi : 10.1093/acprof:oso/9780199211470.001.0001 . ISBN 978-0199211470 .
- ^ Кэрриер, Тайлер; Райтцель, Адам; Хейланд, Андреас, ред. (2018). Эволюционная экология личинок морских беспозвоночных . Том. 1. Издательство Оксфордского университета. дои : 10.1093/oso/9780198786962.001.0001 . ISBN 978-0198786962 .
- ^ Кэрриер, Тайлер; Райтцель, Адам; Хейланд, Андреас, ред. (2018). Эволюционная экология личинок морских беспозвоночных . Том. 1. Издательство Оксфордского университета. дои : 10.1093/oso/9780198786962.001.0001 . ISBN 978-0198786962 .
