Для проживання в посушливих умовах організми мають спеціальні пристосування. В посухостійких рослин розвинена коренева система (довжина коріння верблюжої колючки досягає 16 м), багато хто з них має густе опушування, товстий восковий шар, що перешкоджають випару. Саксаул в жаркий період втрачає листя, здійснюючи фотосинтез в зелених стеблах; вологолюбні рослини в подібних умовах в'януть і гинуть. Пустинні тварини як джерело вологи запасають жир, при окисленні якого утворюється велика кількість води.
Абіотичні чинники середовища: температура, радіація, хімічне забруднення
Температура. Цей кліматичний чинник істотно визначає швидкість біохімічних реакцій в клітках, впливаючи на більшість фізіологічних процесів від проходження нервових імпульсів до травлення. Дуже високі або дуже низькі температури згубні для організму. Висока температура руйнує біополімери, білки крові людини денатурують вже при 41-42°С.
У зв'язку з сезонними змінами клімату істоти наділені властивістю аклімації — можливістю змінювати межі витривалості. З настанням осяй морозостійкість рослин поступово підвищується (накопиченням в клітках вуглеводів). Весной вона різко знижується, і в разі заморозків рослини можуть загинути. У тварин при аклімації до зими міняється шерстяний або пір'яний покрив, збільшується жировий прошарок, запасається бурий жир.
У теплий час роки включаються фізіологічні механізми, що захищають від перегріву, збільшується кількість випарів через покриви і дихальну систему. Деякі комахи, пустинні гризуни і черепахи з настанням жаркого періоду впадають в літню сплячку.
Птиці і ссавці наділені механізмом терморегуляції, тому здатні переносити значні перепади температур. Комахи, плазуни, багато звірів і рослини переходять з настанням осені в стан зимового спокою. Для захисту від переохолодження кількість води в їх організмах знижується, накопичуються вуглеводи і гліцерин. Обмін речовин сповільнюється. Частота сердечних скорочень у ховраха близько 300 ударів в хвилину, під час сплячки — всього 3 удари, температура тіла знижується до +5°С. В трав'яних рослин зимують насіння, кореневі системи. Кліщі, малярійні комарі, мухи і багато метеликів зимують на стадії дорослої особини, а непарний шовкопряд і різні види тлею — на стадії яйця. Колорадський жук на зимівлю вирушає углиб грунти більш ніж на 1 метр.
Деякі істоти здібні до анабіозу — практично повній зупинці обміну речовин. Організм повністю зневоднюється, клітки висихають, міняють форму, але їх внутрішня будова не порушується. При відновленні сприятливих умов життєдіяльність поновлюється. Мухи, коловертки і нематоди витримують тривалі пониження температури до -190°С. В стані анабіозу енергія витрачається гранично економно, різко підвищується стійкість організму.
Підтримка нормальної життєдіяльності в несприятливих умовах вимагає від істот великих витрат енергії. Види, що мешкають у високих широтах, найбільш пристосовані до перепадів температур. Тундрові песці переносять коливання температур від +30°С до -55°С, даурская модрина витримує температуру до -70°С (біля Верхоянська). Тварини і рослини тропічних лісів пристосовані лише до невеликого діапазону температур, зниження температури до +5°С для них згубно. Окремі види бактерій і водоростей благополучно себе відчувають в гарячих джерелах при температурі до +123°С. Проте для більшості організмів найбільш сприятливим є діапазон від +15°С до +30°С.
У воді завдяки її високій теплоємності вагання температури істотно менше, ніж на суші. Тому водні види менш пристосовані до перепадів температур. Діапазон пристосованості деяких видів антарктичних риб складає всього 4°С (від -2°С до +2°С). З підвищенням температури до 0°С інтенсивність обміну речовин у них зростає, а при +2°С різко падає, і риби впадають в теплове заціпеніння.
У популяціях теплокровних тварин з просуванням на північ зменшуються виступаючі частини (пригадаємо мал. на з 209) і збільшуються середні розміри тіла. Так, європейський бурий ведмідь важить 150-280 кг, камчатський — 400-500 кг, а ведмеді Аляски і острова Вадьяк — близько 800 кг Річ у тому, що тепловтрати пропорційні площі поверхні тіла, їх питома величина (на кілограм ваги) падає із збільшенням об'єму тварини (Sшара/Vшара = 3/r).
Багато північних видів тварин наділено "дивною мережею" кровоносних судин. У ластах китів і лапах птиць вени розташовані впритул до артерій. Тепло артерій передається венам і повертається в тіло, температура кінцівок і тепловтрати різко знижуються.
Арктичні рослини — з переважанням форм, що стелються, їх листя часто підвушковидне. Завдяки такій конфігурації рослини уловлюють більше сонячного світла і максимально використовують тепло нагрітого грунту.
Співтовариства наземних організмів характеризуються широтною зональністю — зміною видів при просуванні від екватора до полюсів. Вологі тропічні ліси переходять в субтропіки і далі в листопадний ліс помірного клімату і низькорослу тундрову рослинність. Типи природних співтовариств певних кліматичних зон називають биомами. Гірські ланцюги і басейни крупних річок сприяють проникненню теплолюбивих видів далеко на північ. Гори захищають від холодних вітрів, а водні маси служать резервуаром тепла, що підвищує середню температуру грунту і повітря. Вода володіє великою теплоємністю, вона запасає тепло і тривалий час зігріває довкілля. Створюваний мікроклімат формує цікаве поєднання видів, деколи не характерних для даного биома.
Окрім кліматичних умов на організми істотно впливають і інші абіотичні чинники — радіаційний фон і забруднюючі речовини.
Радіаційний фон. Високоенергетична радіація здатна іонізувати атоми, тому її називають іонізуючим випромінюванням. Частина цього випромінювання приходить з космічного простору, інша — від радіоактивних порід планети. Це ядра гелію (альфа-частки), потік електронів (бета-частки), гамма- і рентгенівське випромінювання. Радіаційний фон іонізуючого випромінювання в різних місцях планети відрізняється в 3-4 рази. Менше всього він на поверхні моря, а максимальний на вершинах гранітних гір із-за меншої товщини атмосфери і більшої кількості радіонуклідів в гранітних породах.
Найбільш чутливі до радіації високоорганізовані тварини і особливо людина. Навіть невелике підвищення природного фону наводить до помітного зростання частоти мутацій. У вищих рослин чутливість до радіації прямо пропорційна розміру клітинного ядра, що містить генетичну інформацію. У тварин визначальну роль грає ранима окремих систем. Навіть низькі дози викликають у ссавців пошкодження тканини кісткового мозку, що швидко ділиться, оскільки в період ділення генетичний матеріал особливо уразливий. Нервові клітини, що не діляться, ушкоджуються лише при високих рівнях опромінення.
Розсіяні в довкіллі радіонукліди потрапляють в організми також при русі по харчових ланцюгах (грунт--рослина--рослиноїдна тварина--хижак). Якщо швидкість їх радіоактивного розпаду менше швидкості вступу, то радіоактивні речовини накопичуються у воді, грунті, повітрі, поступово обідняючи видовий склад биоценозов. У кістковій тканині живих істот накопичуються ізотопи стронцію і цезію, в щитовидній залозі — ізотопи йоду. У зонах з підвищеною радіацією благополучно існують лише синезеленые — їх знаходять навіть поблизу ядерних реакторів.
Хімічне забруднення. На сучасному світі важливим антропогенним чинником є забруднюючі речовини, швидко знищувальну флору і фауну на величезних територіях.
В процесі медеплавления в довкіллі накопичується сірчистий ангідрид, що викликає кислотні дощі. Шкідливим відходом теплоенергетики є діоксид вуглецю. Інші виробництва дають отруйні оксиди азоту, з'єднання міді, ртуті, фосфору. Особливі багато токсичних викидів у вихлопних газах автомашин. Екосистеми обширних районів руйнуються витоками нафти при видобутку і транспортуванні. В результаті боротьби з сільськогосподарськими шкідниками в грунті і воді накопичуються пестициди (лат.pestis шкідник +caedere вбивати): інсектициди (лат. insectum комаха) і гербіциди (лат. herbum трава) — засоби проти комах і бур'янів. Ці речовини погіршують властивості грунту і води — життєво важливих природних компонентів.
Література
Основи екології. Г.О. Білявський, Р.С. Фурдуй, І.Ю. Костіков., Київ «Либідь» 2004р.,Міністерство освіти і науки України.