Relatiile dintre organisme si mediul de viata. Influenta solului asupra organismelor (clasificarea organismelor in functie de mediul de viata din sol si substantele nutritive din sol etc)

Relatiile dintre organisme si mediul de viata. Influenta solului asupra organismelor (clasificarea organismelor in functie de mediul de viata din sol si substantele nutritive din sol etc)ntensitatea luminii, clasificarea organismelor ca reactie la lumina etc). limatizare). . Adaptari morfologice, fiziologice si comportamentale ale organismelor la actiunea solului.

Influente ale solului asupra organismelor

Solul, ca "organism viu" este un factor selectiv care influenteaza masa biotica.

A. Solul si plantele. El determina o structura a comunitatii de plante prin intermediul pH-ului (specii acidofile, bazofile si neutrofile), iar unele specii pot fi astfel foarte buni indicatori ecologici din acest punct de vedere. Specii ca Equisetum sp. - parul porcului, Calluna vulgaris - iarba neagra, feriga de cimp, Chrysanthemum sp., Rumex sp., Spergula arvensis - hrana vacii - sunt acidofile; Thymus vulgaris - cimbrisor, Centaurea sp., Urtica dioica - sunt bazofile; majoritatea speciilor din vegetatia spontana sunt specii neutrofile).

Solul influenteaza vegetatia prin continutul sau in apa. Fara apa viata este imposibila; iar cu exceptia organismelor adaptate la medii deficitare in aceasta sursa de viata (xerofite) sau cele adaptate la un mediu permanent umed si cu exces de umiditate (higrofite), majoritatea celorlalte (mezofite) au nevoie de un continut optim in acest element. Unele specii de plante nu suporta terenuri inundate (Quercus pedunculata - gorunul, Pinus nigra - pinul negru, Pinus sp. - pinul Douglas, Fagus silvatica - fagul), altele dimpotriva, suporta asemenea habitate (Salix alba - salcia, Salix cinerea - zaloaga, Salix babylonica - salcia pletoasa, Alnus glutinosa - alunul, Betula verrucosa - mesteacanul).

Deficitul de apa, cat si excesul de apa, au efecte negative (ex. accelereaza acidifierea solului, sunt alterate procesele biologice din sol, solul devine impropriu activitatii microorganismelor mineralizatoare, prea multa apa si prea mult frig determina formarea cristalelor de gheata, aparitia unor boli cum sunt mana si fusarioza).

Elemente minerale si sarurile din sol influenteaza cresterea si dezvoltarea organismelor vegetale. Coevolutia in timp si adaptarea a creat o serie de fenomene de "dependenta". Unele specii sunt calcofile (iubitoare de terenuri calcaroase) (Quercus pubescens etc), altele sunt silicofile (Pteris aquilina - feriga de camp, Vaccinium myrtillus - afinul, Castanea sp., Calluna sp., Quercus saver - stejarul-de-pluta, Digitalis purpurea - degetelul etc), iar altele sunt "indiferente" (Pinus silvestris - pinul, Polygonum sp. etc).

Calciul este necesar plantelor, din mai multe puncte de vedere:

- este unul din constituientii acizilor pectici

- este un neutralizator al acizilor organici si atenuator al efectului toxic al unor ioni (K⁺, Mg²⁺), efect care se manifesta in absenta sa;

- excesul ionilor de Ca²⁺ din sol franeaza absorbtia unor elemente cum sunt Fe, Cu, Mn, Bo, Z;

- impreuna cu acidul fosforic formeaza fosfatul tricalcic, insolubil, inutilizabil de catre plante;

- ionii de calciu intervin in procesul de floculare a coloizilor solului, asigurand permeabilitatea si favorizand circulatia apei;

- calciul mentine pH-ul in limite favorabile derularii normale a activitatii biologice a microorganismelor care intervin in procesul de mineralizare a substantelor organice;

- plantele calcifuge sunt plante cu necesar mai mare de apa, ori solurile calcaroase sunt soluri care sunt uscate.

Sodiul este un alt element important al solului:

Unele plante de la marginea marii (ex. Salicornia sp.) suporta un continut ridicat de ioni de Na⁺ (specii halofite), fiind supuse unor medii de viatii sarace din punct de vedere fiziologic, iar speciile prezinta caractere adaptative similare cu cele ale speciilor xerofite. Speciile care nu suporta exces de saruri si mor in asemenea conditii se numesc specii glicofite.

Adaptarea speciilor halofile decurge in mai multe feluri:

prin blocarea absorbtiei (Artemisia maritima, Atriplex sp.);

☺ - cresterea nivelului suculetei continutului citoplasmatic, reducand astfel transpiratia (Salicornia sp.);

☺ - eliminarea de saruri prin frunze (Tamariscus sp.).

Azotul si ionii nitrati sunt de asemenea importanti pentru soluri si dezvoltarea plantelor. O serie de specii (ex. Urtica dioica - urzica, Lappa minor - brusturele, Dactylis glomerata - golomat, Heracleum sphondilyum - crucea-pamantului) sunt specii care formeaza aglomerari mari si impiedica dezvoltarea altor specii vegetale, in terenuri care constituie locul de statiune al unor animale, terenuri unde se scumuleaza substante organice (detritus, excremente, urina etc). Acestea sunt speciile nitrofile.

Azotul absorbit foloseste sintezei de protide. Fiind un constituient important al tesuturilor vegetale, azotul joaca un rol important in cresterea si reproducerea plantelor. In acest caz, speciile sunt:

- nitrofile (azotofile) (cresc numai pe soluri bogate in azotati; cea mai mare cantitate de saruri de azot provine din descompunerea substantelor organice moarte, completata cu azotul amoniacal adus de apele din precipitatii si azotul molecular atmosferic captate de catre unele bacterii si alge);

Alte categorii:

- calcifile (cresc pe stanci calcaroase si soluri bogate in calciu; in sol calciul se afla cel mai frecvent sub forma de carbonat, sulfat si fosfat; s-a constatat ca leguminoasele sunt cele care imbogatesc solurile in calcar; biocenozele de pe substrat calcaros au o compozitie floristica si faunistica mult mai variata si mai bogata);

- calcifuge (supravietuiesc pe soluri silicioase sau de alta natura, dar evident, cu exceptia celor calcaroase; Salix herbacea, Dianthus nardiformis, Erica arborea, Gentiana kochiana, Sesleria coerulans, Androsache moschata);

- zincofile (sunt plante indicatoare a unor soluri bogate in zinc; Viola calaminaria, Minuartia verna, Armeria elongata);

- magneziofile (indicatoare de magneziu);

- alte categorii: cuprofile, seleniofile, halofile (pe soluri saraturoase).

Sarurile minerale din sol sunt absolut necesare si pentru animale, care si-le procura direct sau indirect. Insuficienta lor in organisme provoaca o serie de boli. Astfel mamiferele au nevoie de clorura de natriu (camila, elanul, cerbul lopatar - se hranesc frecvent cu plante halofile sau consuma direct sarea de pe sol. In solurile saraturate din Europa centrala au fost identificate cca. 20 de genuri de coleoptere halofile. Calciul este un alt element indispensabil pentru moluste sau mamifere. De asemenea, iodul favorizeaza o crestere si dezvoltare normale a mamiferelor. Alaturi de acestea mai sunt importante: zincul (component al enzimelor respiratorii), fierul, cuprul, cobaltul (componenti ai hemoglobinei).

B. Solul si animalele. Si pentru activitatile fiziologice si comportamentale ale animalelor solul este o "scena" pe care se deruleaza procese ample. Solul este important pentru animalele care traiesc pe sol (hipogee). Ele nu sunt repartizate la intamplare. Existenta lor pe anumite portiuni de sol este asociata cu conditiile factorilor edafici. Proprietatile fizice si chimice ale solului influenteaza prezenta si impactul acestora. Este cazul pedofaunei de colembole de exemplu, dar si al altor specii.

Pentru speciile endogee (pedofauna tipica: insecte apterigote, lumbricide, enchitreide, acarieni, nematode, microorganisme). Aceste specii prezinta modele comportamentale caracteristice, cum ar fi: fototactism negativ, hidrotactism pozitiv, termotactism, reactie pozitiva sau negativa la pH etc (Fig. 2-32).

pH-ul, structura si textura solului influenteaza activitatea animalelor din sol si repartitia la acest nivel. Se afirma ca prezenta, numarul indivizilor unei specii si modelarea solului pot fi un indiciu al calitatii acestuia (Fig. 2-33).

Speciile care sunt adaptate la un mediu de viata strict legat de sol, deci in interiorul acestuia (ex. lumbricide, Talpa europaea, Grylothalpa grylothalpa etc) prezinta caracteristici morfologice, functionale si comportamentale tipice (lipsa ochilor sau existenta acestora in diferite grade de reducere, auz deosebit de fin, sensibilitate tactila mare, capacitate olfactiva deosebita de detectare a hranei, modificarea adaptativa a membrelor anterioare pentru sapat galerii, adaptare morfologica la nivelul capului si trunchiului, adaptari la nivelul functiilor de reproducere etc).

Diferentele fizice in suprafata solului sunt corelate cu diferentele adaptative ale animalelor care traiesc aici (de ex. pe teren stancos, dur si sterp exista animale cu un numar redus de degete; pe teren mlastinos, nisipos sau pe zapada traiesc animale cu picioare latite). In contrast cu speciile care desfasoara o activitate de locomotie pe suprafata pamantului, exista un grup larg de animale care intra in substrat (multe rozatoare, unele reptile, unele pasari, rame, multre specii de insecte).

Compozitia chimica a substratului tip sol afecteaza animalele direct si indirect prin hrana lor. Anumite elemente luate de aici se depun de exemplu in cochilii sau unele saruri sunt absolut necesare pentru a mentine o balanta ionica la unele specii de ierbivore. Pentru rame si multe alte mici nevertebrate, cantitatea de materie organica din sol este vitala ca sursa de hrana. Efectiv, acestea depind de aceasta sursa de hrana.

Solul este o complexa matrice care consta din minerale provenite din roca mama a zonei, materie organica de origine locala precum si alte substante carate aici de diferiti agenti. Natura fizica a solului depinte de structura si textura. Textura este determinata de marimea particolelor constituiente, iar structura depinde de agregarea acestor particole (nisipul are marimea perticolelor de 1,00-0,05 mm in diametru; namolul 0,05-0,002 mm; argila, huma <0,02 mm). Tipul de structura influenteaza porozitatea solului, iar structura chimica este foarte diversa si variabila. Schimbari chimice profunde au loc in sol iar agenti climatici si biologici actioneaza asupra lui (solurile se vor deosebi princompozitie chimica, continut organic, salinitate, aciditate, potential oxido-reducator, alte caracteristici fizico-chimice).

Dar si reciproca este la fel de importanta. Organismele influenteaza substratul lor indiferent daca acesta este sol sau apa. Fenomenul este valabil la toate vietuitoarele, de la bacterii la animalele care patrund in sol sau traiesc la suprafata acestuia sau in medii umede.

In categoria factorilor geomorfologici a fost abordat partial si solul, considerat ca mediu si substrat pentru fiintele vii. La acest nivel sunt studiate aspecte referitoare la importanta solului pentru animale si plante. El este si suport, deci mediu de trai, dar si o sursa de substante nutritive. Plantele se fixeaza prin radacini, hidrofitele libere plutesc la suprafata apelor, iar talofitele (lichenii) si muschii se fixeaza prin rizoizi. In interiorul solului traiesc bacterii, alge albastre, ciuperci care au un rol important in circuitul materiei si formarea solului.

Viata animalelor este de asemenea foarte strins legata de sol (loc de trai, odihna, hranire, reproducere. Dupa locul de trai raportat fata de suprafata solului animalele se impart in 3 categorii:

- geobionte (isi petrec toata viata in sol si doar foarte rar ies la suprafata; ex. cartita, orbetii, numeroase protozoare, viermi si artropode);

- geofile (isi petrec doar partial viata in sol unde isi fac cuiburi si se inmultesc si doar cand se hranesc ies la suprafata (insecte, broasca, salamandra, pasarea albinarelul, pescarusul verde, lastunul de mal, harciogul, popandaul, nevastuica, bursucul);

- geoxene (in majoritatea timpului traiesc la suprafata si rareori folosesc subsolul ca adapost (toate pasarile si mamiferele terestre).

Dupa modul de adaptare la textura variata a solului se disting tot 3 categorii de organisme:

- psamofile (arenicole) (traiesc pe soluri nisipoase din stepe si pe litoralul marin; plantele sunt adaptate la acest mediu de trai avand radacini puternic rasfirate, accentuarea xeromorfismului foliar, muguri regeneratori la diferite nivele pe tulpina; dintre animale: varanul de nisip, sarpele alergator);

- cosmofile (saxicole) (traiesc in crapaturile stancilor);

- litofile (specii legate de stanci si bolovanisuri (alge, licheni; animalele cu acest nivel de trai se numesc petrobionte sau petrofile (in Europa se cunosc cca. 3000 specii de coleoptere petrofile, lepidoptere, gastropode, soparle).

Un alt aspect important este solul ca sursa de substante nutritive. Astfel, sarurile minerale sunt absorbite si folosite de catre plante pentru sinteza de substante organice. Continutul in saruri minerale ale solului este pus in evidenta de unele plente indicatoare. Acestea pot fi:

- oligotrofe (traiesc pe soluri sarace in substante nutritive; populeaza mlastini de turba sau soluri acide; Sphagnum, Drosera, respectiv Nardus);

- eutrofe ( caracterizeaza solurile bogate in substante nutritive - cernoziomuri, soluri brune - ; paiusul, obsiga, trifoiul rosu, Asperula odorata);

- mezotrofe (soluri moderat bogate in subastante nutritive).