SNC03807

Klimat a zakres adaptacji fizjologicznych organizmów żywych

Oddziaływanie czynników klimatycznych na organizmy żywe znajduje odzwierciedlenie w kilku znanych regułach ekologicznych. Wyrażają one prawidłowości, wynikające z przystosowania (adaptacji) organizmów do życia w różnorodnych warunkach klimatycznych na Ziemi.

Reguła Glogera (1833) mówi. że zwierzęta, żyjące w klimatach zimnych odznaczają się jaśniejszym ubarwieniem niż zwierzęta zasiedlające strefy ciepłe i wilgotne.

Reguła Bergmanna (1847) głosi, iż zwierzęta bytujące w warunkach klimatu zimnego są większe od przedstawicieli tego samego gatunku, żyjących w klimacie ciepłym.

Reguła Allena (1877) wskazuje na prawidłowość, polegającą na tym. że blisko spokrewnione zwierzęta w klimacie polarnym mają krótsze wystające części ciała (uszy. ogon. kończyny) niż zwierzęta, żyjące w klimatach ciepłych.

Reguła Jordana (1925) mówi. że ryby z wód zimnych mają dłuższe ciała niż ryby tego samego gatunku, żyjące w wodach ciepłych.

W populacjach organizmów żywych, bytujących w sprzyjających warunkach środowiskowych (m.in. klimatycznych) obserwuje się strategie przetrwania, uwzględniające dużą konkurencyjność międzygatunkową (zagrożenie stanowi tu konkurencja), natomiast populacje żyjące w niestabilnych warunkach (np. w zmiennym klimacie wysokich szerokości geograficznych) wykazują strategię dużej rozrodczości (duża liczebność stwarza szanse przetrwania), populacje skazane na bytowanie w niekorzystnym środowisku rozwijają wytrzymałość na stresy, adaptację i tolerancję w stosunku do czynników środowiska. Te trzy typy adaptacji tworzą tzw. trójkąt CRS Grime a (Competitive Ruderal Stress Tolerant).

Reguła Rapoporta (1982) wskazuje na zależność zakresu adaptacji fizjologicznej poszczególnych gatunków od szerokości geograficznej. Mianowicie, im dalej od równika, tym większy jest zasięg geograficzny rozprzestrzenienia się poszczególnych gatunków. Organizmy z wyższych szerokości geograficznych mogą tolerować większą zmienność warunków klimatycznych i zajmują szerszą strefę siedliskową na Ziemi. Na przykład, zwierzęta ze strefy subtropikalnej tolerują warunki w pasie ok. 5° szer. geogr.. a zwierzęta ze strefy subpolamej—wykazują adaptację do warunków w pasie ok. 8° szer. geogr. (Weiner, 2003). Podobna prawidłowość dotyczy rozmieszczenia gatunków w górach i organizmy żyjące wyżej są bardziej tolerancyjne, mają szerszy stopień adaptacji.

Wjt 13.3. Geobotaniczny podział według Budyki

M.I. Budyko wykazał, że strefy roślinne (biomy) powiązane są najściślej z dwoma jarametrami klimatycznymi — bilansem promieniowania powierzchni ziemi i tzw. radiacyjnym wskaźnikiem suchości. Wskaźnik ten jest ilorazem rocznego salda bilansu promieniowania R i ciepła potrzebnego do wyparowania rocznej sumy opadów (tu oznaczonych literą r): RJL -r, gdzie L jest ciepłem parowania. W ten sposób zdefiniowany wskaźnik określa, jaka część przychodu energii promieniowania jest zużywana na parowanie wody, pochodzącej z opadu. Jeśli przychód energii jest większy od ciepła, niezbędnego do wyparowania opadu, parowanie potencjalne może być większe od opadów, co oznacza niedobór wilgoci, charakterystyczny dla klimatów suchych. Wskaźnik RJL ■ r jest wówczas większy od jedności, gdy RJL r < 1, mamy do czynienia z niedoborem ciepła i dodatnim bilansem wilgoci. Takie warunki panują w klimatach wilgotnych.

273