प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों की प्रतिक्रिया केवल कुछ शर्तों के तहत जीवित जीवों के लिए विनाशकारी होती है, और ज्यादातर मामलों में उनका अनुकूली मूल्य होता है। इसलिए, इन प्रतिक्रियाओं को Selye "सामान्य अनुकूलन सिंड्रोम" कहा जाता था। बाद के कार्यों में, "तनाव" और "सामान्य" शब्द अनुकूलन सिंड्रोमउन्होंने पर्यायवाची के रूप में इस्तेमाल किया।

अनुकूलन- यह सुरक्षात्मक प्रणालियों के गठन की एक आनुवंशिक रूप से निर्धारित प्रक्रिया है जो इसके लिए प्रतिकूल परिस्थितियों में स्थिरता और ओटोजेनेसिस के प्रवाह में वृद्धि प्रदान करती है।

अनुकूलन सबसे महत्वपूर्ण तंत्रों में से एक है जो एक जैविक प्रणाली की स्थिरता को बढ़ाता है, जिसमें एक पादप जीव भी शामिल है, अस्तित्व की बदली हुई परिस्थितियों में। जीव जितना बेहतर किसी कारक के अनुकूल होता है, वह अपने उतार-चढ़ाव के प्रति उतना ही अधिक प्रतिरोधी होता है।

क्रिया के आधार पर, कुछ सीमाओं के भीतर चयापचय को बदलने के लिए जीव की आनुवंशिक रूप से निर्धारित क्षमता बाहरी वातावरणबुलाया प्रतिक्रिया की दर. यह जीनोटाइप द्वारा नियंत्रित होता है और सभी जीवित जीवों की विशेषता है। प्रतिक्रिया मानदंड की सीमा के भीतर होने वाले अधिकांश संशोधन अनुकूली महत्व के हैं। वे आवास में परिवर्तन के अनुरूप हैं और उतार-चढ़ाव वाली पर्यावरणीय परिस्थितियों में पौधों के बेहतर अस्तित्व को प्रदान करते हैं। इस संबंध में, ऐसे संशोधन विकासवादी महत्व के हैं। शब्द "प्रतिक्रिया दर" वी.एल. जोहानसन (1909)।

किसी प्रजाति या किस्म के अनुसार संशोधित करने की क्षमता जितनी अधिक होगी वातावरण, इसकी प्रतिक्रिया दर जितनी व्यापक होगी और अनुकूलन करने की क्षमता उतनी ही अधिक होगी। यह संपत्ति अलग करती है प्रतिरोधी किस्मेंफसलें। एक नियम के रूप में, पर्यावरणीय कारकों में मामूली और अल्पकालिक परिवर्तन से पौधों के शारीरिक कार्यों का महत्वपूर्ण उल्लंघन नहीं होता है। यह आंतरिक वातावरण के सापेक्ष गतिशील संतुलन को बनाए रखने की उनकी क्षमता और बदलते बाहरी वातावरण में बुनियादी शारीरिक कार्यों की स्थिरता के कारण है। एक ही समय में, तेज और लंबे समय तक प्रभाव से पौधे के कई कार्यों में व्यवधान होता है, और अक्सर इसकी मृत्यु हो जाती है।

अनुकूलन में सभी प्रक्रियाएं और अनुकूलन शामिल हैं (शारीरिक, रूपात्मक, शारीरिक, व्यवहारिक, आदि) जो स्थिरता को बढ़ाते हैं और प्रजातियों के अस्तित्व में योगदान करते हैं।

1.शारीरिक और रूपात्मक अनुकूलन. जेरोफाइट्स के कुछ प्रतिनिधियों में, जड़ प्रणाली की लंबाई कई दसियों मीटर तक पहुंच जाती है, जो पौधे को उपयोग करने की अनुमति देती है भूजलऔर मिट्टी और वायुमंडलीय सूखे की स्थिति में नमी की कमी का अनुभव न करें। अन्य ज़ेरोफाइट्स में, एक मोटी छल्ली की उपस्थिति, पत्तियों का यौवन और पत्तियों का रीढ़ में परिवर्तन पानी की कमी को कम करता है, जो नमी की कमी की स्थिति में बहुत महत्वपूर्ण है।

जलते हुए बाल और रीढ़ पौधों को जानवरों द्वारा खाए जाने से बचाते हैं।

टुंड्रा में या ऊंचे पहाड़ की ऊंचाई पर पेड़ स्क्वाट रेंगने वाली झाड़ियों की तरह दिखते हैं, सर्दियों में वे बर्फ से ढके होते हैं, जो उन्हें गंभीर ठंढों से बचाता है।

बड़े दैनिक तापमान में उतार-चढ़ाव वाले पहाड़ी क्षेत्रों में, पौधों में अक्सर चपटा तकिए का रूप होता है जिसमें घनी दूरी वाले कई तने होते हैं। यह आपको तकिए के अंदर नमी और पूरे दिन अपेक्षाकृत एक समान तापमान रखने की अनुमति देता है।

दलदल में और जल वनस्पतीएक विशेष वायु-वाहक पैरेन्काइमा (एरेन्काइमा) बनता है, जो हवा का एक भंडार है और पानी में डूबे पौधों के हिस्सों को सांस लेने की सुविधा प्रदान करता है।

2. शारीरिक और जैव रासायनिक अनुकूलन. रसीला में, सीएएम मार्ग के साथ प्रकाश संश्लेषण के दौरान सीओ 2 का आत्मसात करना रेगिस्तान और अर्ध-रेगिस्तानी परिस्थितियों में बढ़ने के लिए एक अनुकूलन है। इन पौधों के रंध्र दिन में बंद रहते हैं। इस प्रकार, संयंत्र आंतरिक जल भंडार को वाष्पीकरण से बचाता है। रेगिस्तान में, पानी पौधों की वृद्धि को सीमित करने वाला मुख्य कारक है। रंध्र रात में खुलते हैं, और इस समय CO2 प्रकाश संश्लेषक ऊतकों में प्रवेश करती है। प्रकाश संश्लेषक चक्र में CO2 की बाद की भागीदारी दिन में पहले से ही बंद रंध्र के साथ होती है।

शारीरिक और जैव रासायनिक अनुकूलन में बाहरी परिस्थितियों के आधार पर रंध्रों के खुलने और बंद होने की क्षमता शामिल है। एब्सिसिक एसिड, प्रोलाइन, सुरक्षात्मक प्रोटीन, फाइटोएलेक्सिन, फाइटोनसाइड्स की कोशिकाओं में संश्लेषण, ऑक्सीडेटिव क्षय का प्रतिकार करने वाले एंजाइम की गतिविधि में वृद्धि कार्बनिक पदार्थकोशिकाओं में शर्करा का संचय और चयापचय में कई अन्य परिवर्तन प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए पौधों के प्रतिरोध को बढ़ाने में योगदान करते हैं।

एक ही जैव रासायनिक प्रतिक्रिया एक ही एंजाइम (आइसोएंजाइम) के कई आणविक रूपों द्वारा की जा सकती है, जबकि प्रत्येक आइसोफॉर्म तापमान जैसे कुछ पर्यावरणीय पैरामीटर की अपेक्षाकृत संकीर्ण सीमा में उत्प्रेरक गतिविधि प्रदर्शित करता है। कई आइसोनिजाइमों की उपस्थिति से पौधे को प्रत्येक व्यक्तिगत आइसोनिजाइम की तुलना में तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में प्रतिक्रिया करने की अनुमति मिलती है। यह संयंत्र को बदलती तापमान स्थितियों में महत्वपूर्ण कार्यों को सफलतापूर्वक करने में सक्षम बनाता है।

3. व्यवहार अनुकूलन, या प्रतिकूल कारक से बचाव. एक उदाहरण पंचांग और पंचांग (खसखस, चिकवीड, क्रोकस, ट्यूलिप, स्नोड्रॉप्स) हैं। वे गर्मी और सूखे की शुरुआत से पहले ही 1.5-2 महीनों के लिए वसंत ऋतु में अपने विकास के पूरे चक्र से गुजरते हैं। इस प्रकार, वे एक तरह से छोड़ देते हैं, या तनाव के प्रभाव में आने से बचते हैं। इसी तरह, प्रतिकूल मौसमी घटनाओं की शुरुआत से पहले कृषि फसलों की जल्दी पकने वाली किस्में एक फसल बनाती हैं: अगस्त कोहरे, बारिश, ठंढ। इसलिए, कई कृषि फसलों के चयन का उद्देश्य जल्दी पकने वाली किस्मों का निर्माण करना है। बारहमासी पौधे बर्फ के नीचे मिट्टी में प्रकंद और बल्ब के रूप में ओवरविन्टर करते हैं, जो उन्हें ठंड से बचाता है।

प्रतिकूल कारकों के लिए पौधों का अनुकूलन विनियमन के कई स्तरों पर एक साथ किया जाता है - एकल कोशिका से फाइटोकेनोसिस तक। संगठन का स्तर जितना अधिक होता है (कोशिका जीव, जनसंख्या), उतनी ही अधिक संख्या में तंत्र एक साथ पौधों के तनाव के अनुकूलन में शामिल होते हैं।

कोशिका के अंदर चयापचय और अनुकूली प्रक्रियाओं का विनियमन प्रणालियों की सहायता से किया जाता है: चयापचय (एंजाइमी); आनुवंशिक; झिल्ली। ये प्रणालियाँ निकट से संबंधित हैं। इस प्रकार, झिल्लियों के गुण जीन गतिविधि पर निर्भर करते हैं, और जीन की विभेदक गतिविधि स्वयं झिल्ली के नियंत्रण में होती है। एंजाइमों के संश्लेषण और उनकी गतिविधि को आनुवंशिक स्तर पर नियंत्रित किया जाता है, साथ ही, एंजाइम कोशिका में न्यूक्लिक एसिड चयापचय को नियंत्रित करते हैं।

पर जीव स्तरअनुकूलन के सेलुलर तंत्र में, नए जोड़े जाते हैं, जो अंगों की बातचीत को दर्शाते हैं। प्रतिकूल परिस्थितियों में, पौधे ऐसे कई फल तत्वों का निर्माण और रखरखाव करते हैं जो पूर्ण बीज बनाने के लिए आवश्यक पदार्थों के साथ पर्याप्त मात्रा में प्रदान किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, खेती किए गए अनाज के पुष्पक्रम में और फलों के पेड़ों के मुकुटों में, प्रतिकूल परिस्थितियों में, आधे से अधिक अंडाशय गिर सकते हैं। इस तरह के परिवर्तन शारीरिक रूप से सक्रिय और पोषक तत्वों के लिए अंगों के बीच प्रतिस्पर्धी संबंधों पर आधारित होते हैं।

तनाव की स्थिति में, उम्र बढ़ने और निचली पत्तियों के गिरने की प्रक्रिया तेज हो जाती है। जिसमें पौधों द्वारा आवश्यकजीव की उत्तरजीविता रणनीति का जवाब देते हुए, पदार्थ उनसे युवा अंगों में चले जाते हैं। निचली पत्तियों से पोषक तत्वों के पुनर्चक्रण के लिए धन्यवाद, छोटी, ऊपरी पत्तियां, व्यवहार्य रहती हैं।

खोए हुए अंगों के पुनर्जनन के तंत्र हैं। उदाहरण के लिए, घाव की सतह माध्यमिक के साथ कवर की जाती है पूर्णांक ऊतक(घाव पेरिडर्म), एक ट्रंक या शाखा पर घाव प्रवाह (कॉलस) के साथ ठीक हो जाता है। एपिकल शूट के नुकसान के साथ, पौधों में सुप्त कलियां जाग जाती हैं और पार्श्व शूट गहन रूप से विकसित होते हैं। पतझड़ में गिरी हुई पत्तियों के बजाय वसंत ऋतु की बहाली भी प्राकृतिक अंग पुनर्जनन का एक उदाहरण है। एक जैविक अनुकूलन के रूप में पुनर्जनन जो प्रदान करता है अलैंगिक प्रजननजड़, प्रकंद, थैलस, तना और पत्ती की कटिंग, पृथक कोशिकाओं, व्यक्तिगत प्रोटोप्लास्ट के खंडों द्वारा पौधे, पौधे उगाने, फल उगाने, वानिकी, सजावटी बागवानी आदि के लिए बहुत व्यावहारिक महत्व रखते हैं।

हार्मोनल प्रणाली पादप स्तर पर संरक्षण और अनुकूलन की प्रक्रियाओं में भी शामिल होती है। उदाहरण के लिए, अभिनय करते समय प्रतिकूल परिस्थितियांपौधे में वृद्धि अवरोधकों की सामग्री तेजी से बढ़ जाती है: एथिलीन और एब्सिसा एसिड। वे चयापचय को कम करते हैं, विकास प्रक्रियाओं को रोकते हैं, उम्र बढ़ने में तेजी लाते हैं, अंगों का गिरना और पौधे के निष्क्रिय अवस्था में संक्रमण करते हैं। वृद्धि अवरोधकों के प्रभाव में तनाव में कार्यात्मक गतिविधि का निषेध पौधों के लिए एक विशिष्ट प्रतिक्रिया है। इसी समय, ऊतकों में वृद्धि उत्तेजक की सामग्री कम हो जाती है: साइटोकिनिन, ऑक्सिन और जिबरेलिन।

पर जनसंख्या स्तरचयन जोड़ा जाता है, जो अधिक अनुकूलित जीवों की उपस्थिति की ओर जाता है। चयन की संभावना विभिन्न पर्यावरणीय कारकों के लिए पौधों के प्रतिरोध में अंतर-जनसंख्या परिवर्तनशीलता के अस्तित्व से निर्धारित होती है। प्रतिरोध में अंतर-जनसंख्या परिवर्तनशीलता का एक उदाहरण खारा मिट्टी पर अंकुरों की अमित्र उपस्थिति और एक तनाव की क्रिया में वृद्धि के साथ अंकुरण समय में भिन्नता में वृद्धि हो सकती है।

आधुनिक दृष्टिकोण में एक प्रजाति में बड़ी संख्या में बायोटाइप होते हैं - छोटी पारिस्थितिक इकाइयाँ, आनुवंशिक रूप से समान, लेकिन पर्यावरणीय कारकों के लिए अलग प्रतिरोध दिखाती हैं। पर विभिन्न शर्तेंसभी बायोटाइप समान रूप से महत्वपूर्ण नहीं होते हैं, और प्रतिस्पर्धा के परिणामस्वरूप, उनमें से केवल वही रहते हैं जो दी गई शर्तों को पूरा करते हैं। अर्थात्, किसी विशेष कारक के लिए जनसंख्या (किस्म) का प्रतिरोध उन जीवों के प्रतिरोध से निर्धारित होता है जो जनसंख्या बनाते हैं। प्रतिरोधी किस्मों की संरचना में बायोटाइप का एक सेट होता है जो प्रतिकूल परिस्थितियों में भी अच्छी उत्पादकता प्रदान करता है।

इसी समय, लंबी अवधि की खेती की प्रक्रिया में, जनसंख्या में जैव प्रकारों की संरचना और अनुपात किस्मों में बदल जाता है, जो कि विविधता की उत्पादकता और गुणवत्ता को प्रभावित करता है, अक्सर बेहतर के लिए नहीं।

इसलिए, अनुकूलन में वे सभी प्रक्रियाएं और अनुकूलन शामिल हैं जो प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों (शारीरिक, रूपात्मक, शारीरिक, जैव रासायनिक, व्यवहारिक, जनसंख्या, आदि) के लिए पौधों के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।

लेकिन अनुकूलन का सबसे प्रभावी तरीका चुनने के लिए, मुख्य बात वह समय है जिसके दौरान शरीर को नई परिस्थितियों के अनुकूल होना चाहिए।

एक चरम कारक की अचानक कार्रवाई के साथ, प्रतिक्रिया में देरी नहीं की जा सकती है, पौधे को अपरिवर्तनीय क्षति को बाहर करने के लिए इसे तुरंत पालन करना चाहिए। एक छोटे बल के दीर्घकालिक प्रभावों के साथ, अनुकूली पुनर्व्यवस्था धीरे-धीरे होती है, जबकि संभावित रणनीतियों की पसंद बढ़ जाती है।

इस संबंध में, तीन मुख्य अनुकूलन रणनीतियाँ हैं: विकासवादी, व्यष्टिविकासऔर अति आवश्यक. रणनीति का कार्य मुख्य लक्ष्य - तनाव में जीव के अस्तित्व को प्राप्त करने के लिए उपलब्ध संसाधनों का कुशल उपयोग है। अनुकूलन रणनीति का उद्देश्य महत्वपूर्ण मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचनात्मक अखंडता और सेलुलर संरचनाओं की कार्यात्मक गतिविधि को बनाए रखना, महत्वपूर्ण गतिविधि विनियमन प्रणाली को बनाए रखना और पौधों को ऊर्जा प्रदान करना है।

विकासवादी या फाईलोजेनेटिक अनुकूलन(फाइलोजेनी - समय में एक जैविक प्रजाति का विकास) - ये अनुकूलन हैं जो विकासवादी प्रक्रिया के दौरान आनुवंशिक उत्परिवर्तन, चयन के आधार पर उत्पन्न होते हैं और विरासत में मिलते हैं। वे पौधे के अस्तित्व के लिए सबसे विश्वसनीय हैं।

विकास की प्रक्रिया में पौधों की प्रत्येक प्रजाति ने अस्तित्व की स्थितियों के लिए कुछ आवश्यकताओं को विकसित किया है और पर्यावरण के लिए जीव के एक स्थिर अनुकूलन के लिए पारिस्थितिक स्थान पर अनुकूलन क्षमता विकसित की है। नमी और छाया सहिष्णुता, गर्मी प्रतिरोध, ठंड प्रतिरोध और विशिष्ट पौधों की प्रजातियों की अन्य पारिस्थितिक विशेषताएं प्रासंगिक परिस्थितियों की दीर्घकालिक कार्रवाई के परिणामस्वरूप बनाई गई थीं। इस प्रकार, गर्मी से प्यार करने वाले और छोटे दिन के पौधे दक्षिणी अक्षांशों की विशेषता हैं, कम गर्मी की मांग वाले और लंबे समय तक पौधे उत्तरी अक्षांश की विशेषता हैं। सूखे के लिए ज़ेरोफाइट पौधों के कई विकासवादी अनुकूलन सर्वविदित हैं: पानी का किफायती उपयोग, गहरी जड़ प्रणाली, पत्तियों का गिरना और निष्क्रिय अवस्था में संक्रमण, और अन्य अनुकूलन।

इस संबंध में, कृषि पौधों की किस्में उन पर्यावरणीय कारकों के लिए सटीक रूप से प्रतिरोध दिखाती हैं जिनके खिलाफ प्रजनन और उत्पादक रूपों का चयन किया जाता है। यदि किसी प्रतिकूल कारक के निरंतर प्रभाव की पृष्ठभूमि के खिलाफ कई पीढ़ियों में चयन होता है, तो इसके लिए विविधता के प्रतिरोध में काफी वृद्धि हो सकती है। यह स्वाभाविक है कि मॉस्को क्षेत्र के प्रजनन केंद्रों में बनाई गई किस्मों की तुलना में दक्षिण-पूर्व के कृषि अनुसंधान संस्थान (सेराटोव) द्वारा पैदा की गई किस्में सूखे के लिए अधिक प्रतिरोधी हैं। उसी तरह, प्रतिकूल मिट्टी और जलवायु परिस्थितियों वाले पारिस्थितिक क्षेत्रों में, प्रतिरोधी स्थानीय पौधों की किस्मों का गठन किया गया था, और स्थानिक पौधों की प्रजातियां उनके आवास में व्यक्त तनाव के प्रतिरोधी हैं।

अखिल रूसी संयंत्र उद्योग संस्थान (सेमेनोव एट अल।, 2005) के संग्रह से वसंत गेहूं की किस्मों के प्रतिरोध की विशेषता

एक प्राकृतिक वातावरण में, पर्यावरणीय परिस्थितियाँ आमतौर पर बहुत तेज़ी से बदलती हैं, और जिस समय के दौरान तनाव कारक एक हानिकारक स्तर तक पहुँच जाता है, वह विकासवादी अनुकूलन के गठन के लिए पर्याप्त नहीं होता है। इन मामलों में, पौधे स्थायी नहीं, बल्कि तनाव-प्रेरित रक्षा तंत्र का उपयोग करते हैं, जिसका गठन आनुवंशिक रूप से पूर्व निर्धारित (निर्धारित) होता है।

ओटोजेनेटिक (फेनोटाइपिक) अनुकूलनआनुवंशिक उत्परिवर्तन से जुड़े नहीं हैं और विरासत में नहीं मिले हैं। इस तरह के अनुकूलन के गठन के लिए अपेक्षाकृत लंबे समय की आवश्यकता होती है, इसलिए उन्हें दीर्घकालिक अनुकूलन कहा जाता है। ऐसे तंत्रों में से एक सूखे, लवणता, कम तापमान और अन्य तनावों के कारण पानी की कमी की स्थितियों के तहत पानी की बचत करने वाले सीएएम-प्रकार के प्रकाश संश्लेषण मार्ग बनाने के लिए कई पौधों की क्षमता है।

यह अनुकूलन फॉस्फोएनोलपाइरूवेट कार्बोक्सिलेज जीन की अभिव्यक्ति के शामिल होने से जुड़ा है, जो सामान्य परिस्थितियों में निष्क्रिय है, और सीओ 2 तेज के सीएएम मार्ग के अन्य एंजाइमों के जीन, ऑस्मोलाइट्स (प्रोलाइन) के जैवसंश्लेषण के साथ, एंटीऑक्सिडेंट की सक्रियता के साथ। सिस्टम, और रंध्र आंदोलनों की दैनिक लय में परिवर्तन के साथ। यह सब बहुत किफायती पानी की खपत की ओर जाता है।

खेत की फसलों में, उदाहरण के लिए, मकई में, एरेन्काइमा सामान्य बढ़ती परिस्थितियों में अनुपस्थित होता है। लेकिन बाढ़ और जड़ों में ऊतकों में ऑक्सीजन की कमी की स्थिति में, जड़ और तने के प्राथमिक प्रांतस्था की कुछ कोशिकाएं मर जाती हैं (एपोप्टोसिस, या क्रमादेशित कोशिका मृत्यु)। उनके स्थान पर गुहाएँ बनती हैं जिसके माध्यम से पौधे के हवाई भागों से ऑक्सीजन को पहुँचाया जाता है मूल प्रक्रिया. कोशिका मृत्यु का संकेत एथिलीन का संश्लेषण है।

तत्काल अनुकूलनरहने की स्थिति में तेजी से और तीव्र परिवर्तन के साथ होता है। यह शॉक प्रोटेक्टिव सिस्टम के गठन और कामकाज पर आधारित है। शॉक डिफेंस सिस्टम में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, हीट शॉक प्रोटीन सिस्टम, जो तापमान में तेजी से वृद्धि के जवाब में बनता है। ये तंत्र एक हानिकारक कारक की कार्रवाई के तहत अल्पकालिक अस्तित्व की स्थिति प्रदान करते हैं और इस प्रकार अधिक विश्वसनीय दीर्घकालिक विशेष अनुकूलन तंत्र के गठन के लिए आवश्यक शर्तें बनाते हैं। विशेष अनुकूलन तंत्र का एक उदाहरण कम तापमान पर एंटीफ्ीज़ प्रोटीन का नया गठन या सर्दियों की फसलों के ओवरविन्टरिंग के दौरान शर्करा का संश्लेषण है। उसी समय, यदि कारक का हानिकारक प्रभाव शरीर की सुरक्षात्मक और पुनर्योजी क्षमताओं से अधिक हो जाता है, तो मृत्यु अनिवार्य रूप से होती है। इस मामले में, चरम कारक की कार्रवाई की तीव्रता और अवधि के आधार पर, जीव तत्काल या विशेष अनुकूलन के चरण में मर जाता है।

अंतर करना विशिष्टऔर गैर विशिष्ट (सामान्य)तनाव के लिए संयंत्र प्रतिक्रियाएं।

गैर-विशिष्ट प्रतिक्रियाएंअभिनय कारक की प्रकृति पर निर्भर नहीं है। वे उच्च और निम्न तापमान, नमी की कमी या अधिकता की कार्रवाई के तहत समान हैं, उच्च सांद्रतामिट्टी में लवण या हवा में हानिकारक गैसें। सभी मामलों में, पौधों की कोशिकाओं में झिल्लियों की पारगम्यता बढ़ जाती है, श्वसन बाधित हो जाता है, पदार्थों का हाइड्रोलाइटिक अपघटन बढ़ जाता है, एथिलीन और एब्सिसिक एसिड का संश्लेषण बढ़ जाता है, और कोशिका विभाजन और बढ़ाव बाधित हो जाता है।

तालिका विभिन्न पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव में पौधों में होने वाले गैर-विशिष्ट परिवर्तनों का एक जटिल दिखाती है।

तनावपूर्ण परिस्थितियों के प्रभाव में पौधों में शारीरिक मापदंडों में परिवर्तन (जी.वी., उडोवेंको, 1995 के अनुसार)

तालिका में दिए गए आंकड़ों के आधार पर, यह देखा जा सकता है कि पौधों के कई कारकों के प्रतिरोध के साथ-साथ यूनिडायरेक्शनल शारीरिक परिवर्तन होते हैं। इससे यह विश्वास करने का कारण मिलता है कि एक कारक के लिए पौधे के प्रतिरोध में वृद्धि दूसरे के प्रतिरोध में वृद्धि के साथ हो सकती है। प्रयोगों से इसकी पुष्टि हुई है।

रूसी विज्ञान अकादमी (Vl. V. Kuznetsov et al।) के इंस्टीट्यूट ऑफ प्लांट फिजियोलॉजी के प्रयोगों से पता चला है कि अल्पकालिक उष्मा उपचारकपास के पौधे बाद के लवणीकरण के प्रतिरोध में वृद्धि के साथ हैं। और पौधों के लवणता के अनुकूलन से उनके उच्च तापमान के प्रतिरोध में वृद्धि होती है। हीट शॉक पौधों की बाद के सूखे के अनुकूल होने की क्षमता को बढ़ाता है और इसके विपरीत, सूखे की प्रक्रिया में, उच्च तापमान के लिए शरीर का प्रतिरोध बढ़ जाता है। उच्च तापमान के लिए अल्पकालिक जोखिम भारी धातुओं और यूवी-बी विकिरण के प्रतिरोध को बढ़ाता है। पिछला सूखा लवणता या ठंड की स्थिति में पौधों के अस्तित्व का पक्षधर है।

एक अलग प्रकृति के कारक के अनुकूलन के परिणामस्वरूप किसी दिए गए पर्यावरणीय कारक के लिए शरीर के प्रतिरोध को बढ़ाने की प्रक्रिया कहलाती है क्रॉस-अनुकूलन.

प्रतिरोध के सामान्य (गैर-विशिष्ट) तंत्र का अध्ययन करने के लिए, पौधों में पानी की कमी का कारण बनने वाले कारकों के लिए पौधों की प्रतिक्रिया बहुत रुचि है: लवणता, सूखा, कम और उच्च तापमान, और कुछ अन्य। पूरे जीव के स्तर पर, सभी पौधे पानी की कमी पर उसी तरह प्रतिक्रिया करते हैं। प्ररोह वृद्धि के अवरोध, जड़ प्रणाली की वृद्धि हुई वृद्धि, एब्सिसिक एसिड के संश्लेषण और रंध्र चालकता में कमी द्वारा विशेषता। कुछ समय बाद, निचली पत्तियां तेजी से बूढ़ी होती हैं, और उनकी मृत्यु देखी जाती है। इन सभी प्रतिक्रियाओं का उद्देश्य वाष्पीकरण की सतह को कम करके और साथ ही जड़ की अवशोषण गतिविधि को बढ़ाकर पानी की खपत को कम करना है।

विशिष्ट प्रतिक्रियाएंकिसी एक तनाव कारक की क्रिया की प्रतिक्रियाएँ हैं। इस प्रकार, रोगजनकों (रोगजनकों) के संपर्क के जवाब में पौधों में फाइटोएलेक्सिन (एंटीबायोटिक गुणों वाले पदार्थ) को संश्लेषित किया जाता है।

प्रतिक्रियाओं की विशिष्टता या गैर-विशिष्टता का तात्पर्य है, एक ओर, विभिन्न तनावों के लिए पौधे का रवैया और दूसरी ओर, पौधों की प्रतिक्रियाओं की विशिष्टता। विभिन्न प्रकारऔर एक ही तनाव के लिए किस्में।

पौधों की विशिष्ट और गैर-विशिष्ट प्रतिक्रियाओं की अभिव्यक्ति तनाव की ताकत और इसके विकास की दर पर निर्भर करती है। विशिष्ट प्रतिक्रियाएं अधिक बार होती हैं यदि तनाव धीरे-धीरे विकसित होता है, और शरीर के पास पुनर्निर्माण और इसके अनुकूल होने का समय होता है। गैर-विशिष्ट प्रतिक्रियाएं आमतौर पर तनाव के कम और मजबूत प्रभाव के साथ होती हैं। गैर-विशिष्ट (सामान्य) प्रतिरोध तंत्र का कामकाज संयंत्र को अपने रहने की स्थिति में आदर्श से किसी भी विचलन के जवाब में विशेष (विशिष्ट) अनुकूलन तंत्र के गठन के लिए बड़े ऊर्जा व्यय से बचने की अनुमति देता है।

तनाव के प्रति पौधे का प्रतिरोध ओटोजेनी के चरण पर निर्भर करता है। सुप्त अवस्था में सबसे स्थिर पौधे और पौधे के अंग: बीज, बल्ब के रूप में; वुडी बारहमासी - पत्ती गिरने के बाद गहरी सुप्त अवस्था में। पौधे कम उम्र में सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं, क्योंकि तनाव की स्थिति में विकास प्रक्रिया सबसे पहले क्षतिग्रस्त हो जाती है। दूसरी महत्वपूर्ण अवधि युग्मक निर्माण और निषेचन की अवधि है। इस अवधि के दौरान तनाव के प्रभाव से पौधों के प्रजनन कार्य में कमी और उपज में कमी आती है।

यदि तनाव की स्थिति दोहराई जाती है और तीव्रता कम होती है, तो वे पौधों के सख्त होने में योगदान करते हैं। यह कम तापमान, गर्मी, लवणता और हवा में हानिकारक गैसों की बढ़ी हुई सामग्री के प्रतिरोध को बढ़ाने के तरीकों का आधार है।

विश्वसनीयताएक पादप जीव का निर्धारण जैविक संगठन के विभिन्न स्तरों पर विफलताओं को रोकने या समाप्त करने की उसकी क्षमता से होता है: आणविक, उपकोशिका, कोशिकीय, ऊतक, अंग, जीव और जनसंख्या।

प्रतिकूल कारकों के प्रभाव में पौधों के जीवन में व्यवधानों को रोकने के लिए, सिद्धांत फालतूपन, कार्यात्मक रूप से समकक्ष घटकों की विविधता, खोई हुई संरचनाओं की मरम्मत के लिए सिस्टम.

सिस्टम की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए संरचनाओं और कार्यक्षमता की अतिरेक मुख्य तरीकों में से एक है। अतिरेक और अतिरेक की कई अभिव्यक्तियाँ हैं। उपकोशिकीय स्तर पर, आनुवंशिक सामग्री का आरक्षण और दोहराव पादप जीव की विश्वसनीयता में वृद्धि में योगदान देता है। यह प्रदान किया जाता है, उदाहरण के लिए, डीएनए के दोहरे हेलिक्स द्वारा, प्लोइड को बढ़ाकर। बदलती परिस्थितियों में पादप जीव के कामकाज की विश्वसनीयता भी विभिन्न दूत आरएनए अणुओं की उपस्थिति और विषम पॉलीपेप्टाइड्स के गठन द्वारा समर्थित है। इनमें आइसोनिजाइम शामिल हैं जो एक ही प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं, लेकिन उनके में भिन्न होते हैं भौतिक और रासायनिक गुणऔर बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में आणविक संरचना की स्थिरता।

कोशिकीय स्तर पर, अतिरेक का एक उदाहरण कोशिकीय जीवों की अधिकता है। इस प्रकार, यह स्थापित किया गया है कि उपलब्ध क्लोरोप्लास्ट का एक हिस्सा पौधे को प्रकाश संश्लेषण उत्पाद प्रदान करने के लिए पर्याप्त है। शेष क्लोरोप्लास्ट, जैसे थे, रिजर्व में रहते हैं। वही कुल क्लोरोफिल सामग्री पर लागू होता है। अतिरेक भी कई यौगिकों के जैवसंश्लेषण के लिए अग्रदूतों के एक बड़े संचय में प्रकट होता है।

जैविक स्तर पर, अतिरेक के सिद्धांत को पराग, बीजांड, बीजों की एक बड़ी मात्रा में, पीढ़ियों के परिवर्तन के लिए आवश्यकता से अधिक अंकुर, फूल, स्पाइकलेट्स के गठन और बिछाने में व्यक्त किया जाता है।

जनसंख्या स्तर पर, अतिरेक का सिद्धांत बड़ी संख्या में व्यक्तियों में प्रकट होता है जो एक विशेष तनाव कारक के प्रतिरोध में भिन्न होते हैं।

मरम्मत प्रणालियाँ विभिन्न स्तरों पर भी काम करती हैं - आणविक, सेलुलर, जीव, जनसंख्या और बायोकेनोटिक। पुनरावर्तक प्रक्रियाएं ऊर्जा और प्लास्टिक पदार्थों के व्यय के साथ चलती हैं, इसलिए, पर्याप्त चयापचय दर बनाए रखने पर ही पुनर्मूल्यांकन संभव है। अगर मेटाबॉलिज्म रुक जाता है तो रिकवरी भी रुक जाती है। अत्यधिक पर्यावरणीय परिस्थितियों में, विशेष रूप से बडा महत्वश्वसन का संरक्षण है, क्योंकि यह श्वसन है जो पुनर्मूल्यांकन प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान करता है।

अनुकूलित जीवों की कोशिकाओं की रिडक्टिव क्षमता उनके प्रोटीन के विकृतीकरण के प्रतिरोध से निर्धारित होती है, अर्थात्, बंधनों की स्थिरता जो प्रोटीन की माध्यमिक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचना को निर्धारित करती है। उदाहरण के लिए, उच्च तापमान के लिए परिपक्व बीजों का प्रतिरोध आमतौर पर इस तथ्य से जुड़ा होता है कि निर्जलीकरण के बाद, उनके प्रोटीन विकृतीकरण के लिए प्रतिरोधी बन जाते हैं।

श्वसन के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में ऊर्जा सामग्री का मुख्य स्रोत प्रकाश संश्लेषण है, इसलिए, सेल की ऊर्जा आपूर्ति और संबंधित मरम्मत प्रक्रियाएं प्रकाश संश्लेषक उपकरण की स्थिरता और क्षति से उबरने की क्षमता पर निर्भर करती हैं। पौधों में चरम स्थितियों में प्रकाश संश्लेषण को बनाए रखने के लिए, थायलाकोइड झिल्ली घटकों का संश्लेषण सक्रिय होता है, लिपिड ऑक्सीकरण बाधित होता है, और प्लास्टिड अल्ट्रास्ट्रक्चर बहाल होता है।

जीव के स्तर पर, पुनर्जनन का एक उदाहरण प्रतिस्थापन अंकुरों का विकास है, विकास बिंदुओं के क्षतिग्रस्त होने पर सुप्त कलियों का जागरण।

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परिचय

1. आवास और पर्यावरणीय कारक

1.1 वायु पर्यावरण

1.2 जलीय वातावरण

1.3 पर्यावरणीय कारक

2. अनुकूलन

2.1 वायुमंडलीय प्रदूषण के लिए संयंत्र अनुकूलन

2.2 मृदा लवणता के लिए पौधों का अनुकूलन

2.2.1 पौधे और भारी धातु

2.3 जैविक कारकों के लिए पादप अनुकूलन

2.4 अजैविक कारकों के लिए पादप अनुकूलन

2.4.1 तापमान प्रभाव

2.4.2 पौधों पर प्रकाश का प्रभाव

3. अनुसंधान भाग

निष्कर्ष

इस्तेमाल किया गया सूचनात्मक संसाधनशैक्षिक और शोध कार्य करते समय

10.एसबीओ। जानकारी पहले जैव समुदाय: सूचनात्मक पोर्टल: [इलेक्टिक। संसाधन] // पर्यावरण के जैविक कारक और उनके कारण जीवों की बातचीत के प्रकार [वेबसाइट] एक्सेस मोड: www.sbio। जानकारी / पृष्ठ। php? आईडी=159 (04/02/10)

अनुबंध

फोटो नंबर 1. पार्क से एस्पेन लीफ।

फोटो #2। सड़क के बगल में स्थित एक चादर।

फोटो #3। पार्क के एक पत्ते से चिपचिपे टेप पर धूल।

फोटो #4। सड़क के बगल में एक शीट से चिपचिपे टेप पर धूल।

फोटो #5। वन पार्क में पेड़ के तने पर लाइकेन।

अनुकूलन किसी भी विशेषता का विकास है जो प्रजातियों के अस्तित्व और उसके प्रजनन में योगदान देता है। अपने जीवन के दौरान, पौधे इसके अनुकूल होते हैं: वायु प्रदूषण, मिट्टी की लवणता, विभिन्न जैविक और जलवायु कारक, आदि। सभी पौधे और जानवर लगातार अपने पर्यावरण के अनुकूल हो रहे हैं। यह कैसे होता है यह समझने के लिए, न केवल जानवर या पौधे को समग्र रूप से, बल्कि अनुकूलन के आनुवंशिक आधार पर भी विचार करना आवश्यक है।

प्रत्येक प्रजाति में, आनुवंशिक सामग्री में लक्षणों के विकास का कार्यक्रम अंतर्निहित होता है। इसमें एन्कोड की गई सामग्री और कार्यक्रम एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक चले जाते हैं, अपेक्षाकृत अपरिवर्तित रहते हैं, ताकि एक प्रजाति या किसी अन्य के प्रतिनिधि लगभग समान दिखते हैं और व्यवहार करते हैं। हालांकि, किसी भी प्रकार के जीवों की आबादी में, आनुवंशिक सामग्री में हमेशा छोटे परिवर्तन होते हैं और इसलिए, अलग-अलग व्यक्तियों की विशेषताओं में भिन्नता होती है। यह इन विविध आनुवंशिक विविधताओं से है कि अनुकूलन की प्रक्रिया उन लक्षणों का चयन करती है जो उन लक्षणों के विकास के पक्ष में हैं जो जीवित रहने की संभावना को बढ़ाते हैं और इस प्रकार आनुवंशिक सामग्री का संरक्षण करते हैं। इसलिए, अनुकूलन को उस प्रक्रिया के रूप में देखा जा सकता है जिसके द्वारा आनुवंशिक सामग्री बदलते परिवेश में बाद की पीढ़ियों में बनाए रखने की संभावना में सुधार करती है।

सभी जीवित जीव अपने आवास के लिए अनुकूलित होते हैं: दलदली पौधे - दलदल, रेगिस्तानी पौधे - रेगिस्तान, आदि। अनुकूलन (लैटिन शब्द अनुकूलन से - समायोजन, अनुकूलन) - प्रक्रिया, साथ ही संरचना और कार्यों को अपनाने का परिणाम। जीवों और उनके अंगों की स्थितियों के आवास के लिए। अस्तित्व की स्थितियों के लिए जीवित जीवों की सामान्य अनुकूलन क्षमता में बहुत अलग-अलग पैमानों के कई व्यक्तिगत अनुकूलन होते हैं। शुष्क भूमि के पौधों में आवश्यक नमी प्राप्त करने के लिए विभिन्न अनुकूलन होते हैं। यह या तो जड़ों की एक शक्तिशाली प्रणाली है, कभी-कभी दसियों मीटर की गहराई तक प्रवेश करती है, या बालों का विकास, पत्तियों पर रंध्रों की संख्या में कमी, पत्तियों के क्षेत्र में कमी, जो नाटकीय रूप से नमी के वाष्पीकरण को कम कर सकता है, या, अंत में, रसीले भागों में नमी को स्टोर करने की क्षमता, उदाहरण के लिए, कैक्टि और यूफोरबिया में।

रहने की स्थिति जितनी कठोर और कठिन होती है, पर्यावरण के उतार-चढ़ाव के लिए पौधों की अनुकूलन क्षमता उतनी ही सरल और विविध होती है। अक्सर अनुकूलन इतना आगे बढ़ जाता है कि बाहरी वातावरण पौधे के आकार को पूरी तरह से निर्धारित करने लगता है। और फिर अलग-अलग परिवारों के पौधे, लेकिन एक ही कठोर परिस्थितियों में रहने वाले, अक्सर एक-दूसरे के दिखने में इतने समान हो जाते हैं कि यह उनके पारिवारिक संबंधों की सच्चाई के बारे में भ्रामक हो सकता है।

उदाहरण के लिए, कई प्रजातियों के लिए रेगिस्तानी इलाकों में, और सबसे बढ़कर, कैक्टि के लिए, गेंद का आकार सबसे तर्कसंगत निकला। हालांकि, हर चीज जिसमें गोलाकार आकार होता है और कांटेदार कांटों से जड़ी होती है, वह कैक्टि नहीं होती है। ऐसा समीचीन डिजाइन, जो रेगिस्तान और अर्ध-रेगिस्तान की सबसे कठिन परिस्थितियों में जीवित रहना संभव बनाता है, पौधों के अन्य व्यवस्थित समूहों में भी उत्पन्न हुआ जो कैक्टस परिवार से संबंधित नहीं हैं। इसके विपरीत, कैक्टि हमेशा कांटों से युक्त गेंद या स्तंभ का रूप नहीं लेता है।

उष्णकटिबंधीय जंगल के आम निवासी पौधों पर चढ़ रहे हैं और चढ़ाई कर रहे हैं, साथ ही एपिफाइटिक पौधे जो लकड़ी के पौधों के मुकुट में बसते हैं। वे सभी जल्द से जल्द कुंवारी जंगलों के घने अंडरग्राउंड के शाश्वत गोधूलि से बाहर निकलने का प्रयास करते हैं। वर्षा वन. वे शक्तिशाली चड्डी और समर्थन प्रणाली बनाए बिना प्रकाश तक अपना रास्ता खोजते हैं जिसके लिए बड़ी निर्माण सामग्री की लागत की आवश्यकता होती है। वे अन्य पौधों की "सेवाओं" का उपयोग करके शांति से ऊपर चढ़ते हैं जो समर्थन के रूप में कार्य करते हैं। इस नए कार्य का सफलतापूर्वक सामना करने के लिए, पौधों ने विभिन्न और काफी तकनीकी रूप से उन्नत अंगों का आविष्कार किया है: जड़ें और पत्ती पेटीओल्स उन पर बहिर्गमन के साथ, शाखाओं पर कांटे, चिपके हुए पुष्पक्रम कुल्हाड़ियों आदि। पौधों के पास उनके निपटान में लासो लूप होते हैं; विशेष डिस्क जिसकी सहायता से एक पौधा दूसरे पौधे के निचले भाग से जुड़ा होता है; जंगम सिरिफ़ॉर्म हुक, पहले मेजबान पौधे के तने में खुदाई करते हैं, और फिर उसमें सूजन आ जाती है; कुछ अलग किस्म कानिचोड़ने वाले उपकरण और अंत में, एक बहुत ही परिष्कृत मनोरंजक उपकरण।

कम तापमान के लिए पौधे के प्रतिरोध को ठंड प्रतिरोध और ठंढ प्रतिरोध में विभाजित किया गया है। शीत प्रतिरोध को शून्य से थोड़ा ऊपर सकारात्मक तापमान को सहन करने की पौधों की क्षमता के रूप में समझा जाता है। शीत प्रतिरोध समशीतोष्ण क्षेत्र (जौ, जई, सन, वीच, आदि) के पौधों की विशेषता है। उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय पौधे क्षतिग्रस्त हो जाते हैं और 0º से 10º C (कॉफी, कपास, ककड़ी, आदि) के तापमान पर मर जाते हैं। अधिकांश कृषि संयंत्रों के लिए, कम सकारात्मक तापमान हानिकारक नहीं होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि शीतलन के दौरान, पौधों का एंजाइमेटिक तंत्र परेशान नहीं होता है, कवक रोगों का प्रतिरोध कम नहीं होता है, और पौधों को कोई ध्यान देने योग्य क्षति नहीं होती है।
ठंड प्रतिरोध की डिग्री विभिन्न पौधेएक ही नहीं है। दक्षिणी अक्षांशों के कई पौधे ठंड से क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। 3 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर खीरा, कपास, बीन्स, मक्का और बैंगन खराब हो जाते हैं। शीत सहनशीलता में किस्में भिन्न होती हैं। पौधों के ठंडे प्रतिरोध को चिह्नित करने के लिए, न्यूनतम तापमान की अवधारणा का उपयोग किया जाता है जिस पर पौधे की वृद्धि रुक ​​जाती है। कृषि संयंत्रों के एक बड़े समूह के लिए इसका मान 4°C होता है। हालांकि, कई पौधों में न्यूनतम तापमान अधिक होता है और इसलिए वे ठंड के प्रति कम प्रतिरोधी होते हैं।

कम तापमान का प्रतिरोध आनुवंशिक रूप से निर्धारित विशेषता है। पौधों का ठंडा प्रतिरोध साइटोप्लाज्म की सामान्य संरचना को बनाए रखने के लिए पौधों की क्षमता, शीतलन की अवधि के दौरान चयापचय को बदलने और बाद में पर्याप्त उच्च स्तर पर तापमान में वृद्धि से निर्धारित होता है।

ठंढ प्रतिरोध - 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान को सहन करने की पौधों की क्षमता, कम नकारात्मक तापमान। फ्रॉस्ट-प्रतिरोधी पौधे कम नकारात्मक तापमान के प्रभाव को रोकने या कम करने में सक्षम हैं। -20 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान के साथ सर्दियों में फ्रॉस्ट रूस के क्षेत्र के एक महत्वपूर्ण हिस्से के लिए आम हैं। वार्षिक, द्विवार्षिक और बारहमासी पौधे ठंढ के संपर्क में हैं। ओटोजेनी की विभिन्न अवधियों में पौधे सर्दियों की स्थिति को सहन करते हैं। वार्षिक फसलों में, बीज (वसंत के पौधे), अंकुरित पौधे (सर्दियों की फसलें) सर्दियों में, द्विवार्षिक और बारहमासी फसलों में - कंद, जड़ वाली फसलें, बल्ब, प्रकंद, वयस्क पौधे। सर्दियों, बारहमासी शाकाहारी और लकड़ी के फलों की फसलों की ओवरविन्टर की क्षमता उनके उच्च ठंढ प्रतिरोध के कारण होती है। इन पौधों के ऊतक जम सकते हैं, लेकिन पौधे मरते नहीं हैं।

जैविक कारक एक दूसरे पर जीवों द्वारा लगाए गए प्रभावों का एक समूह है। पौधों को प्रभावित करने वाले जैविक कारकों को जूजेनिक और फाइटोजेनिक में विभाजित किया गया है।
जूजेनिक जैविक कारक पौधों पर जानवरों के प्रभाव हैं। सबसे पहले, वे जानवरों द्वारा पौधों के खाने को शामिल करते हैं। जानवर पूरे पौधे या उसके अलग-अलग हिस्सों को खा सकता है। जंतुओं द्वारा पौधों की शाखाओं और टहनियों को खाने के परिणामस्वरूप वृक्षों का मुकुट बदल जाता है। अधिकांश बीज पक्षियों और कृन्तकों को खिलाए जाते हैं। पादप जंतुओं द्वारा क्षतिग्रस्त होने वाले पौधे अपने अस्तित्व के लिए संघर्ष करने के लिए विवश हो जाते हैं और अपनी रक्षा के लिए काँटे उगाते हैं, शेष पत्तियों को लगन से उगाते हैं, आदि। एक पर्यावरणीय रूप से महत्वपूर्ण कारक पौधों पर जानवरों द्वारा लगाया गया यांत्रिक प्रभाव है: यह जानवरों द्वारा खाए जाने के साथ-साथ रौंदने पर पूरे पौधे को नुकसान होता है। लेकिन पौधों पर जानवरों के प्रभाव का एक बहुत ही सकारात्मक पक्ष भी है: उनमें से एक परागण है।

Phytogenic जैविक कारकों में एक दूसरे पर कम दूरी पर स्थित पौधों का प्रभाव शामिल है। पौधों के बीच संबंधों के कई रूप होते हैं: जड़ों का आपस में जुड़ना और संलयन, मुकुटों की बुनाई, शाखाओं को बांधना, लगाव के लिए एक पौधे का दूसरे द्वारा उपयोग करना आदि। बदले में, कोई भी पादप समुदाय अपने आवास के अजैविक (रासायनिक, भौतिक, जलवायु, भूवैज्ञानिक) गुणों की समग्रता को प्रभावित करता है। हम सभी जानते हैं कि अजैविक स्थितियों के बीच का अंतर कितनी दृढ़ता से व्यक्त किया जाता है, उदाहरण के लिए, एक जंगल में और एक खेत या मैदान में। इस प्रकार, यह ध्यान देने योग्य है कि जैविक कारक पौधे के जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

कार्य 1. बीज फैलाव के लिए संयंत्र अनुकूलन

स्थापित करें कि कैसे पौधे कीटों, पक्षियों, स्तनधारियों और मनुष्यों के माध्यम से बीज फैलाव के लिए अनुकूलित होते हैं। तालिका भरें।

बीज फैलाव के लिए पौधों का अनुकूलन

तालिका में सूचीबद्ध पौधों के बीजों में ऐसे कौन से गुण हैं जो आपके द्वारा खोजी गई विधियों से बीजों के प्रसार में योगदान करते हैं? विशिष्ट उदाहरण दें।

दो आबादी की परस्पर क्रिया को सैद्धांतिक रूप से "+", "-", "0" प्रतीकों के युग्मित संयोजन के रूप में दर्शाया जा सकता है, जहाँ "+" जनसंख्या के लिए लाभ को दर्शाता है, "-" - जनसंख्या की गिरावट, अर्थात् , हानि, और "0" - अनुपस्थिति बातचीत में महत्वपूर्ण परिवर्तन। प्रस्तावित प्रतीकवाद का उपयोग करते हुए, बातचीत के प्रकारों को परिभाषित करें, संबंधों के उदाहरण दें और अपनी नोटबुक में एक तालिका बनाएं।

जैविक संबंध

1. हैंडआउट उपदेशात्मक सामग्री का उपयोग करके, झील के पारिस्थितिकी तंत्र का खाद्य जाल तैयार करें।

2. किन परिस्थितियों में झील लंबे समय तक नहीं बदलेगी?

3. लोगों के किन कार्यों से झील के पारिस्थितिकी तंत्र का तेजी से विनाश हो सकता है?

मॉड्यूल के लिए व्यक्तिगत कार्य "जीवों की पारिस्थितिकी से पारिस्थितिक तंत्र की पारिस्थितिकी तक" विकल्प 6

कार्य 1. जीवित जीवों का अत्यधिक रहने की स्थिति में अनुकूलन

कई जीव अपने जीवन के दौरान समय-समय पर उन कारकों के प्रभाव का अनुभव करते हैं जो इष्टतम से बहुत भिन्न होते हैं। उन्हें अत्यधिक गर्मी, और ठंढ, और गर्मी के सूखे, और जल निकायों के सूखने और भोजन की कमी को सहना पड़ता है। जब सामान्य जीवन बहुत कठिन होता है, तो वे ऐसी चरम स्थितियों के अनुकूल कैसे होते हैं? प्रतिकूल जीवन स्थितियों के हस्तांतरण के अनुकूल होने के मुख्य तरीकों के उदाहरण दें

कार्य 2. जैविक संबंध।

रेखांकन से निर्धारित करें कि एक ही पारिस्थितिक स्थान में रहने वाले जीवों की दो निकट संबंधी प्रजातियों के बीच संबंध के क्या परिणाम हो सकते हैं? यह रिश्ता क्या कहलाता? उत्तर स्पष्ट कीजिए।

चित्र.11. दो प्रकार के सिलिअट्स-जूते की संख्या में वृद्धि (1 - पूंछ वाला जूता, 2 - सुनहरा जूता):

ए - जब बड़ी मात्रा में भोजन (बैक्टीरिया) के साथ शुद्ध संस्कृतियों में उगाया जाता है; बी - मिश्रित संस्कृति में, समान मात्रा में भोजन के साथ

कार्य 3. दक्षिणी Urals के प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र

1. नदी के पारितंत्र का खाद्य जाल बनाएं।

2. किन परिस्थितियों में नदी लंबे समय तक नहीं बदलेगी?

3. लोगों के किन कार्यों से नदी के पारितंत्र का तेजी से विनाश हो सकता है?

4. प्रचुरता, बायोमास और ऊर्जा के पारिस्थितिक पिरामिडों का उपयोग करते हुए पारिस्थितिकी तंत्र की पोषी संरचना का वर्णन करें।

पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए पादप ओण्टोजेनेसिस की अनुकूलन क्षमता उनके विकासवादी विकास (परिवर्तनशीलता, आनुवंशिकता, चयन) का परिणाम है। प्रत्येक पौधों की प्रजातियों के फाईलोजेनेसिस के दौरान, विकास की प्रक्रिया में, अस्तित्व की स्थितियों के लिए व्यक्ति की कुछ आवश्यकताओं और पारिस्थितिक स्थान पर अनुकूलन क्षमता विकसित की गई है। नमी और छाया सहिष्णुता, गर्मी प्रतिरोध, ठंड प्रतिरोध और विशिष्ट पौधों की प्रजातियों की अन्य पारिस्थितिक विशेषताएं उपयुक्त परिस्थितियों के दीर्घकालिक जोखिम के परिणामस्वरूप विकास के दौरान बनाई गई हैं। तो, गर्मी से प्यार करने वाले पौधे और छोटे दिन के पौधे दक्षिणी अक्षांशों की विशेषता हैं, गर्मी की कम मांग और लंबे दिन के पौधे - उत्तरी के लिए।

प्रकृति में, एक भौगोलिक क्षेत्र में, प्रत्येक पौधे की प्रजाति अपनी जैविक विशेषताओं के अनुरूप एक पारिस्थितिक स्थान पर रहती है: नमी-प्रेमी - जल निकायों के करीब, छाया-सहिष्णु - वन चंदवा के नीचे, आदि। पौधों की आनुवंशिकता प्रभाव में बनती है कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों के। भी महत्वपूर्ण हैं बाहरी स्थितियांसंयंत्र ओटोजेनी।

ज्यादातर मामलों में, कृषि फसलों के पौधे और फसलें (रोपण), कुछ प्रतिकूल कारकों की कार्रवाई का अनुभव करते हुए, ऐतिहासिक रूप से विकसित अस्तित्व की स्थितियों के अनुकूलन के परिणामस्वरूप उनका प्रतिरोध दिखाते हैं, जिसे केए तिमिरयाज़ेव ने नोट किया था।

1. बुनियादी रहने का वातावरण।

पर्यावरण (पौधों और जानवरों के आवास और मानव उत्पादन गतिविधियों) का अध्ययन करते समय, निम्नलिखित मुख्य घटकों को प्रतिष्ठित किया जाता है: वायु पर्यावरण; जलीय पर्यावरण (जलमंडल); जीव (मानव, घरेलू और जंगली जानवर, जिसमें मछली और पक्षी भी शामिल हैं); वनस्पति (खेती और जंगली पौधे, जिनमें पानी में उगने वाले पौधे भी शामिल हैं); मिट्टी (वनस्पति परत); उप-भूमि (ऊपरी भाग) भूपर्पटी, जिसके भीतर खनन संभव है); जलवायु और ध्वनिक वातावरण।

वायु पर्यावरण बाहरी हो सकता है, जिसमें अधिकांश लोग अपने समय का एक छोटा हिस्सा (10-15%), आंतरिक उत्पादन (एक व्यक्ति अपने समय का 25-30% तक खर्च करता है) और आंतरिक आवासीय, जहां खर्च करते हैं, जहां खर्च करते हैं। लोग ज्यादातर समय रहते हैं (60 -70% या अधिक तक)।

पृथ्वी की सतह पर बाहरी हवा में आयतन के अनुसार: 78.08% नाइट्रोजन; 20.95% ऑक्सीजन; 0.94% अक्रिय गैसें और 0.03% कार्बन डाइऑक्साइड. 5 किमी की ऊंचाई पर ऑक्सीजन की मात्रा समान रहती है, जबकि नाइट्रोजन बढ़कर 78.89% हो जाती है। अक्सर पृथ्वी की सतह के पास की हवा में विभिन्न अशुद्धियाँ होती हैं, खासकर शहरों में: इसमें 40 से अधिक तत्व होते हैं जो प्राकृतिक वायु पर्यावरण के लिए विदेशी होते हैं। घरों में इनडोर हवा, एक नियम के रूप में, है

कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ी हुई सामग्री, और औद्योगिक परिसर की आंतरिक हवा में आमतौर पर अशुद्धियाँ होती हैं, जिसकी प्रकृति उत्पादन तकनीक द्वारा निर्धारित की जाती है। गैसों के बीच जलवाष्प निकलती है, जो पृथ्वी से वाष्पीकरण के परिणामस्वरूप वायुमंडल में प्रवेश करती है। इसका अधिकांश भाग (90%) वायुमंडल की सबसे निचली पाँच किलोमीटर की परत में केंद्रित है, ऊँचाई के साथ इसकी मात्रा बहुत जल्दी घट जाती है। वायुमंडल में बहुत अधिक धूल होती है जो पृथ्वी की सतह से और आंशिक रूप से अंतरिक्ष से आती है। तेज लहरों के दौरान, हवाएं समुद्र और महासागरों से पानी का छिड़काव करती हैं। इस प्रकार नमक के कण पानी से वातावरण में मिल जाते हैं। ज्वालामुखी विस्फोट, जंगल की आग, औद्योगिक सुविधाओं आदि के परिणामस्वरूप। अधूरे दहन के उत्पादों से वायु प्रदूषित होती है। अधिकांश धूल और अन्य अशुद्धियाँ हवा की जमीनी परत में होती हैं। बारिश के बाद भी, 1 सेमी में लगभग 30 हजार धूल के कण होते हैं, और शुष्क मौसम में शुष्क मौसम में कई गुना अधिक होते हैं।

ये सभी छोटी-छोटी अशुद्धियाँ आकाश के रंग को प्रभावित करती हैं। गैसों के अणु सूर्य की किरण के स्पेक्ट्रम के लघु-तरंग दैर्ध्य भाग को बिखेरते हैं, अर्थात। बैंगनी और नीली किरणें। इसलिए दिन में आसमान नीला रहता है। और अशुद्धता कण, जो गैस के अणुओं से बहुत बड़े होते हैं, लगभग सभी तरंग दैर्ध्य की प्रकाश किरणों को बिखेरते हैं। इसलिए, जब हवा धूल भरी होती है या पानी की बूंदें होती हैं, तो आकाश सफेद हो जाता है। अधिक ऊंचाई पर, आकाश गहरा बैंगनी और यहां तक ​​कि काला भी होता है।

पृथ्वी पर होने वाले प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, वनस्पति सालाना 100 बिलियन टन कार्बनिक पदार्थ बनाती है (लगभग आधा समुद्र और महासागरों के लिए जिम्मेदार है), जबकि लगभग 200 बिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड को आत्मसात करते हुए और लगभग 145 बिलियन टन को मुक्त करते हैं। वातावरण। मुक्त ऑक्सीजन, ऐसा माना जाता है कि प्रकाश संश्लेषण के कारण वातावरण में सभी ऑक्सीजन का निर्माण होता है। इस चक्र में हरे भरे स्थानों की भूमिका निम्नलिखित आंकड़ों से संकेतित होती है: 1 हेक्टेयर हरे भरे स्थान औसतन 1 घंटे (सांस लेते समय 200 लोग इस दौरान उत्सर्जित) में 8 किलोग्राम कार्बन डाइऑक्साइड की हवा को साफ करते हैं। एक वयस्क पेड़ प्रतिदिन 180 लीटर ऑक्सीजन छोड़ता है, और पांच महीनों में (मई से सितंबर तक) यह लगभग 44 किलोग्राम कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है।

जारी ऑक्सीजन की मात्रा और अवशोषित कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा हरे स्थानों की उम्र, प्रजातियों की संरचना, रोपण घनत्व और अन्य कारकों पर निर्भर करती है।

समान रूप से महत्वपूर्ण समुद्री पौधे हैं - फाइटोप्लांकटन (मुख्य रूप से शैवाल और बैक्टीरिया), जो प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से ऑक्सीजन छोड़ते हैं।

जलीय पर्यावरण में सतही और भूजल शामिल हैं। सतही जल मुख्य रूप से समुद्र में केंद्रित है, जिसकी सामग्री 1 अरब 375 मिलियन क्यूबिक किलोमीटर है - पृथ्वी पर सभी पानी का लगभग 98%। महासागर की सतह (जल क्षेत्र) 361 मिलियन वर्ग किलोमीटर है। यह लगभग 2.4 गुना है अधिक क्षेत्रभूमि - 149 मिलियन वर्ग किलोमीटर का क्षेत्र। समुद्र में पानी खारा है, और इसमें से अधिकांश (1 बिलियन क्यूबिक किलोमीटर से अधिक) लगभग 3.5% की निरंतर लवणता और लगभग 3.7 डिग्री सेल्सियस के तापमान को बरकरार रखता है। लवणता और तापमान में ध्यान देने योग्य अंतर लगभग विशेष रूप से सतह पर देखे जाते हैं। पानी की परत, और सीमांत और विशेष रूप से भूमध्य सागर में भी। पानी में घुलित ऑक्सीजन की मात्रा 50-60 मीटर की गहराई पर काफी कम हो जाती है।

भूजल खारा, खारा (कम लवणता) और ताजा हो सकता है; मौजूदा भूतापीय जल का तापमान ऊंचा (30ºC से अधिक) होता है।

मानव जाति की उत्पादन गतिविधियों और उसकी घरेलू जरूरतों के लिए ताजे पानी की आवश्यकता होती है, जिसकी मात्रा पृथ्वी पर पानी की कुल मात्रा का केवल 2.7% है, और इसका बहुत छोटा हिस्सा (केवल 0.36%) उन स्थानों पर उपलब्ध है जहां निकासी के लिए आसानी से उपलब्ध हैं। अधिकांश ताजे पानी बर्फ और मीठे पानी के हिमखंडों में पाए जाते हैं जो मुख्य रूप से अंटार्कटिक सर्कल के क्षेत्रों में पाए जाते हैं।

ताजे पानी का वार्षिक वैश्विक नदी अपवाह 37.3 हजार घन किलोमीटर है। इसके अलावा, भाग भूजल, 13 हजार घन किलोमीटर के बराबर। दुर्भाग्य से, रूस में अधिकांश नदी प्रवाह, लगभग 5,000 क्यूबिक किलोमीटर की मात्रा में, सीमांत और कम आबादी वाले उत्तरी क्षेत्रों पर पड़ता है।

जलवायु पर्यावरण विभिन्न पशु प्रजातियों के विकास का निर्धारण करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है, वनस्पतिऔर इसकी उर्वरता। अभिलक्षणिक विशेषतारूस यह है कि उसके अधिकांश क्षेत्र में अन्य देशों की तुलना में अधिक ठंडी जलवायु है।

पर्यावरण के सभी माने जाने वाले घटक शामिल हैं

BIOSPHERE: पृथ्वी का खोल, जिसमें वायुमंडल का हिस्सा, जलमंडल और स्थलमंडल का ऊपरी हिस्सा शामिल है, जो पदार्थ और ऊर्जा प्रवास के जटिल जैव रासायनिक चक्रों से जुड़े हुए हैं, पृथ्वी के भूवैज्ञानिक खोल, जीवित जीवों का निवास है। जीवमंडल के जीवन की ऊपरी सीमा पराबैंगनी किरणों की तीव्र एकाग्रता से सीमित है; निम्न - पृथ्वी के आंतरिक भाग का उच्च तापमान (100`C से अधिक)। इसकी चरम सीमा केवल निम्न जीवों - जीवाणुओं द्वारा ही प्राप्त की जाती है।

विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए एक पौधे का अनुकूलन (अनुकूलन) शारीरिक तंत्र (शारीरिक अनुकूलन) द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, और जीवों (प्रजातियों) की आबादी में - आनुवंशिक परिवर्तनशीलता, आनुवंशिकता और चयन (आनुवंशिक अनुकूलन) के तंत्र के कारण। पर्यावरणीय कारक नियमित रूप से और बेतरतीब ढंग से बदल सकते हैं। नियमित रूप से बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियां (मौसमों का परिवर्तन) पौधों में इन स्थितियों के लिए आनुवंशिक अनुकूलन विकसित करती हैं।

प्राकृतिक रूप से प्रकार के लिए स्वाभाविक परिस्थितियांअपने विकास और विकास की प्रक्रिया में पौधों को उगाना या उगाना अक्सर प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित होता है, जिसमें तापमान में उतार-चढ़ाव, सूखा, अत्यधिक नमी, मिट्टी की लवणता आदि शामिल हैं। प्रत्येक पौधे में बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल होने की क्षमता होती है, जिसके द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसका जीनोटाइप। एक पौधे की पर्यावरण के अनुसार चयापचय को बदलने की क्षमता जितनी अधिक होती है, इस पौधे की प्रतिक्रिया दर उतनी ही व्यापक होती है और अनुकूलन करने की क्षमता उतनी ही बेहतर होती है। यह गुण कृषि फसलों की प्रतिरोधी किस्मों को अलग करता है। एक नियम के रूप में, पर्यावरणीय कारकों में मामूली और अल्पकालिक परिवर्तन से पौधों के शारीरिक कार्यों में महत्वपूर्ण गड़बड़ी नहीं होती है, जो कि बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में अपेक्षाकृत स्थिर स्थिति बनाए रखने की उनकी क्षमता के कारण होती है, अर्थात होमोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए। हालांकि, तेज और लंबे समय तक प्रभाव से पौधे के कई कार्यों में व्यवधान होता है, और अक्सर इसकी मृत्यु हो जाती है।

प्रतिकूल परिस्थितियों के प्रभाव में, शारीरिक प्रक्रियाओं और कार्यों में कमी महत्वपूर्ण स्तर तक पहुंच सकती है जो कि ओटोजेनेसिस के आनुवंशिक कार्यक्रम के कार्यान्वयन को सुनिश्चित नहीं करती है, ऊर्जा चयापचय, नियामक प्रणाली, प्रोटीन चयापचय और पौधे के जीव के अन्य महत्वपूर्ण कार्य बाधित होते हैं। जब कोई पौधा प्रतिकूल कारकों (तनाव) के संपर्क में आता है, तो उसमें एक तनावपूर्ण स्थिति उत्पन्न होती है, आदर्श से विचलन - तनाव। तनाव किसी भी प्रतिकूल कारकों की कार्रवाई के लिए शरीर की एक सामान्य गैर-विशिष्ट अनुकूली प्रतिक्रिया है। कारकों के तीन मुख्य समूह हैं जो पौधों में तनाव पैदा करते हैं: भौतिक - अपर्याप्त या अत्यधिक आर्द्रता, प्रकाश, तापमान, रेडियोधर्मी विकिरण, यांत्रिक तनाव; रासायनिक - लवण, गैसें, ज़ेनोबायोटिक्स (शाकनाशी, कीटनाशक, कवकनाशी, औद्योगिक अपशिष्ट, आदि); जैविक - रोगजनकों या कीटों द्वारा क्षति, अन्य पौधों के साथ प्रतिस्पर्धा, जानवरों का प्रभाव, फूल आना, फलों का पकना।