ปฏิกิริยาต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้นเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต และในกรณีส่วนใหญ่ พวกมันมีค่าที่ปรับตัวได้ ดังนั้นการตอบสนองเหล่านี้จึงถูกเรียกโดย Selye "กลุ่มอาการการปรับตัวทั่วไป" ในงานต่อมา คำว่า "ความเครียด" และ "ทั่วไป กลุ่มอาการการปรับตัวเขาใช้เป็นคำพ้องความหมาย

การปรับตัว- นี่เป็นกระบวนการที่กำหนดทางพันธุกรรมของการก่อตัวของระบบป้องกันที่ช่วยเพิ่มความเสถียรและการไหลของการสร้างยีนในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

การปรับตัวเป็นหนึ่งในกลไกที่สำคัญที่สุดที่เพิ่มความเสถียรของระบบชีวภาพ รวมทั้งสิ่งมีชีวิตในพืช ในสภาวะที่เปลี่ยนแปลงไปของการดำรงอยู่ ยิ่งสิ่งมีชีวิตปรับตัวเข้ากับปัจจัยบางอย่างได้ดีเท่าไร ก็ยิ่งต้านทานความผันผวนได้มากขึ้นเท่านั้น

ความสามารถที่กำหนดทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตในการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญภายในขอบเขตที่แน่นอน ขึ้นอยู่กับการกระทำ สภาพแวดล้อมภายนอกเรียกว่า อัตราการเกิดปฏิกิริยา. มันถูกควบคุมโดยจีโนไทป์และเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด การปรับเปลี่ยนส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นภายในขอบเขตของบรรทัดฐานปฏิกิริยามีความสำคัญในการปรับตัว สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่อยู่อาศัยและช่วยให้พืชมีชีวิตรอดได้ดีขึ้นภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ผันผวน ในเรื่องนี้ การดัดแปลงดังกล่าวมีความสำคัญเชิงวิวัฒนาการ คำว่า "อัตราการเกิดปฏิกิริยา" ถูกนำมาใช้โดย V.L. โยฮันเซ่น (1909).

ความสามารถที่มากขึ้นของชนิดพันธุ์หรือความหลากหลายในการปรับเปลี่ยนตาม สิ่งแวดล้อมยิ่งอัตราการเกิดปฏิกิริยากว้างขึ้นและความสามารถในการปรับตัวก็จะสูงขึ้น คุณสมบัตินี้แตกต่าง พันธุ์ต้านทานพืชผล. ตามกฎแล้วการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในระยะสั้นไม่ได้นำไปสู่การละเมิดหน้าที่ทางสรีรวิทยาของพืชอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากความสามารถในการรักษาสมดุลไดนามิกสัมพัทธ์ของสภาพแวดล้อมภายในและความเสถียรของการทำงานทางสรีรวิทยาพื้นฐานในสภาพแวดล้อมภายนอกที่เปลี่ยนแปลงไป ในเวลาเดียวกัน ผลกระทบที่แหลมคมและเป็นเวลานานจะนำไปสู่การหยุดชะงักของการทำงานหลายอย่างของพืช และมักจะทำให้พืชตายได้

การปรับตัวรวมถึงกระบวนการและการปรับตัวทั้งหมด (กายวิภาค สัณฐานวิทยา สรีรวิทยา พฤติกรรม ฯลฯ) ที่เพิ่มความเสถียรและเอื้อต่อการอยู่รอดของสายพันธุ์

1.การปรับตัวทางกายวิภาคและสัณฐานวิทยา. ในตัวแทนบางส่วนของซีโรไฟต์ความยาวของระบบรากถึงหลายสิบเมตรซึ่งช่วยให้พืชใช้งานได้ น้ำบาดาลและไม่ขาดความชุ่มชื้นในสภาพดินและความแห้งแล้งในชั้นบรรยากาศ ในซีโรไฟต์อื่นๆ การปรากฏตัวของหนังกำพร้าหนา ขนของใบ และการเปลี่ยนใบเป็นหนามช่วยลดการสูญเสียน้ำ ซึ่งมีความสำคัญมากในสภาวะที่ขาดความชุ่มชื้น

ขนและหนามที่ไหม้เกรียมปกป้องพืชจากการถูกสัตว์กิน

ต้นไม้ในทุ่งทุนดราหรือบนภูเขาสูงดูเหมือนไม้พุ่มหมอบคืบคลานในฤดูหนาวจะถูกปกคลุมไปด้วยหิมะซึ่งช่วยปกป้องพวกเขาจากน้ำค้างแข็งรุนแรง

ในพื้นที่ภูเขาที่มีอุณหภูมิผันผวนมากในตอนกลางวัน พืชมักมีลักษณะเป็นหมอนแบนและมีลำต้นจำนวนมากที่มีระยะห่างกันหนาแน่น วิธีนี้ช่วยให้คุณเก็บความชื้นภายในหมอนและอุณหภูมิที่ค่อนข้างสม่ำเสมอได้ตลอดทั้งวัน

ที่หนองน้ำและ พืชน้ำมีการสร้างเนื้อเยื่อที่มีอากาศถ่ายเท (aerenchyma) ซึ่งเป็นแหล่งกักเก็บอากาศและอำนวยความสะดวกในการหายใจของส่วนต่าง ๆ ของพืชที่แช่อยู่ในน้ำ

2. การปรับตัวทางสรีรวิทยาและชีวเคมี. ในพืชอวบน้ำ การปรับตัวสำหรับการเจริญเติบโตในทะเลทรายและกึ่งทะเลทรายคือการดูดซึม CO 2 ระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงตามเส้นทาง CAM พืชเหล่านี้มีปากใบปิดในระหว่างวัน ดังนั้นพืชจึงเก็บน้ำสำรองภายในไม่ให้ระเหย ในทะเลทราย น้ำเป็นปัจจัยหลักที่จำกัดการเจริญเติบโตของพืช ปากใบเปิดในเวลากลางคืนและในเวลานี้ CO 2 เข้าสู่เนื้อเยื่อสังเคราะห์แสง การมีส่วนร่วมในภายหลังของ CO2 ในวัฏจักรการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นในเวลากลางวันโดยมีปากใบปิด

การปรับตัวทางสรีรวิทยาและชีวเคมีรวมถึงความสามารถของปากใบในการเปิดและปิด ขึ้นอยู่กับสภาวะภายนอก การสังเคราะห์ในเซลล์ของกรดแอบไซซิก, โพรลีน, โปรตีนป้องกัน, ไฟโตอเล็กซิน, ไฟโตไซด์, กิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของเอนไซม์ที่ต่อต้านการสลายตัวของออกซิเจน อินทรียฺวัตถุการสะสมของน้ำตาลในเซลล์และการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ อีกหลายประการในการเผาผลาญช่วยเพิ่มความต้านทานของพืชต่อสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย

ปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เหมือนกันสามารถทำได้โดยใช้รูปแบบโมเลกุลหลายรูปแบบของเอนไซม์เดียวกัน (ไอโซเอนไซม์) ในขณะที่ไอโซฟอร์มแต่ละตัวแสดงกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาในช่วงที่ค่อนข้างแคบของพารามิเตอร์ทางสิ่งแวดล้อมบางอย่าง เช่น อุณหภูมิ การมีไอโซไซม์จำนวนหนึ่งช่วยให้พืชทำปฏิกิริยาได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างกว่ามาก เมื่อเทียบกับไอโซไซม์แต่ละตัว ทำให้โรงงานสามารถทำหน้าที่สำคัญได้สำเร็จในสภาวะอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป

3. การปรับพฤติกรรมหรือการหลีกเลี่ยงปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์. ตัวอย่างคือแมลงเม่าและแมลงเม่า (ดอกป๊อปปี้, ดอกดาวเรือง, crocuses, ทิวลิป, snowdrops) พวกเขาผ่านวงจรการพัฒนาทั้งหมดในฤดูใบไม้ผลิเป็นเวลา 1.5-2 เดือนก่อนที่จะเริ่มมีความร้อนและความแห้งแล้ง ดังนั้นพวกเขาจึงลาออกหรือหลีกเลี่ยงการตกอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงกดดัน ในทำนองเดียวกัน พืชผลทางการเกษตรที่สุกก่อนกำหนดจะสร้างพืชผลก่อนที่จะเกิดเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ตามฤดูกาล: หมอกในเดือนสิงหาคม ฝน น้ำค้างแข็ง ดังนั้นการเลือกพืชผลทางการเกษตรจำนวนมากจึงมุ่งสร้างพันธุ์ที่สุกเร็ว ไม้ยืนต้นอยู่เหนือฤดูหนาวเหมือนเหง้าและหัวในดินภายใต้หิมะ ซึ่งช่วยปกป้องพวกมันจากการแช่แข็ง

การปรับพืชให้เข้ากับปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยจะดำเนินการพร้อมกันในหลายระดับของการควบคุม - จากเซลล์เดียวไปจนถึงภาวะไฟโตซีโนซิส ยิ่งระดับการจัดองค์กรสูง (เซลล์ สิ่งมีชีวิต ประชากร) จำนวนกลไกที่เกี่ยวข้องในการปรับตัวของพืชให้เข้ากับความเครียดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ระเบียบของกระบวนการเมแทบอลิซึมและการปรับตัวภายในเซลล์ดำเนินการโดยใช้ระบบ: การเผาผลาญ (เอนไซม์); พันธุกรรม; เมมเบรน ระบบเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด ดังนั้นคุณสมบัติของเยื่อหุ้มเซลล์จึงขึ้นอยู่กับกิจกรรมของยีนและกิจกรรมที่แตกต่างกันของยีนเองจึงอยู่ภายใต้การควบคุมของเยื่อหุ้ม การสังเคราะห์เอ็นไซม์และกิจกรรมของพวกมันถูกควบคุมที่ระดับพันธุกรรม ในเวลาเดียวกัน เอ็นไซม์ควบคุมเมแทบอลิซึมของกรดนิวคลีอิกในเซลล์

บน ระดับสิ่งมีชีวิตกลไกการปรับตัวของเซลลูลาร์มีการเพิ่มกลไกใหม่ซึ่งสะท้อนถึงปฏิสัมพันธ์ของอวัยวะต่างๆ ภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย พืชจะสร้างและคงไว้ซึ่งธาตุผลไม้จำนวนหนึ่งซึ่งได้รับในปริมาณที่เพียงพอกับสารที่จำเป็นเพื่อสร้างเมล็ดที่เต็มเปี่ยม ตัวอย่างเช่น ในช่อดอกของธัญพืชที่เพาะปลูกและในครอบฟันของไม้ผล ภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย รังไข่ที่วางไว้มากกว่าครึ่งหนึ่งสามารถร่วงหล่นได้ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์เชิงแข่งขันระหว่างอวัยวะเพื่อการใช้งานทางสรีรวิทยาและสารอาหาร

ภายใต้สภาวะความเครียด กระบวนการของอายุและการร่วงหล่นของใบล่างจะถูกเร่งอย่างรวดเร็ว โดยที่ ที่พืชต้องการสารย้ายจากพวกมันไปยังอวัยวะเล็กซึ่งตอบสนองต่อกลยุทธ์การเอาชีวิตรอดของสิ่งมีชีวิต ต้องขอบคุณการรีไซเคิลสารอาหารจากใบล่าง ใบที่อายุน้อยกว่า ใบบน ยังคงมีชีวิต

มีกลไกการงอกใหม่ของอวัยวะที่สูญหาย เช่น ผิวของแผลถูกคลุมด้วยรอง เนื้อเยื่อผิวหนัง(wound periderm) บาดแผลตามลำต้นหรือกิ่ง รักษาด้วยการไหลเข้า (แคลลัส) เมื่อสูญเสียยอดยอด ตาที่อยู่เฉยๆ ก็ตื่นขึ้นในพืชและยอดด้านข้างจะพัฒนาอย่างเข้มข้น การฟื้นฟูใบไม้ในฤดูใบไม้ผลิแทนที่จะเป็นใบไม้ร่วงในฤดูใบไม้ร่วงเป็นตัวอย่างของการฟื้นฟูอวัยวะตามธรรมชาติ การสร้างใหม่เป็นการปรับตัวทางชีวภาพที่ให้ การสืบพันธุ์ของพืชพืชแยกตามส่วนของราก เหง้า แทลลัส กิ่งก้านและใบ เซลล์ที่แยกได้ โปรโตพลาสต์แต่ละส่วน มีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติสำหรับการปลูกพืช การปลูกผลไม้ ป่าไม้ สวนไม้ประดับ ฯลฯ

ระบบฮอร์โมนยังมีส่วนร่วมในกระบวนการป้องกันและปรับตัวในระดับพืชอีกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อทำหน้าที่ อาการไม่พึงประสงค์ในพืชเนื้อหาของสารยับยั้งการเจริญเติบโตเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว: เอทิลีนและกรดแอบซิสซา พวกมันลดการเผาผลาญ ยับยั้งกระบวนการเจริญเติบโต เร่งการแก่ อวัยวะที่ร่วงหล่น และการเปลี่ยนแปลงของพืชให้อยู่ในสถานะที่อยู่เฉยๆ การยับยั้งกิจกรรมการทำงานภายใต้ความเครียดภายใต้อิทธิพลของสารยับยั้งการเจริญเติบโตเป็นปฏิกิริยาลักษณะเฉพาะสำหรับพืช ในเวลาเดียวกัน เนื้อหาของสารกระตุ้นการเจริญเติบโตในเนื้อเยื่อลดลง: ไซโตไคนิน ออกซิน และจิบเบอเรลลิน

บน ระดับประชากรมีการเพิ่มการคัดเลือกซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตที่ดัดแปลงมากขึ้น ความเป็นไปได้ของการคัดเลือกนั้นพิจารณาจากการมีอยู่ของความแปรปรวนภายในเซลล์ในความต้านทานของพืชต่อปัจจัยแวดล้อมต่างๆ ตัวอย่างของความแปรปรวนของมวลรวมในเซลล์สืบพันธุ์ในความต้านทานอาจเป็นลักษณะที่ไม่เป็นมิตรของต้นกล้าบนดินเค็มและการเพิ่มขึ้นของความแปรผันของเวลางอกด้วยการกระทำของแรงกดดันที่เพิ่มขึ้น

สปีชีส์ในมุมมองสมัยใหม่ประกอบด้วยไบโอไทป์จำนวนมาก - หน่วยทางนิเวศวิทยาที่เล็กกว่า เหมือนกันทางพันธุกรรม แต่แสดงการดื้อต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อมต่างกัน ที่ เงื่อนไขต่างๆไม่ใช่ว่าทุกไบโอไทป์จะมีความสำคัญเท่ากัน และจากการแข่งขัน มีเพียงไบโอไทป์เท่านั้นที่ยังคงตรงตามเงื่อนไขที่กำหนดได้ดีที่สุด นั่นคือความต้านทานของประชากร (ความหลากหลาย) ต่อปัจจัยเฉพาะถูกกำหนดโดยความต้านทานของสิ่งมีชีวิตที่ประกอบเป็นประชากร พันธุ์ต้านทานมีชุดของไบโอไทป์ที่ให้ผลผลิตที่ดีแม้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

ในขณะเดียวกัน ในกระบวนการเพาะปลูกระยะยาว องค์ประกอบและอัตราส่วนของไบโอไทป์ในประชากรจะเปลี่ยนไปในพันธุ์ต่าง ๆ ซึ่งส่งผลต่อผลผลิตและคุณภาพของความหลากหลาย ซึ่งมักจะไม่ดีขึ้น

ดังนั้น การปรับตัวจึงรวมถึงกระบวนการและการดัดแปลงทั้งหมดที่เพิ่มความต้านทานของพืชต่อสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย (ทางกายวิภาค สัณฐานวิทยา สรีรวิทยา ชีวเคมี พฤติกรรม ประชากร ฯลฯ)

แต่ในการเลือกวิธีการปรับตัวที่มีประสิทธิภาพที่สุด สิ่งสำคัญคือช่วงเวลาที่ร่างกายต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพใหม่

ด้วยการดำเนินการอย่างกะทันหันของปัจจัยที่รุนแรง การตอบสนองไม่สามารถล่าช้าได้ จะต้องปฏิบัติตามทันทีเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายต่อโรงงานที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ด้วยผลกระทบระยะยาวจากกองกำลังขนาดเล็ก การจัดเรียงใหม่แบบปรับได้จะเกิดขึ้นทีละน้อย ในขณะที่ทางเลือกของกลยุทธ์ที่เป็นไปได้จะเพิ่มขึ้น

ในเรื่องนี้มีสามกลยุทธ์ในการปรับตัวหลัก: วิวัฒนาการ, พันธุกรรมและ ด่วน. งานของกลยุทธ์คือการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้บรรลุเป้าหมายหลัก - การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตภายใต้ความเครียด กลยุทธ์การปรับตัวมุ่งเป้าไปที่การรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของโมเลกุลขนาดใหญ่และกิจกรรมการทำงานของโครงสร้างเซลล์ การรักษาระบบการควบคุมกิจกรรมที่สำคัญ และการจัดหาพลังงานให้กับพืช

วิวัฒนาการหรือการดัดแปลงสายวิวัฒนาการ(สายวิวัฒนาการ - การพัฒนาของสายพันธุ์ทางชีววิทยาในเวลา) - สิ่งเหล่านี้เป็นการดัดแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการวิวัฒนาการบนพื้นฐานของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมการคัดเลือกและการสืบทอด พวกมันน่าเชื่อถือที่สุดสำหรับการอยู่รอดของพืช

พืชแต่ละชนิดในกระบวนการวิวัฒนาการได้พัฒนาความต้องการบางอย่างสำหรับเงื่อนไขการดำรงอยู่และการปรับตัวให้เข้ากับระบบนิเวศน์เฉพาะที่มันครอบครอง การปรับตัวที่มั่นคงของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม ความทนทานต่อความชื้นและสี ความต้านทานความร้อน ความต้านทานต่อความเย็น และลักษณะทางนิเวศวิทยาอื่นๆ ของพืชบางชนิด เป็นผลมาจากการกระทำระยะยาวของสภาวะที่เกี่ยวข้อง ดังนั้น พืชที่ชอบความร้อนและพืชกลางวันเป็นลักษณะเฉพาะของละติจูดใต้ พืชที่ต้องการความร้อนน้อยกว่าและพืชที่มีกลางวันยาวนานเป็นลักษณะของละติจูดเหนือ การดัดแปลงเชิงวิวัฒนาการจำนวนมากของพืชซีโรไฟต์เพื่อความแห้งแล้งเป็นที่รู้จักกันดี: การใช้น้ำอย่างประหยัด ระบบรากที่ลึก การร่วงของใบและการเปลี่ยนไปสู่สภาวะที่ไม่เคลื่อนไหว และการดัดแปลงอื่นๆ

ในเรื่องนี้ พืชผลทางการเกษตรหลายชนิดมีความต้านทานอย่างแม่นยำต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อมเหล่านั้นต่อการผสมพันธุ์และการเลือกรูปแบบการผลิต หากการคัดเลือกเกิดขึ้นในรุ่นต่อๆ มาหลายชั่วอายุคนโดยเทียบกับพื้นหลังของอิทธิพลคงที่ของปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวย ความต้านทานของความหลากหลายจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เป็นเรื่องธรรมดาที่พันธุ์ที่เพาะพันธุ์โดยสถาบันวิจัยการเกษตรแห่งตะวันออกเฉียงใต้ (Saratov) จะทนต่อความแห้งแล้งได้ดีกว่าพันธุ์ที่สร้างขึ้นในศูนย์เพาะพันธุ์ของภูมิภาคมอสโก ในทำนองเดียวกันในเขตนิเวศวิทยาที่มีดินและสภาพภูมิอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยทำให้เกิดพันธุ์พืชท้องถิ่นที่ต้านทานและพันธุ์พืชเฉพาะถิ่นจะทนต่อแรงกดดันที่แสดงออกในที่อยู่อาศัย

ลักษณะของความต้านทานของพันธุ์ข้าวสาลีฤดูใบไม้ผลิจากการรวบรวมสถาบันอุตสาหกรรมพืช All-Russian (Semenov et al., 2005)

ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ สภาพแวดล้อมมักจะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และช่วงเวลาที่ปัจจัยความเครียดถึงระดับที่สร้างความเสียหายไม่เพียงพอสำหรับการก่อตัวของการปรับตัวตามวิวัฒนาการ ในกรณีเหล่านี้ พืชใช้กลไกการป้องกันที่ไม่ถาวร แต่เกิดจากแรงกดดัน ซึ่งกำหนดรูปแบบทางพันธุกรรมไว้ล่วงหน้า (กำหนดไว้)

ดัดแปลงพันธุกรรม (ฟีโนไทป์)ไม่เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมและไม่ได้รับการถ่ายทอด การก่อตัวของการดัดแปลงดังกล่าวต้องใช้เวลาค่อนข้างนาน ดังนั้นจึงเรียกว่าการดัดแปลงระยะยาว หนึ่งในกลไกดังกล่าวคือความสามารถของพืชจำนวนหนึ่งในการสร้างเส้นทางการสังเคราะห์ด้วยแสงประเภท CAM ที่ประหยัดน้ำภายใต้สภาวะขาดน้ำที่เกิดจากความแห้งแล้ง ความเค็ม อุณหภูมิต่ำ และปัจจัยกดดันอื่นๆ

การปรับตัวนี้เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการแสดงออกของยีน phosphoenolpyruvate carboxylase ซึ่งไม่ทำงานภายใต้สภาวะปกติ และยีนของเอนไซม์อื่น ๆ ของวิถี CAM ของการดูดซึม CO2 ด้วยการสังเคราะห์ทางชีวภาพของออสโมไลต์ (โพรลีน) ด้วยการกระตุ้นของสารต้านอนุมูลอิสระ ระบบและการเปลี่ยนแปลงจังหวะการเคลื่อนไหวของปากใบในแต่ละวัน ทั้งหมดนี้นำไปสู่การใช้น้ำอย่างประหยัด

ในพืชไร่เช่นในข้าวโพด aerenchyma จะหายไปภายใต้สภาพการปลูกตามปกติ แต่ภายใต้สภาวะน้ำท่วมและการขาดออกซิเจนในเนื้อเยื่อในราก เซลล์บางส่วนของคอร์เทกซ์ปฐมภูมิของรากและลำต้นตาย (อะพอพโทซิส หรือการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้) แทนที่พวกเขาจะเกิดโพรงซึ่งออกซิเจนจากส่วนทางอากาศของพืชถูกส่งไปยัง ระบบราก. สัญญาณสำหรับการตายของเซลล์คือการสังเคราะห์เอทิลีน

ปรับตัวด่วนเกิดขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและรุนแรงในสภาพความเป็นอยู่ มันขึ้นอยู่กับการก่อตัวและการทำงานของระบบป้องกันการกระแทก ระบบป้องกันการกระแทก ได้แก่ ระบบโปรตีนช็อตด้วยความร้อน ซึ่งสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว กลไกเหล่านี้ให้สภาวะการเอาตัวรอดในระยะสั้นภายใต้การกระทำของปัจจัยที่สร้างความเสียหาย และสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการก่อตัวของกลไกการปรับตัวเฉพาะทางในระยะยาวที่เชื่อถือได้มากขึ้น ตัวอย่างของกลไกการปรับตัวเฉพาะทางคือ การก่อตัวใหม่ของโปรตีนป้องกันการแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำ หรือการสังเคราะห์น้ำตาลในช่วงฤดูหนาวของพืชผลในฤดูหนาว ในเวลาเดียวกัน หากผลเสียหายของปัจจัยนั้นเกินความสามารถในการป้องกันและซ่อมแซมของร่างกาย ความตายก็ย่อมเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในกรณีนี้ สิ่งมีชีวิตตายในระยะเร่งด่วนหรือในขั้นตอนของการปรับตัวเฉพาะทาง ขึ้นอยู่กับความรุนแรงและระยะเวลาของการกระทำของปัจจัยสุดโต่ง

แยกแยะ เฉพาะเจาะจงและ ไม่เฉพาะเจาะจง (ทั่วไป)การตอบสนองของพืชต่อแรงกดดัน

ปฏิกิริยาไม่จำเพาะไม่ขึ้นกับธรรมชาติของปัจจัยการแสดง เหมือนกันภายใต้การกระทำของอุณหภูมิสูงและต่ำขาดหรือความชื้นมากเกินไป ความเข้มข้นสูงเกลือในดินหรือก๊าซที่เป็นอันตรายในอากาศ ในทุกกรณี การซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์พืชจะเพิ่มขึ้น การหายใจถูกรบกวน การสลายตัวของสารไฮโดรไลติกของสารเพิ่มขึ้น การสังเคราะห์เอทิลีนและกรดแอบไซซิกเพิ่มขึ้น และยับยั้งการแบ่งตัวและการยืดตัวของเซลล์

ตารางแสดงความซับซ้อนของการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เฉพาะเจาะจงที่เกิดขึ้นในพืชภายใต้อิทธิพลของปัจจัยแวดล้อมต่างๆ

การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทางสรีรวิทยาในพืชภายใต้อิทธิพลของสภาวะเครียด (ตาม G.V. , Udovenko, 1995)

จากข้อมูลในตารางจะเห็นได้ว่าความต้านทานของพืชต่อปัจจัยหลายประการนั้นมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาแบบทิศทางเดียว สิ่งนี้ให้เหตุผลที่เชื่อได้ว่าความต้านทานของพืชที่เพิ่มขึ้นต่อปัจจัยหนึ่งอาจมาพร้อมกับความต้านทานที่เพิ่มขึ้นต่อปัจจัยอื่น สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลอง

การทดลองที่สถาบันสรีรวิทยาพืชแห่ง Russian Academy of Sciences (Vl. V. Kuznetsov et al.) แสดงให้เห็นว่าระยะสั้น การรักษาความร้อนต้นฝ้ายมีความต้านทานเพิ่มขึ้นต่อการเค็มที่ตามมา และการปรับตัวของพืชให้เข้ากับความเค็มทำให้ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงเพิ่มขึ้น ความร้อนช็อตเพิ่มความสามารถของพืชในการปรับตัวให้เข้ากับความแห้งแล้งที่ตามมา และในทางกลับกัน ในกระบวนการของภัยแล้ง ความต้านทานของร่างกายต่ออุณหภูมิสูงจะเพิ่มขึ้น การสัมผัสกับอุณหภูมิสูงในระยะสั้นจะเพิ่มความต้านทานต่อโลหะหนักและรังสี UV-B ภัยแล้งก่อนหน้านี้เอื้อต่อการอยู่รอดของพืชในสภาพที่มีความเค็มหรือเย็นจัด

กระบวนการเพิ่มภูมิต้านทานของร่างกายต่อปัจจัยแวดล้อมที่กำหนด อันเป็นผลมาจากการปรับตัวเข้ากับปัจจัยที่มีลักษณะแตกต่างกัน เรียกว่า การปรับตัวข้าม.

เพื่อศึกษากลไกความต้านทานทั่วไป (ไม่เฉพาะเจาะจง) สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือการตอบสนองของพืชต่อปัจจัยที่ทำให้เกิดการขาดน้ำในพืช ได้แก่ ความเค็ม ความแห้งแล้ง อุณหภูมิต่ำและสูง และอื่นๆ ในระดับของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด พืชทุกชนิดตอบสนองต่อการขาดน้ำในลักษณะเดียวกัน โดดเด่นด้วยการยับยั้งการเจริญเติบโตของหน่อ การเจริญเติบโตที่เพิ่มขึ้นของระบบราก การสังเคราะห์กรดแอบไซซิก และการนำกระแสปากใบลดลง หลังจากนั้นครู่หนึ่งใบล่างจะแก่เร็วและสังเกตเห็นการตายของพวกมัน ปฏิกิริยาทั้งหมดนี้มุ่งเป้าไปที่การลดการใช้น้ำโดยการลดพื้นผิวการระเหย เช่นเดียวกับการเพิ่มกิจกรรมการดูดซึมของราก

ปฏิกิริยาเฉพาะเป็นปฏิกิริยาต่อการกระทำของปัจจัยความเครียดอย่างใดอย่างหนึ่ง ดังนั้น ไฟโตอเล็กซิน (สารที่มีคุณสมบัติเป็นยาปฏิชีวนะ) จึงถูกสังเคราะห์ในพืชเพื่อตอบสนองต่อการสัมผัสเชื้อโรค (เชื้อโรค)

การตอบสนองที่เฉพาะเจาะจงหรือไม่เฉพาะเจาะจงหมายถึงทัศนคติของพืชต่อแรงกดดันต่างๆ และในทางกลับกัน ความเฉพาะเจาะจงของปฏิกิริยาพืช ประเภทต่างๆและความหลากหลายสำหรับแรงกดดันเดียวกัน

การแสดงออกของการตอบสนองที่เฉพาะเจาะจงและไม่เฉพาะเจาะจงของพืชขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของความเครียดและอัตราการพัฒนา การตอบสนองที่เฉพาะเจาะจงจะเกิดขึ้นบ่อยขึ้นหากความเครียดเกิดขึ้นช้า และร่างกายมีเวลาที่จะสร้างใหม่และปรับตัวเข้ากับมัน ปฏิกิริยาที่ไม่เฉพาะเจาะจงมักเกิดขึ้นกับผลกระทบของความเครียดที่สั้นกว่าและรุนแรงกว่า การทำงานของกลไกการต้านทานที่ไม่เฉพาะเจาะจง (ทั่วไป) ช่วยให้พืชหลีกเลี่ยงการใช้พลังงานจำนวนมากสำหรับการก่อตัวของกลไกการปรับตัวเฉพาะ (เฉพาะ) เพื่อตอบสนองต่อการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานในสภาพความเป็นอยู่

ความต้านทานของพืชต่อความเครียดขึ้นอยู่กับระยะของยีน พืชและอวัยวะพืชที่เสถียรที่สุดในสภาวะอยู่เฉยๆ: ในรูปแบบของเมล็ดพืช, หัว; ไม้ยืนต้น - อยู่ในสภาพพักตัวลึกหลังจากใบไม้ร่วง พืชมีความอ่อนไหวมากที่สุดในวัยหนุ่มสาวเนื่องจากกระบวนการเจริญเติบโตได้รับความเสียหายตั้งแต่แรกภายใต้สภาวะความเครียด ช่วงวิกฤตที่สองคือช่วงเวลาของการสร้างเซลล์สืบพันธุ์และการปฏิสนธิ ผลกระทบของความเครียดในช่วงเวลานี้ทำให้ฟังก์ชันการสืบพันธุ์ของพืชลดลงและผลผลิตลดลง

หากสภาวะความเครียดเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าและมีความเข้มข้นต่ำ แสดงว่าพืชมีส่วนในการชุบแข็ง นี่เป็นพื้นฐานสำหรับวิธีการเพิ่มความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำ ความร้อน ความเค็ม และปริมาณก๊าซที่เป็นอันตรายในอากาศที่เพิ่มขึ้น

ความน่าเชื่อถือของสิ่งมีชีวิตพืชถูกกำหนดโดยความสามารถในการป้องกันหรือขจัดความล้มเหลวในระดับต่าง ๆ ของการจัดระเบียบทางชีววิทยา: โมเลกุล, ย่อย, เซลล์, เนื้อเยื่อ, อวัยวะ, สิ่งมีชีวิตและประชากร

เพื่อป้องกันการหยุดชะงักในชีวิตของพืชภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์หลักการ ความซ้ำซ้อน, ความแตกต่างของส่วนประกอบที่เทียบเท่าการทำงาน, ระบบสำหรับการซ่อมแซมโครงสร้างที่สูญหาย.

ความซ้ำซ้อนของโครงสร้างและฟังก์ชันการทำงานเป็นหนึ่งในวิธีหลักในการรับรองความน่าเชื่อถือของระบบ ความซ้ำซ้อนและความซ้ำซ้อนมีหลายอาการ ในระดับเซลล์ย่อย การจองและการทำซ้ำของสารพันธุกรรมมีส่วนทำให้ความน่าเชื่อถือของสิ่งมีชีวิตในพืชเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่นโดยเกลียวคู่ของ DNA โดยการเพิ่ม ploidy ความน่าเชื่อถือของการทำงานของสิ่งมีชีวิตในพืชภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลงนั้นยังได้รับการสนับสนุนโดยการปรากฏตัวของโมเลกุล RNA ของผู้ส่งสารต่างๆ และการก่อตัวของโพลีเปปไทด์ที่ต่างกัน ซึ่งรวมถึงไอโซไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาเดียวกัน แต่ต่างกันใน คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีและความเสถียรของโครงสร้างโมเลกุลภายใต้สภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป

ในระดับเซลล์ ตัวอย่างของความซ้ำซ้อนคือออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่มากเกินไป ดังนั้นจึงเป็นที่ยอมรับว่าคลอโรพลาสต์ที่มีอยู่ส่วนหนึ่งเพียงพอที่จะให้ผลิตภัณฑ์สังเคราะห์แสงแก่พืชได้ คลอโรพลาสต์ที่เหลือยังคงสำรองไว้เหมือนเดิม เช่นเดียวกับปริมาณคลอโรฟิลล์ทั้งหมด ความซ้ำซ้อนยังปรากฏอยู่ในการสะสมจำนวนมากของสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวเคมีของสารประกอบหลายชนิด

ในระดับสิ่งมีชีวิต หลักการของความซ้ำซ้อนจะแสดงออกมาในรูปแบบและการวางในช่วงเวลาที่แตกต่างกันของยอด ดอกไม้ ดอกเดือยมากกว่าที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแปลงของรุ่น ในจำนวนมหาศาลของละอองเรณู ออวุล เมล็ดพืช

ในระดับประชากร หลักการของความซ้ำซ้อนปรากฏอยู่ในบุคคลจำนวนมากที่มีความต้านทานต่อปัจจัยความเครียดเฉพาะที่แตกต่างกัน

ระบบการซ่อมแซมยังทำงานในระดับต่างๆ เช่น โมเลกุล เซลล์ สิ่งมีชีวิต ประชากร และไบโอเซโนติก กระบวนการซ่อมแซมต้องใช้พลังงานและสารพลาสติก ดังนั้น การชดใช้จะทำได้ก็ต่อเมื่อรักษาอัตราการเผาผลาญให้เพียงพอเท่านั้น หากการเผาผลาญหยุดลง การชดใช้ก็จะหยุดลง ในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงโดยเฉพาะ สำคัญมากมีการเก็บรักษาการหายใจเนื่องจากเป็นการหายใจที่ให้พลังงานสำหรับกระบวนการชดใช้

ความสามารถในการลดเซลล์ของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงนั้นพิจารณาจากความต้านทานของโปรตีนต่อการเสียสภาพ กล่าวคือ ความคงตัวของพันธะที่กำหนดโครงสร้างรอง ตติยรี และควอเทอร์นารีของโปรตีน ตัวอย่างเช่น ความต้านทานของเมล็ดที่โตเต็มที่ต่ออุณหภูมิสูงมักเกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงที่ว่าหลังจากการคายน้ำ โปรตีนของเมล็ดจะทนต่อการเสียสภาพ

แหล่งที่มาหลักของวัสดุพลังงานในฐานะสารตั้งต้นสำหรับการหายใจคือการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้น การจัดหาพลังงานของเซลล์และกระบวนการซ่อมแซมที่เกี่ยวข้องจึงขึ้นอยู่กับความเสถียรและความสามารถของอุปกรณ์สังเคราะห์แสงในการกู้คืนจากความเสียหาย เพื่อรักษาการสังเคราะห์ด้วยแสงภายใต้สภาวะที่รุนแรงในพืช การสังเคราะห์ส่วนประกอบเยื่อหุ้มไทลาคอยด์ถูกกระตุ้น ยับยั้งการเกิดออกซิเดชันของไขมัน และโครงสร้างโครงสร้างพิเศษของพลาสติดกลับคืนมา

ในระดับสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างของการฟื้นฟูคือการพัฒนาของยอดทดแทน การตื่นของตาที่อยู่เฉยๆ เมื่อจุดเติบโตเสียหาย

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+Enter.

บทนำ

1. ที่อยู่อาศัยและปัจจัยแวดล้อม

1.1 สภาพแวดล้อมทางอากาศ

1.2 สภาพแวดล้อมทางน้ำ

1.3 ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

2. การปรับตัว

2.1 การปรับตัวของพืชให้เข้ากับมลภาวะในชั้นบรรยากาศ

2.2 การปรับตัวของพืชให้เข้ากับความเค็มของดิน

2.2.1 พืชและโลหะหนัก

2.3 การปรับตัวของพืชให้เข้ากับปัจจัยทางชีวภาพ

2.4 การปรับตัวของพืชให้เข้ากับปัจจัยที่ไม่มีชีวิต

2.4.1 ผลกระทบของอุณหภูมิ

2.4.2 ผลของแสงต่อพืช

3. ส่วนวิจัย

บทสรุป

ใช้แล้ว แหล่งข้อมูลเมื่อทำการศึกษาและวิจัย

10.Sbio. ข้อมูลชุมชนไบโอแรก: พอร์ทัลข้อมูล: [ไฟฟ้า ทรัพยากร] // ปัจจัยทางชีวภาพของสิ่งแวดล้อมและประเภทของปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตที่เกิดจากพวกเขา [เว็บไซต์] โหมดการเข้าถึง: www.sbio ข้อมูล/หน้า. php? id=159 (04/02/10)

ภาคผนวก

ภาพที่ 1 ใบแอสเพนจากอุทยาน

รูปภาพ #2. แผ่นที่อยู่ติดกับถนน

รูปภาพ #3 ฝุ่นบนเทปกาวจากใบไม้จากสวน

รูปภาพ #4 ฝุ่นบนเทปเหนียวจากแผ่นข้างถนน

รูปภาพ #5 ไลเคนบนลำต้นของต้นไม้ในสวนป่า

การปรับตัวคือการพัฒนาลักษณะใดๆ ที่เอื้อต่อการอยู่รอดของสายพันธุ์และการสืบพันธุ์ ตลอดช่วงชีวิต พืชปรับตัวเข้ากับมลภาวะในอากาศ ความเค็มของดิน ปัจจัยทางชีวภาพและภูมิอากาศต่างๆ เป็นต้น พืชและสัตว์ทุกชนิดปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้เข้าใจว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร จำเป็นต้องพิจารณาไม่เพียงแต่สัตว์หรือพืชโดยรวม แต่ยังรวมถึงพื้นฐานทางพันธุกรรมของการปรับตัวด้วย

ในแต่ละสปีชีส์ โปรแกรมสำหรับการพัฒนาลักษณะจะฝังอยู่ในสารพันธุกรรม วัสดุและโปรแกรมที่เข้ารหัสในนั้นจะถูกส่งต่อจากรุ่นหนึ่งไปอีกรุ่นหนึ่งซึ่งค่อนข้างไม่เปลี่ยนแปลงเพื่อให้ตัวแทนของสายพันธุ์หนึ่งหรืออีกสายพันธุ์หนึ่งมีลักษณะและประพฤติเหมือนกัน อย่างไรก็ตามในประชากรของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในสารพันธุกรรมและดังนั้นการเปลี่ยนแปลงในลักษณะของแต่ละบุคคล จากความผันแปรทางพันธุกรรมอันหลากหลายเหล่านี้เองที่กระบวนการของการปรับตัวจะเลือกลักษณะเหล่านั้นซึ่งสนับสนุนการพัฒนาลักษณะเหล่านั้น ซึ่งเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดได้มากที่สุดและด้วยเหตุนี้จึงเป็นการรักษาสารพันธุกรรม การปรับตัวจึงถือได้ว่าเป็นกระบวนการที่สารพันธุกรรมช่วยเพิ่มโอกาสในการคงอยู่ต่อไปในรุ่นต่อๆ ไปในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดถูกปรับให้เข้ากับแหล่งที่อยู่อาศัย: พืชหนองบึง - หนองบึง พืชทะเลทราย - สู่ทะเลทราย ฯลฯ การปรับตัว (จากคำภาษาละติน adaptatio - การปรับตัว การปรับตัว) - กระบวนการตลอดจนผลของการปรับโครงสร้างและหน้าที่ ของสิ่งมีชีวิตและอวัยวะตามสภาพที่อยู่อาศัย ความสามารถในการปรับตัวโดยทั่วไปของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาวะของการดำรงอยู่ประกอบด้วยการดัดแปลงส่วนบุคคลจำนวนมากในระดับที่แตกต่างกันมาก พืชที่แห้งแล้งมีการปรับเปลี่ยนหลายอย่างเพื่อให้ได้ความชื้นที่จำเป็น นี่เป็นระบบรากที่ทรงพลังซึ่งบางครั้งเจาะได้ลึกหลายสิบเมตรหรือการพัฒนาของเส้นขนจำนวนปากใบบนใบลดลงพื้นที่ใบลดลง ซึ่งสามารถลดการระเหยของความชื้นได้อย่างมาก หรือสุดท้ายคือความสามารถในการกักเก็บความชื้นในส่วนที่ชุ่มฉ่ำ เช่น ในกระบองเพชรและยูโฟเรีย

ยิ่งสภาพความเป็นอยู่รุนแรงและยากขึ้นเท่าใด ความสามารถในการปรับตัวของพืชให้เข้ากับความผันผวนของสิ่งแวดล้อมก็จะยิ่งมีความเฉลียวฉลาดและหลากหลายมากขึ้น บ่อยครั้งที่การปรับตัวดำเนินไปจนสภาพแวดล้อมภายนอกเริ่มกำหนดรูปร่างของพืชอย่างสมบูรณ์ จากนั้นพืชที่เป็นของตระกูลต่างๆ แต่อาศัยอยู่ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยเหมือนกันมักจะมีลักษณะที่คล้ายคลึงกันมากจนอาจทำให้เข้าใจผิดเกี่ยวกับความจริงของความสัมพันธ์ในครอบครัวของพวกเขา

ตัวอย่างเช่นในพื้นที่ทะเลทรายสำหรับหลายสายพันธุ์และเหนือสิ่งอื่นใดสำหรับ cacti รูปร่างของลูกบอลนั้นมีเหตุผลมากที่สุด อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกสิ่งที่มีรูปร่างเป็นทรงกลมและมีหนามแหลมคมเป็นกระบองเพชร การออกแบบที่เหมาะสมดังกล่าวซึ่งทำให้สามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่ยากลำบากที่สุดของทะเลทรายและกึ่งทะเลทรายก็เกิดขึ้นในกลุ่มพืชที่เป็นระบบอื่น ๆ ที่ไม่อยู่ในตระกูลกระบองเพชร ในทางกลับกัน กระบองเพชรไม่ได้มีรูปร่างเป็นลูกกลมๆ หรือเสาที่มีหนามประปรายเสมอไป

ชาวป่าเขตร้อนทั่วไปมักเป็นพืชปีนเขาและปีนเขา เช่นเดียวกับพืชอิงอาศัยที่อาศัยอยู่ตามยอดไม้ยืนต้น พวกเขาทั้งหมดพยายามที่จะออกจากพลบค่ำอันเป็นนิรันดร์ของพงป่าดงดิบที่หนาแน่นโดยเร็วที่สุด ป่าฝน. พวกเขาหาทางไปสู่แสงสว่างโดยไม่ต้องสร้างลำตัวอันทรงพลังและระบบสนับสนุนที่ต้องใช้ต้นทุนวัสดุก่อสร้างจำนวนมาก พวกเขาปีนขึ้นไปอย่างสงบโดยใช้ "บริการ" ของพืชอื่นที่ทำหน้าที่เป็นตัวรองรับ เพื่อที่จะรับมือกับงานใหม่นี้ให้ประสบความสำเร็จ พืชได้ประดิษฐ์อวัยวะที่หลากหลายและค่อนข้างล้ำหน้าในทางเทคนิค เช่น รากที่เกาะและก้านใบที่งอกออกมา มีหนามบนกิ่ง แกนช่อดอกที่ยึดเกาะ เป็นต้น พืชมีบ่วงบาศสำหรับการกำจัด; ดิสก์พิเศษด้วยความช่วยเหลือซึ่งพืชหนึ่งติดอยู่กับอีกต้นหนึ่งด้วยส่วนล่าง ขอเกี่ยวรูปวงแหวนที่เคลื่อนย้ายได้ ขั้นแรกให้ขุดเข้าไปในลำต้นของต้นพืชเจ้าบ้าน แล้วจึงบวมเข้าไป ชนิดที่แตกต่างอุปกรณ์บีบและสุดท้ายคืออุปกรณ์จับที่มีความซับซ้อนมาก

ความต้านทานของพืชต่ออุณหภูมิต่ำแบ่งออกเป็นความต้านทานความหนาวเย็นและความต้านทานน้ำค้างแข็ง ความต้านทานความหนาวเย็นเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถของพืชในการทนต่ออุณหภูมิบวกที่สูงกว่าศูนย์เล็กน้อย การต้านทานความหนาวเย็นเป็นลักษณะเฉพาะของพืชในเขตอบอุ่น (ข้าวบาร์เลย์ ข้าวโอ๊ต แฟลกซ์ เถาวัลย์ ฯลฯ) พืชเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนได้รับความเสียหายและตายที่อุณหภูมิตั้งแต่ 0º ถึง 10º C (กาแฟ ฝ้าย แตงกวา ฯลฯ) สำหรับพืชผลทางการเกษตรส่วนใหญ่ อุณหภูมิที่เป็นบวกต่ำนั้นไม่เป็นอันตราย นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าในระหว่างการเย็นตัวเอ็นไซม์พืชจะไม่อารมณ์เสียความต้านทานต่อโรคเชื้อราไม่ลดลงและไม่มีความเสียหายใด ๆ ที่สังเกตได้ต่อพืชเกิดขึ้นเลย
ระดับความต้านทานความเย็น พืชต่างๆไม่เหมือนกัน. พืชในละติจูดใต้จำนวนมากได้รับความเสียหายจากความหนาวเย็น ที่อุณหภูมิ 3 ° C แตงกวา ฝ้าย ถั่ว ข้าวโพด และมะเขือยาวเสียหาย พันธุ์แตกต่างกันไปในความทนทานต่อความเย็น ในการอธิบายลักษณะความต้านทานความหนาวเย็นของพืช ให้ใช้แนวคิดเรื่องอุณหภูมิต่ำสุดที่หยุดการเจริญเติบโตของพืช สำหรับพืชเกษตรกลุ่มใหญ่ ค่าของมันคือ 4 °C อย่างไรก็ตาม พืชหลายชนิดมีอุณหภูมิต่ำสุดที่สูงกว่า ดังนั้นจึงทนทานต่อความหนาวเย็นได้น้อยกว่า

ความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำเป็นลักษณะที่กำหนดทางพันธุกรรม ความต้านทานความหนาวเย็นของพืชถูกกำหนดโดยความสามารถของพืชในการรักษาโครงสร้างปกติของไซโตพลาสซึมเพื่อเปลี่ยนการเผาผลาญในช่วงระยะเวลาของการทำความเย็นและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในเวลาต่อมาในระดับที่สูงเพียงพอ

ความต้านทานฟรอสต์ - ความสามารถของพืชในการทนต่ออุณหภูมิต่ำกว่า 0 ° C อุณหภูมิติดลบต่ำ พืชที่ทนต่อความเย็นจัดสามารถป้องกันหรือลดผลกระทบของอุณหภูมิติดลบต่ำได้ น้ำค้างแข็งในฤดูหนาวที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า -20 ° C เป็นเรื่องปกติสำหรับส่วนสำคัญของอาณาเขตของรัสเซีย พืชประจำปีล้มลุกและยืนต้นต้องเผชิญกับน้ำค้างแข็ง พืชสามารถทนต่อสภาพฤดูหนาวในช่วงเวลาต่างๆของยีน ในพืชผลประจำปี, เมล็ดพืช (ต้นฤดูใบไม้ผลิ), พืชแตกหน่อ (พืชฤดูหนาว) ฤดูหนาว, ในพืชล้มลุกและไม้ยืนต้น - หัว, พืชราก, หัว, หัว, เหง้า, พืชผู้ใหญ่ ความสามารถของฤดูหนาว ไม้ล้มลุก ไม้ล้มลุกและไม้ยืนต้นในฤดูหนาว เนื่องมาจากการต้านทานน้ำค้างแข็งค่อนข้างสูง เนื้อเยื่อของพืชเหล่านี้อาจแข็งตัว แต่พืชไม่ตาย

ปัจจัยทางชีวภาพคือชุดของอิทธิพลที่สิ่งมีชีวิตกระทำต่อกันและกัน ปัจจัยทางชีวภาพที่มีผลต่อพืชแบ่งออกเป็น zoogenic และ phytogenic
ปัจจัยทางชีวภาพจากสัตว์คืออิทธิพลของสัตว์ที่มีต่อพืช ประการแรกรวมถึงการกินพืชโดยสัตว์ สัตว์สามารถกินได้ทั้งต้นหรือแต่ละส่วน ผลจากการที่สัตว์กินกิ่งก้านและยอดพืช มงกุฎของต้นไม้จึงเปลี่ยนไป เมล็ดส่วนใหญ่เป็นอาหารสำหรับนกและหนู พืชที่ได้รับความเสียหายจากสัตว์ phytophagous ถูกบังคับให้ต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ของพวกเขาและเพื่อป้องกันตัวเองปลูกหนามปลูกใบที่เหลืออย่างขยันขันแข็ง ฯลฯ ปัจจัยที่มีความสำคัญต่อสิ่งแวดล้อมคือผลกระทบทางกลที่กระทำโดยสัตว์บนพืช: นี่คือความเสียหายต่อพืชทั้งหมดเมื่อกินโดยสัตว์ รวมถึงการเหยียบย่ำ แต่อิทธิพลของสัตว์ที่มีต่อพืชก็มีด้านบวกเช่นกัน หนึ่งในนั้นคือการผสมเกสร

ปัจจัยทางชีวภาพจากพืช ได้แก่ อิทธิพลของพืชที่อยู่ในระยะใกล้กัน มีความสัมพันธ์หลายรูปแบบระหว่างพืช: การทับซ้อนกันและการหลอมรวมของราก การสานครอบฟัน การเฆี่ยนกิ่ง การใช้พืชต้นหนึ่งกับอีกต้นหนึ่งเพื่อยึดติด เป็นต้น ในทางกลับกัน ชุมชนพืชใดๆ ก็ตามมีผลกระทบต่อคุณสมบัติทั้งหมด (ทางเคมี กายภาพ ภูมิอากาศ ธรณีวิทยา) ของที่อยู่อาศัย เราทุกคนทราบดีถึงความแตกต่างระหว่างสภาวะที่ไม่มีชีวิต เช่น ในป่าและในทุ่งหรือที่ราบกว้างใหญ่ ดังนั้นจึงควรสังเกตว่าปัจจัยทางชีวภาพมีบทบาทสำคัญในชีวิตพืช

ภารกิจที่ 1 การปรับตัวของพืชเพื่อการกระจายเมล็ด

กำหนดวิธีที่พืชปรับตัวให้เมล็ดกระจายผ่านแมลง นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และมนุษย์ เติมตาราง.

การปรับตัวของพืชเพื่อการกระจายเมล็ด

เมล็ดพืชที่ระบุในตารางมีคุณสมบัติใดบ้างที่ส่งผลต่อการแพร่กระจายของเมล็ดด้วยวิธีการที่คุณพบ ให้ตัวอย่างเฉพาะ

ปฏิสัมพันธ์ของประชากรสองกลุ่มในทางทฤษฎีสามารถแสดงเป็นคู่ของสัญลักษณ์ "+", "-", "0" โดยที่ "+" หมายถึงประโยชน์สำหรับประชากร "-" - การเสื่อมสภาพของประชากรนั่นคือ อันตรายและ "0" - ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการโต้ตอบ ใช้สัญลักษณ์ที่เสนอ กำหนดประเภทของการโต้ตอบ ยกตัวอย่างความสัมพันธ์ และทำตารางในสมุดบันทึกของคุณ

ความสัมพันธ์ทางชีวภาพ

1. ใช้เอกสารประกอบการสอน ประกอบเป็นใยอาหารของระบบนิเวศในทะเลสาบ

2. ภายใต้สภาวะใดทะเลสาบจะไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลานาน?

3. การกระทำใดของผู้คนที่สามารถนำไปสู่การทำลายล้างระบบนิเวศของทะเลสาบอย่างรวดเร็ว?

งานส่วนบุคคลสำหรับโมดูล "จากนิเวศวิทยาของสิ่งมีชีวิตไปจนถึงนิเวศวิทยาของระบบนิเวศ" ตัวเลือก 6

ภารกิจที่ 1 การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่ที่สุดขั้ว

สิ่งมีชีวิตจำนวนมากในช่วงชีวิตของพวกเขาประสบกับอิทธิพลของปัจจัยที่แตกต่างจากปัจจัยที่เหมาะสมที่สุดเป็นระยะ พวกเขาต้องทนต่อความร้อนจัด น้ำค้างแข็ง ความแห้งแล้งในฤดูร้อน แหล่งน้ำที่แห้ง และการขาดอาหาร จะปรับตัวให้เข้ากับสภาวะสุดขั้วได้อย่างไร ในเมื่อชีวิตปกติลำบากมาก? ยกตัวอย่างวิธีหลักในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่ที่ไม่เอื้ออำนวย

ภารกิจที่ 2 ความสัมพันธ์ทางชีวภาพ

พิจารณาจากกราฟว่าความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตสองสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดที่อาศัยอยู่ในช่องนิเวศเดียวกันสามารถนำไปสู่อะไรได้บ้าง ความสัมพันธ์นี้เรียกว่าอะไร? อธิบายคำตอบ

รูปที่ 11 การเติบโตของจำนวนรองเท้า ciliates สองประเภท (1 - รองเท้าแตะหาง 2 - รองเท้าแตะสีทอง):

เอ - เมื่อปลูกในวัฒนธรรมบริสุทธิ์ด้วยอาหารจำนวนมาก (แบคทีเรีย) B - ในวัฒนธรรมผสมผสานกับอาหารในปริมาณเท่ากัน

ภารกิจที่ 3 ระบบนิเวศธรรมชาติของเทือกเขาอูราลใต้

1. สร้างใยอาหารของระบบนิเวศแม่น้ำ

2. ภายใต้เงื่อนไขใดที่แม่น้ำจะไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลานาน?

3. การกระทำใดของผู้คนที่สามารถนำไปสู่การทำลายล้างระบบนิเวศของแม่น้ำอย่างรวดเร็ว?

4. อธิบายโครงสร้างโภชนาการของระบบนิเวศโดยใช้ปิรามิดแห่งความอุดมสมบูรณ์ ชีวมวล และพลังงาน

ความสามารถในการปรับตัวของการสร้างการเจริญเติบโตของพืชให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเป็นผลมาจากการพัฒนาเชิงวิวัฒนาการ (ความแปรปรวน การถ่ายทอดทางพันธุกรรม การคัดเลือก) ในช่วงวิวัฒนาการของพืชแต่ละชนิด ในกระบวนการวิวัฒนาการ ความต้องการบางอย่างของแต่ละบุคคลสำหรับเงื่อนไขการดำรงอยู่และการปรับตัวให้เข้ากับระบบนิเวศน์เฉพาะที่เขาครอบครองได้รับการพัฒนา ความทนทานต่อความชื้นและร่มเงา ความต้านทานความร้อน ความต้านทานต่อความเย็น และลักษณะทางนิเวศวิทยาอื่นๆ ของพืชบางชนิดได้เกิดขึ้นในช่วงวิวัฒนาการอันเป็นผลมาจากการสัมผัสกับสภาวะที่เหมาะสมในระยะยาว ดังนั้น พืชที่ชอบความร้อนและพืชในวันสั้นๆ จึงเป็นลักษณะของละติจูดทางใต้ ซึ่งต้องการความร้อนน้อยกว่าและพืชที่มีวันยาวนานน้อยกว่า สำหรับพืชทางตอนเหนือ

ในธรรมชาติในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์หนึ่ง ๆ พืชแต่ละชนิดมีพื้นที่ทางนิเวศวิทยาที่สอดคล้องกับลักษณะทางชีวภาพของมัน: ชอบความชื้น - ใกล้ชิดกับแหล่งน้ำ, ทนต่อร่มเงา - ใต้ร่มเงาของป่าเป็นต้น การถ่ายทอดทางพันธุกรรมของพืชเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพล ของสภาพแวดล้อมบางอย่าง ที่สำคัญคือ สภาพภายนอกการเจริญเติบโตของพืช

ในกรณีส่วนใหญ่พืชและพืชผล (การปลูก) ของพืชผลทางการเกษตรซึ่งประสบกับปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์บางอย่างแสดงความต้านทานต่อพวกเขาอันเป็นผลมาจากการปรับตัวให้เข้ากับสภาพการดำรงอยู่ที่มีการพัฒนาในอดีตซึ่งถูกตั้งข้อสังเกตโดย K. A. Timiryazev

1. สภาพแวดล้อมการดำรงชีวิตขั้นพื้นฐาน

เมื่อศึกษาสิ่งแวดล้อม (ที่อยู่อาศัยของพืชและสัตว์และกิจกรรมการผลิตของมนุษย์) จะแยกองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้: สภาพแวดล้อมในอากาศ สภาพแวดล้อมทางน้ำ (อุทกภาค); สัตว์ประจำถิ่น (มนุษย์ สัตว์เลี้ยง และสัตว์ป่า รวมทั้งปลาและนก) พืช (พืชที่ปลูกและป่า รวมทั้งพืชที่ปลูกในน้ำ) ดิน (ชั้นพืชพรรณ) ดินชั้นล่าง (ส่วนบน) เปลือกโลก, ภายในที่สามารถทำการขุดได้); สภาพภูมิอากาศและสภาพแวดล้อมทางเสียง

สภาพแวดล้อมทางอากาศอาจเป็นภายนอกซึ่งคนส่วนใหญ่ใช้เวลาส่วนน้อย (มากถึง 10-15%) การผลิตภายใน (บุคคลใช้เวลามากถึง 25-30% ของเวลาทั้งหมด) และที่อยู่อาศัยภายในโดยที่ คนอยู่เกือบตลอดเวลา (มากถึง 60 -70% หรือมากกว่า)

อากาศภายนอกที่พื้นผิวโลกประกอบด้วยปริมาตร: ไนโตรเจน 78.08%; ออกซิเจน 20.95%; ก๊าซเฉื่อย 0.94% และ 0.03% คาร์บอนไดออกไซด์. ที่ระดับความสูง 5 กม. ปริมาณออกซิเจนยังคงเท่าเดิม ในขณะที่ไนโตรเจนเพิ่มขึ้นเป็น 78.89% บ่อยครั้งที่อากาศใกล้พื้นผิวโลกมีสิ่งเจือปนต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเมือง: ที่นั่นมีส่วนผสมมากกว่า 40 ชนิดที่เป็นมนุษย์ต่างดาวต่อสภาพแวดล้อมของอากาศตามธรรมชาติ ตามกฎแล้วอากาศภายในอาคารมี

ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นและอากาศภายในของโรงงานอุตสาหกรรมมักมีสิ่งเจือปนซึ่งธรรมชาติกำหนดโดยเทคโนโลยีการผลิต ในบรรดาก๊าซมีการปล่อยไอน้ำซึ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการระเหยออกจากโลก ส่วนใหญ่ (90%) กระจุกตัวอยู่ในชั้นบรรยากาศต่ำสุด 5 กิโลเมตร โดยความสูงจะลดลงอย่างรวดเร็ว ชั้นบรรยากาศมีฝุ่นจำนวนมากที่มาจากพื้นผิวโลกและบางส่วนมาจากอวกาศ ในช่วงคลื่นแรง ลมจะพัดเอาละอองน้ำจากทะเลและมหาสมุทร นี่คือวิธีที่อนุภาคเกลือเข้าสู่บรรยากาศจากน้ำ อันเป็นผลจากการปะทุของภูเขาไฟ ไฟป่า โรงงานอุตสาหกรรม ฯลฯ อากาศเสียจากผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ฝุ่นละอองและสิ่งเจือปนอื่นๆ ส่วนใหญ่อยู่ในชั้นพื้นดินของอากาศ แม้หลังฝนตก 1 ซม. มีฝุ่นละอองประมาณ 30,000 เม็ด และในสภาพอากาศแห้งจะมีฝุ่นละอองมากขึ้นหลายเท่าในสภาพอากาศแห้ง

สิ่งเจือปนเล็กๆ เหล่านี้ส่งผลต่อสีของท้องฟ้า โมเลกุลของก๊าซจะกระจายส่วนความยาวคลื่นสั้นของสเปกตรัมของลำแสงของดวงอาทิตย์ นั่นคือ รังสีสีม่วงและสีน้ำเงิน ดังนั้นในระหว่างวันท้องฟ้าจึงเป็นสีฟ้า และอนุภาคสิ่งเจือปนซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าโมเลกุลของแก๊สมาก กระจายรังสีแสงเกือบทุกความยาวคลื่น ดังนั้นเมื่ออากาศมีฝุ่นละอองหรือมีหยดน้ำ ท้องฟ้าจึงกลายเป็นสีขาว บนที่สูง ท้องฟ้าเป็นสีม่วงเข้มและแม้กระทั่งสีดำ

เป็นผลมาจากการสังเคราะห์แสงที่เกิดขึ้นบนโลก พืชพรรณในแต่ละปีจะเกิดสารอินทรีย์จำนวน 100 พันล้านตัน (ประมาณครึ่งหนึ่งมาจากทะเลและมหาสมุทร) ในขณะที่ดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 2 แสนล้านตัน และปล่อยประมาณ 145 พันล้านตันเข้าสู่ สิ่งแวดล้อม. ออกซิเจนอิสระ เชื่อกันว่าเนื่องจากการสังเคราะห์ด้วยแสง ออกซิเจนทั้งหมดในบรรยากาศจึงก่อตัวขึ้น บทบาทของพื้นที่สีเขียวในรอบนี้ระบุโดยข้อมูลต่อไปนี้ พื้นที่สีเขียว 1 เฮกตาร์ฟอกอากาศคาร์บอนไดออกไซด์ 8 กก. โดยเฉลี่ย 1 ชั่วโมง (ปล่อยผู้คน 200 คนในช่วงเวลานี้เมื่อหายใจ) ต้นไม้ที่โตเต็มวัยจะปล่อยออกซิเจน 180 ลิตรต่อวัน และในห้าเดือน (ตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงกันยายน) ต้นไม้จะดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 44 กิโลกรัม

ปริมาณออกซิเจนที่ปล่อยออกมาและคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดูดซับขึ้นอยู่กับอายุของพื้นที่สีเขียว องค์ประกอบของสายพันธุ์ ความหนาแน่นของการปลูก และปัจจัยอื่นๆ

พืชทะเลก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน - แพลงก์ตอนพืช (ส่วนใหญ่เป็นสาหร่ายและแบคทีเรีย) ซึ่งปล่อยออกซิเจนผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง

สิ่งแวดล้อมทางน้ำรวมถึงน้ำผิวดินและน้ำใต้ดิน น้ำผิวดินส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในมหาสมุทร โดยมีปริมาณ 1 พันล้าน 375 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตร หรือประมาณ 98% ของน้ำทั้งหมดบนโลก พื้นผิวมหาสมุทร (พื้นที่น้ำ) เท่ากับ 361 ล้านตารางกิโลเมตร ประมาณ 2.4 เท่า พื้นที่มากขึ้นที่ดิน - อาณาเขตครอบครอง 149 ล้านตารางกิโลเมตร น้ำในมหาสมุทรมีรสเค็มและส่วนใหญ่ (มากกว่า 1 พันล้านลูกบาศก์กิโลเมตร) ยังคงความเค็มคงที่ประมาณ 3.5% และอุณหภูมิประมาณ 3.7 ° C ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนของความเค็มและอุณหภูมิจะสังเกตได้เฉพาะในพื้นผิวเท่านั้น ชั้นน้ำและในบริเวณชายขอบและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่ระดับความลึก 50-60 เมตร

น้ำบาดาลอาจเป็นน้ำเค็ม กร่อย (ความเค็มต่ำกว่า) และสด แหล่งน้ำร้อนใต้พิภพที่มีอยู่มีอุณหภูมิสูงขึ้น (มากกว่า 30ºC)

สำหรับกิจกรรมการผลิตของมนุษยชาติและความต้องการในครัวเรือนนั้น จำเป็นต้องมีน้ำจืด ซึ่งมีปริมาณเพียง 2.7% ของปริมาณน้ำทั้งหมดบนโลก และมีส่วนแบ่งเพียงเล็กน้อย (เพียง 0.36%) ในสถานที่ที่ สามารถเข้าถึงได้ง่ายสำหรับการสกัด น้ำจืดส่วนใหญ่พบได้ในหิมะและภูเขาน้ำแข็งน้ำจืดที่พบในพื้นที่ส่วนใหญ่ในแอนตาร์กติกเซอร์เคิล

ปริมาณน้ำจืดที่ไหลบ่าของแม่น้ำทั่วโลกต่อปีคือ 37.3,000 ลูกบาศก์กิโลเมตร นอกจากนี้ part น้ำบาดาลเท่ากับ 13,000 ลูกบาศก์กิโลเมตร น่าเสียดายที่แม่น้ำส่วนใหญ่ไหลในรัสเซียซึ่งมีปริมาณประมาณ 5,000 ลูกบาศก์กิโลเมตร ตกลงบนพื้นที่ชายขอบและมีประชากรเบาบางทางตอนเหนือ

สภาพภูมิอากาศเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดพัฒนาการของสัตว์หลายชนิด ดอกไม้และความอุดมสมบูรณ์ของมัน ลักษณะเฉพาะรัสเซียนั้นอาณาเขตส่วนใหญ่มีสภาพอากาศที่หนาวเย็นกว่าประเทศอื่นมาก

ส่วนประกอบที่พิจารณาแล้วทั้งหมดของสิ่งแวดล้อมรวมอยู่ใน

BIOSPHERE: เปลือกโลก ซึ่งรวมถึงส่วนหนึ่งของชั้นบรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ และส่วนบนของเปลือกโลก ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยวัฏจักรทางชีวเคมีที่ซับซ้อนของสสารและการย้ายถิ่นของพลังงาน เปลือกทางธรณีวิทยาของโลก ซึ่งมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ขีด จำกัด บนของชีวิตของชีวมณฑลถูก จำกัด ด้วยความเข้มข้นของรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรง ต่ำกว่า - อุณหภูมิภายในโลกสูง (มากกว่า 100`C) ขีด จำกัด สุดขีดของมันเข้าถึงได้โดยสิ่งมีชีวิตที่ต่ำกว่า - แบคทีเรียเท่านั้น

การปรับตัว (การปรับตัว) ของพืชให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจงนั้นรับประกันโดยกลไกทางสรีรวิทยา (การปรับตัวทางสรีรวิทยา) และในประชากรของสิ่งมีชีวิต (สายพันธุ์) - เนื่องจากกลไกของความแปรปรวนทางพันธุกรรมการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและการคัดเลือก (การปรับตัวทางพันธุกรรม) ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างสม่ำเสมอและสุ่ม สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงเป็นประจำ (การเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล) พัฒนาในการปรับตัวทางพันธุกรรมของพืชให้เข้ากับสภาวะเหล่านี้

ในธรรมชาติสำหรับชนิด สภาพธรรมชาติการปลูกหรือการเพาะปลูกพืชในกระบวนการเจริญเติบโตและการพัฒนามักได้รับผลกระทบจากปัจจัยแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์ ได้แก่ ความผันผวนของอุณหภูมิ ความแห้งแล้ง ความชื้นที่มากเกินไป ความเค็มของดิน เป็นต้น พืชแต่ละชนิดมีความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปภายในที่กำหนดโดย จีโนไทป์ของมัน ยิ่งความสามารถของพืชในการเปลี่ยนแปลงเมแทบอลิซึมตามสภาพแวดล้อมได้สูง อัตราการเกิดปฏิกิริยาของพืชชนิดนี้ก็จะยิ่งกว้างขึ้น และความสามารถในการปรับตัวก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น คุณสมบัตินี้แยกแยะพันธุ์พืชผลทางการเกษตรที่ต้านทานได้ ตามกฎแล้วการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยและในระยะสั้นของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมไม่ทำให้เกิดการรบกวนที่สำคัญในหน้าที่ทางสรีรวิทยาของพืชซึ่งเกิดจากความสามารถในการรักษาสภาวะที่ค่อนข้างคงที่ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงเช่นเพื่อรักษาสภาวะสมดุล อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่เฉียบคมและยืดเยื้อนำไปสู่การหยุดชะงักของการทำงานหลายอย่างของพืช และมักจะทำให้ตายได้

ภายใต้อิทธิพลของสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย การลดลงของกระบวนการและการทำงานทางสรีรวิทยาสามารถไปถึงระดับวิกฤตซึ่งไม่รับประกันการดำเนินการตามโปรแกรมทางพันธุกรรมของการสร้างพันธุกรรม เมแทบอลิซึมของพลังงาน ระบบการกำกับดูแล เมแทบอลิซึมของโปรตีน และการทำงานที่สำคัญอื่นๆ ของสิ่งมีชีวิตในพืชจะหยุดชะงัก เมื่อพืชสัมผัสกับปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวย (แรงกดดัน) จะเกิดสภาวะเครียดขึ้นซึ่งเป็นค่าเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐาน - ความเครียด ความเครียดเป็นปฏิกิริยาการปรับตัวโดยทั่วไปที่ไม่เฉพาะเจาะจงของร่างกายต่อการกระทำของปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์ใดๆ มีปัจจัยหลักสามกลุ่มที่ก่อให้เกิดความเครียดในพืช ได้แก่ ทางกายภาพ - ความชื้นไม่เพียงพอหรือมากเกินไป แสง อุณหภูมิ รังสีกัมมันตภาพรังสี ความเค้นเชิงกล สารเคมี - เกลือ, ก๊าซ, ซีโนไบโอติก (สารกำจัดวัชพืช, ยาฆ่าแมลง, สารฆ่าเชื้อรา, ของเสียจากอุตสาหกรรม, ฯลฯ ); ทางชีวภาพ - ความเสียหายจากเชื้อโรคหรือศัตรูพืช, การแข่งขันกับพืชชนิดอื่น, อิทธิพลของสัตว์, การออกดอก, การสุกของผล