معلومة

11.12: استجابات النمو - علم الأحياء

11.12: استجابات النمو - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تعتمد استجابة النبات الحسية للمنبهات الخارجية على الرسل الكيميائي (الهرمونات). في المقابل ، يتم إنتاج الهرمونات الحيوانية في غدد معينة ويتم نقلها إلى مكان بعيد للعمل ، وتعمل بمفردها.

الهرمونات النباتية هي مجموعة من المواد الكيميائية غير ذات الصلة التي تؤثر على تكوين النبات. يتم وصف خمسة هرمونات نباتية رئيسية بشكل تقليدي: الأكسينات (خاصة IAA) ، السيتوكينين ، الجبرلين ، الإيثيلين ، وحمض الأبسيسيك. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن وصف العناصر الغذائية الأخرى والظروف البيئية بأنها عوامل نمو.

أوكسينز

مصطلح auxin مشتق من الكلمة اليونانية أوكسين، وهو ما يعني "أن تنمو". أوكسينز هي الهرمونات الرئيسية المسؤولة عن استطالة الخلية في الاتجاه الضوئي والجاذبية. كما أنها تتحكم في تمايز النسيج الإنشائي في الأنسجة الوعائية ، وتعزز نمو الأوراق وترتيبها. بينما يتم استخدام العديد من الأكسينات الاصطناعية كمبيدات للأعشاب ، فإن IAA هو الأكسين الطبيعي الوحيد الذي يظهر نشاطًا فسيولوجيًا. يتم تشغيل السيادة القمية - تثبيط تكوين البرعم الجانبي - بواسطة الأكسينات المنتجة في النسيج الإنشائي القمي. التزهير وتكوين الثمار وإنضاجها وتثبيطها انفصال (تساقط الأوراق) هي استجابات نباتية أخرى تحت السيطرة المباشرة أو غير المباشرة للأكسينات. تعمل Auxins أيضًا كمرحل لتأثيرات الضوء الأزرق والاستجابات الحمراء / الحمراء البعيدة.

ينتشر الاستخدام التجاري للأكسينات في مشاتل النباتات وإنتاج المحاصيل. يستخدم IAA كهرمون تجذير لتعزيز نمو الجذور العرضية على العقل والأوراق المنفصلة. يؤدي تطبيق الأكسينات الاصطناعية على نباتات الطماطم في البيوت المحمية إلى تعزيز نمو الفاكهة الطبيعي. يعزز التطبيق الخارجي لـ auxin تزامن إنضاج الثمار وإسقاطها لتنسيق موسم الحصاد. يمكن تحفيز الفواكه مثل الخيار الخالي من البذور على وضع الثمار عن طريق معالجة أزهار النباتات غير المخصبة بالأكسينات.

السيتوكينين

تم الإبلاغ عن تأثير السيتوكينين لأول مرة عندما وجد أن إضافة السويداء السائل لجوز الهند لتطوير أجنة النبات في المزرعة حفز نموها. تم العثور على عامل النمو المحفز ليكون سيتوكينين، وهو هرمون يعزز الحركية الخلوية (انقسام الخلايا). ما يقرب من 200 السيتوكينين الطبيعي أو الاصطناعية معروفة حتى الآن. تتواجد السيتوكينينات بكثرة في الأنسجة النامية ، مثل الجذور والأجنة والفواكه ، حيث يحدث انقسام الخلايا. من المعروف أن السيتوكينينات تؤخر الشيخوخة في أنسجة الأوراق ، وتعزز الانقسام ، وتحفز تمايز النسيج الإنشائي في البراعم والجذور. هناك العديد من التأثيرات على نمو النبات تحت تأثير السيتوكينينات ، إما بالاقتران مع الأوكسين أو هرمون آخر. على سبيل المثال ، يبدو أن الهيمنة القمية ناتجة عن توازن بين الأكسينات التي تثبط البراعم الجانبية ، والسيتوكينينات التي تعزز نمو الأدغال.

جبريلينز

جبريلينز (GAs) هي مجموعة تتكون من حوالي 125 هرمونًا نباتيًا وثيق الصلة والتي تحفز استطالة البراعم وإنبات البذور ونضج الفاكهة والزهور. يتم تصنيع GAs في الجذر والساق القمي ، والأوراق الشابة ، وأجنة البذور. في المناطق الحضرية ، يتم تطبيق مضادات GA أحيانًا على الأشجار الموجودة تحت خطوط الطاقة للتحكم في النمو وتقليل وتيرة التقليم.

تكسر GAs السكون (حالة من النمو والتطور المانع) في بذور النباتات التي تتطلب التعرض للبرد أو الضوء لتنبت. حمض الأبسيسيك هو مضاد قوي لعمل GA. تشمل التأثيرات الأخرى لـ GA التعبير الجنساني ، وتطور الثمار بدون بذور ، وتأخر الشيخوخة في الأوراق والفاكهة. يتم الحصول على العنب الخالي من البذور من خلال طرق التربية القياسية ويحتوي على بذور غير واضحة تفشل في النمو. نظرًا لأن GAs يتم إنتاجها بواسطة البذور ، ولأن نمو الثمار واستطالة الساق يخضعان لسيطرة GA ، فإن هذه الأنواع من العنب تنتج عادةً ثمارًا صغيرة في مجموعات مدمجة. يتم معالجة العنب الناضج بشكل روتيني باستخدام GA لتعزيز حجم الفاكهة الأكبر ، وكذلك عناقيد أكثر مرونة (سيقان أطول) ، مما يقلل من الإصابة بعدوى العفن الفطري (الشكل 1).

حمض الأبسيسيك

هرمون النبات حمض الأبسيسيك تم اكتشاف (ABA) لأول مرة كعامل يسبب انسداد أو سقوط لوز القطن. ومع ذلك ، تشير الدراسات الحديثة إلى أن ABA تلعب دورًا ثانويًا فقط في عملية الانسحاب. يتراكم ABA كاستجابة للظروف البيئية المجهدة ، مثل الجفاف أو درجات الحرارة الباردة أو تقصير أطوال اليوم. يقاوم نشاطها العديد من التأثيرات المعززة للنمو لـ GAs و auxins. يمنع ABA استطالة الساق ويحث على السكون في البراعم الجانبية.

تحفز ABA السكون في البذور عن طريق منع الإنبات وتعزيز تخليق بروتينات التخزين. تتطلب النباتات التي تتكيف مع المناخ المعتدل فترة طويلة من درجات الحرارة الباردة قبل أن تنبت البذور. تحمي هذه الآلية النباتات الصغيرة من الإنبات مبكرًا جدًا أثناء الطقس الدافئ غير المعتاد في الشتاء. عندما ينهار الهرمون تدريجيًا خلال فصل الشتاء ، يتم إطلاق البذرة من السكون وتنبت عندما تكون الظروف مواتية في الربيع. تأثير آخر لـ ABA هو تعزيز تنمية براعم الشتاء ؛ يتوسط تحويل النسيج الإنشائي القمي إلى برعم خامد. يؤدي انخفاض رطوبة التربة إلى زيادة في ABA ، مما يؤدي إلى إغلاق الثغور ، مما يقلل من فقد الماء في براعم الشتاء.

الإيثيلين

الإيثيلين يرتبط بنضوج الثمار ، وذبول الأزهار ، وتساقط الأوراق. يعتبر الإيثيلين غير معتاد لأنه غاز متطاير (C2ح4). منذ مئات السنين ، عندما تم تركيب مصابيح شوارع تعمل بالغاز في شوارع المدينة ، طورت الأشجار التي نمت بالقرب من أعمدة الإنارة جذوعًا ملتوية وسميكة وألقت أوراقها في وقت أبكر مما كان متوقعًا. كانت هذه التأثيرات ناتجة عن تطاير الإيثيلين من المصابيح.

تنتج الأنسجة المسنة (خاصة الأوراق المسننة) وعقد السيقان الإيثيلين. ومع ذلك ، فإن التأثير الأكثر شهرة للهرمون هو تعزيز نضج الثمار. يحفز الإيثيلين تحويل النشا والأحماض إلى سكريات. يقوم بعض الناس بتخزين الفاكهة غير الناضجة ، مثل الأفوكادو ، في أكياس ورقية مختومة لتسريع عملية النضج ؛ الغاز المنبعث من الثمرة الأولى الناضجة سوف يسرع من نضج الثمرة المتبقية. يؤدي الإيثيلين أيضًا إلى اختفاء الأوراق والفاكهة ، وتلاشي الأزهار وتساقطها ، ويعزز الإنبات في بعض الحبوب ونمو البُصيلات والبطاطس.

يستخدم الإيثيلين على نطاق واسع في الزراعة. يتحكم مزارعو الفاكهة التجاريون في توقيت نضج الفاكهة باستخدام الغاز. يمنع أخصائيو البستنة سقوط الأوراق في نباتات الزينة عن طريق إزالة الإيثيلين من البيوت البلاستيكية باستخدام المراوح والتهوية.

الهرمونات غير التقليدية

اكتشفت الأبحاث الحديثة عددًا من المركبات التي تؤثر أيضًا على تطور النبات. أدوارهم أقل فهمًا من تأثيرات الهرمونات الرئيسية الموصوفة حتى الآن.

جاسموناتس تلعب دورًا رئيسيًا في ردود الدفاع على الحيوانات العاشبة. تزداد مستوياتها عندما يصاب حيوان مفترس بالنبات ، مما يؤدي إلى زيادة في المستقلبات الثانوية السامة. تساهم في إنتاج مركبات متطايرة تجذب الأعداء الطبيعيين للحيوانات المفترسة. على سبيل المثال ، يؤدي مضغ نباتات الطماطم بواسطة اليرقات إلى زيادة مستويات حمض الياسمين ، والذي يؤدي بدوره إلى إطلاق مركبات متطايرة تجذب الحيوانات المفترسة للآفة.

قلة السكريات تلعب أيضًا دورًا في الدفاع عن النبات ضد الالتهابات البكتيرية والفطرية. وهي تعمل محليًا في موقع الإصابة ، ويمكن أيضًا أن تنتقل إلى أنسجة أخرى. Strigolactones تعزز إنبات البذور في بعض الأنواع وتمنع النمو القمي الجانبي في حالة عدم وجود الأكسينات. تلعب Strigolactones أيضًا دورًا في تكوين الفطريات الفطرية ، وهي رابطة متبادلة لجذور النباتات والفطريات. البراسينوسترويدات مهمة للعديد من العمليات التنموية والفسيولوجية. الإشارات بين هذه المركبات والهرمونات الأخرى ، ولا سيما أوكسين و GAs ، تضخم تأثيرها الفسيولوجي. تتأثر الهيمنة القمية وإنبات البذور والجاذبية ومقاومة التجمد بشكل إيجابي بالهرمونات. تمنع الستيرويدات نمو الجذور وتساقط الثمار.


إعادة توصيل استجابات الخلايا التائية لعوامل قابلة للذوبان مع مستقبلات مستضد خيمري

أسفرت الخلايا التائية التي تعبر عن مستقبلات المستضدات الكيميرية (CAR) التي تستهدف مستضدات الأورام السطحية عن نتائج سريرية واعدة ، حيث حصل علاجان من خلايا CD19 CAR-T مؤخرًا على موافقة إدارة الأغذية والعقاقير (FDA) لعلاج أورام الخلايا البائية الخبيثة. يمكن أن يؤدي اعتماد CARs من أجل التعرف على الروابط القابلة للذوبان ، وهي فئة متميزة من المؤشرات الحيوية في علم وظائف الأعضاء والأمراض ، إلى توسيع فائدة CARs في علاج الأمراض. في هذه الدراسة ، أوضحنا أنه يمكن تصميم خلايا CAR-T للاستجابة بقوة للروابط المتنوعة القابلة للذوبان ، بما في ذلك المجال الخارجي CD19 ومتغيرات GFP وتحويل عامل النمو بيتا (TGF-). نظهر أيضًا أن إشارات CAR استجابةً للرابطات القابلة للذوبان تعتمد على تجانس CAR بوساطة الترابط وأن استجابة CAR للرابطات القابلة للذوبان يمكن ضبطها بدقة عن طريق ضبط الاقتران الميكانيكي بين نطاقات ربط وإشارات CAR الخاصة بـ CAR. تدعم نتائجنا دور النقل الميكانيكي في إشارات CAR وتوضح منهجًا لهندسة استجابات الخلايا المناعية بشكل منهجي للروابط القابلة للذوبان خارج الخلية.


تواجه الخلايا المنفردة باستمرار التحديات الميكانيكية في الأنسجة ثلاثية الأبعاد وتتفاعل معها. تفرض القيود المكانية في الأنسجة الكثيفة والنشاط البدني والإصابة تغيرات في شكل الخلية. كيف يمكن للخلايا قياس تشوهات الشكل لضمان التطور الصحيح للأنسجة والتوازن لا يزال غير معروف إلى حد كبير (انظر المنظور من قبل شين ونيثامر). تعمل بشكل مستقل ، فينتوريني وآخرون. ولوماكين وآخرون. أظهر الآن أن النواة يمكن أن تعمل كمسطرة داخل الخلايا لقياس تغيرات الشكل الخلوي. يوفر الغلاف النووي مقياسًا لتشوه الخلية وينشط مسار النقل الميكانيكي الذي يتحكم في انقباض الأكتوموسين ومرونة الهجرة. وبالتالي تسمح نواة الخلية للخلايا بتكييف سلوكها مع البيئة المكروية للأنسجة المحلية.

علم، هذه القضية ص. إيبا 2644 ، ص. eaba2894 انظر أيضا ص. 295


علم الأحياء نت

مرحبًا & # 8230 .. لقد قمت بتحميل سؤال الامتحان العملي في علم الأحياء من عام 1975! ارجع إلى & # 8220Biology Notes & # 8221 العمود ويمكنك تنزيل السؤال هناك مع الإجابات. إنه دليل للطلاب والمعلمين. ضع في اعتبارك أن تنسيق السؤال ليس هو نفسه بالنسبة للاختبار العملي الجديد الذي سيبدأ في عام 2015. ويؤكد الشكل الجديد على المتغيرات والتعريف التشغيلي والاستدلال وما إلى ذلك ، وسوف أقوم بتحميل أوراق الامتحانات السابقة تدريجيًا.

تحقق من عمود ملاحظات علم الأحياء. هنا يمكنك الحصول على الأجهزة الشائعة المستخدمة في المختبر.


14.5) الاستجابات المدارية

تحتاج النباتات إلى الضوء والماء لعملية التمثيل الضوئي. لقد طوروا استجابات تسمى المناطق المدارية للمساعدة في التأكد من نموهم نحو مصادر الضوء والماء.

المدارية Gravi (الجغرافية): هي استجابة ينمو فيها النبات باتجاه الجاذبية أو بعيدًا عنها.

توجه ضوئي: استجابة ينمو فيها النبات باتجاه أو بعيدًا عن الاتجاه الذي يأتي منه الضوء.

هناك نوعان رئيسيان من المناطق المدارية:

  • المدارات الإيجابية - ينمو النبات باتجاه الحافز
  • المدارات السلبية - ينمو النبات بعيدًا عن المنبه

الشتلات مادة جيدة للتجارب على الحساسية لأن جذورها النامية (الجذور) والبراعم تستجيب بسهولة لمنبهات الضوء والجاذبية.

مزايا الاتجاه الإيجابي للضوء:

  • تتعرض الأوراق لمزيد من ضوء الشمس وتكون قادرة على القيام بالمزيد من التمثيل الضوئي ،
  • يمكن رؤية الزهور بواسطة الحشرات للتلقيح.
  • يصبح النبات أعلى من أجل تشتت البذور بشكل أفضل.

مزايا التوجه الجغرافي الإيجابي:

  • من خلال النمو بعمق في التربة ، يثبت الجذر النبات في الأرض بقوة ،
  • الجذور قادرة على الوصول إلى المزيد من الماء ،
  • الجذور لها مساحة سطح أكبر لمزيد من الانتشار والتناضح.
  • الأكسينات هي عائلة من الهرمونات النباتية.
  • يتم تصنيعها في الغالب في أطراف السيقان والجذور المتنامية.
  • انتشر إلى أجزاء أخرى من السيقان أو الجذور.
  • يتم توزيعها بشكل غير متساو استجابة للضوء والجاذبية.

تغير الأكسينات معدل الاستطالة في الخلايا النباتية ، وتتحكم في المدة التي تصبح فيها.


علم الأحياء 2 وحدة

تم تطوير منهج علم الأحياء الجديد باستخدام عملية تطوير منهج هيئة معايير التعليم في نيو ساوث ويلز (NESA). يتضمن المنهج الدراسي محتوى المناهج الأسترالية ويعكس الاتجاهات الجديدة لإصلاحات معايير HSC الأقوى.

(قد يعاني الطلاب في اللغة الإنجليزية كلغة ثانية ESL من صعوبات في معرفة القراءة والكتابة ومتطلبات اللغة لدورة علم الأحياء.)

يمكن دراسة علم الأحياء بمفرده أو جنبًا إلى جنب مع دورة علمية أو دورتين أخريين.

وصف الدورة التدريبية:

علم الأحياء هو علم الحياة. يتعلق الأمر بالطرق التي تتفاعل بها الكائنات الحية مع بعضها البعض ومع البيئة وكيف تطورت الحياة خلال تاريخ الأرض. يدرس علماء الأحياء بنية الكائنات الحية ووظيفتها ونموها وأصلها وتطورها وتوزيعها.

تغطي هذه الدورة التنوع الغني والترابط بين الحياة أثناء استكشاف حلول لقضايا الصحة والاستدامة في عالم متغير. ستشمل مجالات التركيز دور التمثيل الضوئي والعلاقات البيئية للتنفس في الموائل الساحلية ، وتطبيق التقنيات الحيوية للحث على التغيير الجيني ، والاستجابة المناعية لجسم الإنسان للأمراض المعدية ، ومجموعة التقنيات المستخدمة للسيطرة على الأمراض غير المعدية والوقاية منها وعلاجها. . سيقوم الطلاب بدراسة العمليات البيولوجية على نطاق صغير وكبير: من الخلايا إلى الغابات المطيرة. تتضمن الدورات الدراسية ، البحث ، والتجريب ، والنمذجة ودراسات الحالة.

تشمل مجالات الوظائف ذات الصلة ما يلي:

  • الصناعة الصحية: صناعة الطب / الكيمياء الحيوية / صناعة الأدوية
  • مراقبة الحجر الصحي
  • النظام البيئي وإدارة الموارد / التخطيط / التصميم
  • تجديد الأدغال / إدارة الحفظ
  • مراقبة الجودة في الزراعة والغذاء والأدوية والطب وصناعات الصحة العامة
  • العلوم البحرية / مصايد الأسماك / تربية الأحياء المائية
  • تقنية غذائية
  • علم الأمراض

تعتمد الدورة على مفاهيم ومهارات ومواقف معينة اكتسبها الطلاب خلال دورة العلوم K-10.

بالجهد الكافي والتطبيق على مدى عامين ، يجب أن يتمكن الطلاب من الفصول 10A1 و A2 والنصف العلوي من جميع الفصول الأخرى من تحقيق النجاح في دراساتهم في علم الأحياء.


ردود الكائنات الحية على العوامل اللاأحيائية للبيئة | مادة الاحياء

الضوء هو العامل الفيزيائي الكيميائي الأكثر أهمية الذي لا غنى عنه ، والعامل البيئي اللاأحيائي الذي بدونه لا يمكن للحياة أن توجد. تحصل الكائنات الحية على ضوء الشمس والقمر والنجوم والبرق والبراكين والكائنات الحية ذات الإضاءة الحيوية. من بين هذه الطاقة الضوئية من الشمس هي الأهم في جميع النظم البيئية تقريبًا. إنها الطاقة التي تستخدمها النباتات الخضراء (التي تحتوي على الكلوروفيل) أثناء عملية التمثيل الضوئي ، وهي عملية تقوم خلالها النباتات بتصنيع المواد العضوية عن طريق الجمع بين المواد غير العضوية.

تتكون الطاقة من الشمس من إشعاعات قصيرة عالية الطاقة إلى إشعاعات طويلة منخفضة الطاقة. تبلغ كمية الطاقة في أشعة الشمس قبل دخولها الغلاف الجوي حوالي 2 كالوري / سم 2 / دقيقة. يطلق عليه الثابت الشمسي. عندما تنتقل أشعة الشمس عبر الغلاف الجوي ، يتم امتصاص كمية كبيرة من الطاقة.

المجال الكهرومغناطيسي:

يتكون ضوء الشمس من الأشعة الكونية وأشعة جاما والأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء وموجات الراديو وما إلى ذلك (الشكل 3). من بين هذه الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء أهمية بيولوجية. الأشعة فوق البنفسجية لها طول موجي من 100 نانومتر إلى 390 نانومتر. تم تصنيفها أيضًا إلى ثلاث فئات كما هو موضح في الجدول 1. يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية - ج والأشعة فوق البنفسجية - باء بواسطة طبقات الأوزون في الغلاف الجوي.

الضوء المرئي له أهمية قصوى للنباتات لأنه ضروري للتصوير والتخليق. يقع بين نطاقات 340 نانومتر - 700 نانومتر. يسمى هذا الجزء من الطيف أيضًا بالإشعاع النشط الضوئي أو PAR. تلعب عوامل مثل جودة الضوء وشدة الضوء وطول فترة الضوء (طول اليوم) دورًا مهمًا في النظام البيئي.

جودة الضوء (الطول الموجي أو اللون):

تمتص النباتات الضوء الأزرق والأحمر أثناء عملية التمثيل الضوئي. في النظم البيئية الأرضية ، لا تتغير جودة الضوء كثيرًا. في النظم البيئية المائية ، يمكن أن تكون جودة الضوء عاملاً مقيدًا. يتم امتصاص كل من الضوء الأزرق والأحمر ونتيجة لذلك لا يتغلغلان بعمق في الماء. للتعويض عن ذلك ، تحتوي بعض الطحالب على أصباغ إضافية قادرة على امتصاص الألوان الأخرى أيضًا.

شدة الضوء (& # 8216 قوة & # 8217 من الضوء):

تختلف شدة الضوء الذي يصل إلى الأرض حسب خط العرض وموسم السنة. يتلقى نصف الكرة الجنوبي أقل من 12 ساعة من ضوء الشمس خلال الفترة ما بين 21 مارس و 23 سبتمبر ، لكنه يتلقى أكثر من 12 ساعة من ضوء الشمس خلال الأشهر الستة التالية.

في الضفادع والسحالي ، الضوء الساطع يجعل لون البشرة فاتحًا بينما الضوء الخافت يجعل لون البشرة أغمق. يستجيب جلد الإنسان للضوء الساطع بالتسمير.

طول النهار (طول فترة الضوء):

تزهر بعض النباتات خلال أوقات معينة من السنة. أحد أسباب ذلك هو أن هذه النباتات قادرة على & # 8216 قياس & # 8217 طول الليل (فترات الظلام). ومع ذلك ، كان يعتقد في وقت سابق أنه هو طول النهار (فترات الضوء) التي تتفاعل معها النباتات ، وقد سميت هذه الظاهرة بالحيوية الضوئية. يمكن تعريف الضوئية على أنها الأطوال النسبية لضوء النهار والظلام التي تؤثر على فسيولوجيا وسلوك الكائن الحي.

وعليه تصنف النباتات على النحو التالي:

تزهر هذه النباتات فقط إذا واجهت لياليًا أطول من طول حرج معين. تعتبر الأقحوان (Chrysanthemum sp.) و Poinsettias (Euphorbia pulcherrima) والتفاح الشائك (Datura stramonium) أمثلة على نباتات اليوم القصير.

تزهر هذه النباتات إذا كانت تعيش ليالٍ أقصر من طول حرج معين ، فإن السبانخ والقمح والشعير والفجل هي أمثلة على نباتات اليوم الطويل.

لا يتأثر ازدهار النباتات المحايدة النهارية بطول الليل. تعتبر الطماطم ونبات الذرة (Zea mays) أمثلة على النباتات اليومية المحايدة.

تختلف متطلبات الضوء للنباتات ونتيجة لذلك يمكن ملاحظة طبقات مميزة أو طبقات في النظام البيئي. النباتات التي تنمو بشكل جيد في ضوء الشمس الساطع تسمى heliophytes (اليونانية helios، Sun) والنباتات التي تنمو بشكل جيد في ظروف مظللة تعرف باسم sciophytes (السماء اليونانية ، الظل).

تقسيم الضوء في النظم البيئية المائية (الشكل 4):

حوالي 10٪ من الضوء الساقط على الماء ينعكس عائدًا إلى الغلاف الجوي. ال 90٪ المتبقية تخترق الجسم المائي. على أساس تغلغل الضوء ، ينقسم العمود المائي للمحيط إلى ثلاث مناطق منطقة عشاء euphotic ، ومنطقة متوسطة التبديد ومنطقة فوطية سفلية.

يتم تصنيف المنطقة أيضًا على النحو التالي:

تشمل هذه المنطقة الخط الساحلي الضحل حيث يتوفر الضوء حتى القاع. توجد نباتات متجذرة على طول هذه المنطقة.

تشمل هذه المنطقة الجسم المائي إلى عمق يمكن للضوء أن يخترقه. وهذا يشمل منطقة euphotic حيث يحدث اختراق وفير للضوء ومنطقة التبديد حيث يتم استقبال الضوء ولكنها غير كافية لعملية التمثيل الضوئي.

تشمل هذه المنطقة المنطقة التي لا يوجد فيها اختراق للضوء ولا يوجد فيها منتجون في هذه المنطقة.

تشمل المنطقة القاعية قاع المحيط.

التأثيرات البيولوجية للضوء:

تزيد كثافة الضوء العالية من نشاط التمثيل الغذائي في الحيوانات عن طريق زيادة نشاط الإنزيم.

يؤدي الضوء إلى تفاعلات ضوئية وكيميائية في تكوين أصباغ ملونة تسمى melanophores. الحيوانات التي تعيش في الكهف ، قاع المحيط ليس لديها لون.

ج. تلوين الحماية:

تطور الحيوانات أنماطًا لونية لإخفاء نفسها من الحيوانات المفترسة للانحناء مع البيئة المحيطة. على سبيل المثال ، حشرة الأوراق ، Phyllium خضراء اللون.

د. تغير اللون في الحيوانات:

تستطيع Chamaeleon تغيير لونها وفقًا لخلفيتها. يحدث هذا بسبب انتشار الميلانوفور اعتمادًا على الضوء الداخل للعين.

يمكّن الضوء الكائنات الحية من رؤية الأشياء في البيئة التي توجد فيها. تمتلك الحيوانات أعضاءً محددة & # 8216 See & # 8217 مثل نقاط العيون في الكائنات الأولية ، العيون المركبة في الحشرات والقشريات ، العيون في الفقاريات وما إلى ذلك. الحيوانات التي تعيش في الموائل حيث يوجد ضوء خافت لها عيون كبيرة قوية مثل البوم واللوريس . في الحيوانات التي تعيش في موائل حيث لا يوجد ضوء ، تتضاءل العيون.

تصنف الحيوانات إلى الفئات التالية حسب تأثير الضوء على التكاثر:

هذه المجموعة من الحيوانات تنشط جنسيًا عندما تكون الأيام طويلة ، على سبيل المثال الطيور.

هذه المجموعة تنشط جنسيًا عندما تكون الأيام قصيرة ، على سبيل المثال الأغنام والغزلان والماعز.

ثالثا. الحيوانات المحايدة في النهار:

في هذه المجموعة يتأثر التكاثر بالضوء ، على سبيل المثال. رجل ، بقرة.

في المحيطات ، تتحرك العوالق إلى السطح في الصباح الباكر وفي المساء وتنتقل إلى الأجزاء العميقة من المحيط عندما تكون الكثافة عالية. هذه الحركة تسمى الهجرة اليومية.

الإيقاع اليومي المتزامن مع دوران الأرض يسمى إيقاع الساعة البيولوجية. هذا داخلي المنشأ ، أي بدأ بواسطة عوامل داخلية ويرجع ذلك إلى ساعة بيولوجية موجودة في الكائن الحي. على سبيل المثال ، تُظهر العديد من النباتات إيقاع أوراقها للنوم. تغلق أو تتدلى أثناء الليل وتفتح في النهار. النوم والاستيقاظ في الرجل يتبع إيقاع الساعة البيولوجية.

تكيفات النباتات مع ظروف الإضاءة المتغيرة:

تختلف متطلبات الضوء للنباتات ونتيجة لذلك يمكن ملاحظة طبقات أو طبقات مميزة في النظام البيئي. النباتات التي تنمو جيدًا في ضوء الشمس الساطع تسمى heliophytes (هيليوس اليونانية ، الشمس) والنباتات التي تنمو جيدًا في ظروف مظللة تُعرف باسم sciophytes (السماء اليونانية ، الظل).

تتمتع الخلايا الشمسية بمعدل تنفس مرتفع وتتكيف مع شدة الضوء العالية ، في حين أن النباتات العلمية لديها معدل منخفض من التمثيل الضوئي والتنفس والتمثيل الغذائي والنمو. يتم تلخيص السمات المورفولوجية للخلايا الشمسية والخلفية في الجدول 2.

2. درجة الحرارة:

درجة الحرارة هي عامل بيئي غير حيوي. إنها شكل من أشكال الطاقة وتسمى الطاقة الحرارية. تخترق كل منطقة من المحيط الحيوي وتؤثر على جميع أشكال الحياة. إنه يؤثر على المراحل المختلفة لأنشطة الحياة مثل النمو ، والتمثيل الغذائي ، والتكاثر ، والحركة ، والتوزيع ، والسلوك ، والموت ، إلخ.

تقاس درجة الحرارة عادة بالفهرنهايت أو المئوية. يحصل المحيط الحيوي على طاقته الحرارية من الشمس على شكل إشعاع شمسي. إنه عامل متغير. وهي تختلف من مكان إلى مكان ومن وقت لآخر. إنه مرتفع في النهار وفي الليل يكون منخفضًا. إنه مرتفع عند مستوى سطح البحر ومنخفض على ارتفاعات عالية. إنه مرتفع عند خط الاستواء ومنخفض في المناطق القطبية. إنه أكثر في الموائل الأرضية ومنخفض في الموائل المائية. أقصى درجة حرارة مسجلة على الأرض هي 85 درجة مئوية كما هو الحال في الصحراء وأقل درجة حرارة حوالي & # 8211 70 درجة مئوية كما في سيبيريا.

تقلبات درجة الحرارة:

تكون درجة الحرارة مرتفعة أثناء النهار ومنخفضة في الليل. وهذا ما يسمى بالاختلاف النهاري. درجة الحرارة على الأرض مرتفعة عند مستوى سطح البحر ، ولكنها منخفضة في الارتفاعات العالية. تقريبًا ، تؤدي الزيادة في الارتفاع بمقدار 150 مترًا إلى انخفاض درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية. على الأرض ، توجد درجة الحرارة القصوى على طول خط الاستواء. يتناقص تدريجيا نحو القطبين. تختلف درجة الحرارة حسب الموسم. تصل درجة الحرارة إلى ذروتها خلال فصل الصيف ، بينما تكون في حدها الأدنى خلال فصل الشتاء.

تقلب درجات الحرارة في الموائل المائية أقل من تقلبات الموائل الأرضية.

التقسيم الطبقي الحراري:

في البحيرات والبرك لوحظ انخفاض تدريجي في درجة الحرارة من السطح إلى القاع. هذا يؤدي إلى طبقات مختلفة من الماء بدرجات حرارة مختلفة. يسمى ترتيب الطبقات المختلفة بناءً على الاختلافات في درجات الحرارة بالتصنيف الطبقي الحراري.

لوحظ نوعان من التقسيم الطبقي:

أ. التقسيم الطبقي الصيفي و

أ. التقسيم الطبقي الصيفي:

خلال الصيف هناك ثلاث طبقات متميزة كما هو موضح في الشكل 5.

أنا. الطبقة العليا أو Epilimnion:

النزع دافئ وتتقلب درجة الحرارة مع درجة حرارة الغلاف الجوي.

ثانيا. الطبقة السفلية أو Hypolimnion:

الطبقة السفلية هي hypolimnion. درجة الحرارة حوالي 5-7 درجة مئوية.

ثالثا. الطبقة الوسطى أو Thermocline أو Metalimnion:

يتميز الخط الحراري بتدرج درجة الحرارة من الأعلى (عند حوالي 21 درجة مئوية) إلى الأسفل (عند حوالي 7 درجات مئوية). تسمى هذه المنطقة أيضًا منطقة الانتقال.

ب. التقسيم الطبقي الشتوي:

خلال فصل الشتاء ، تُرى طبقتان فقط ، طبقة علوية من الجليد وطبقة سفلية من عمود الماء عند 4 درجات مئوية. (الشكل 5).

التأثيرات البيولوجية لدرجة الحرارة:

أ. الكائنات الحية الدقيقة و Stenothermal:

تسمى الكائنات الحية التي يمكنها تحمل مجموعة واسعة من تقلبات درجات الحرارة الكائنات الحية ذات الحرارة الحرارية ، على سبيل المثال. رجل ، سحلية ، برمائيات. وتسمى تلك التي لا تستطيع تحمل نطاق واسع من تقلبات درجات الحرارة بكائنات ضيقة الحرارة ، على سبيل المثال. الشعاب المرجانية والقواقع

ب. الحيوانات Poikilothermic and Homeothermic:

تسمى الحيوانات التي تتغير فيها درجة حرارة الجسم وفقًا للتقلبات في درجة حرارة البيئة بالحيوانات ذات الدم البارد أو الحرارة. أثناء البرد ، تنخفض درجة حرارة الجسم أيضًا. على سبيل المثال ، جميع الحيوانات باستثناء الطيور والثدييات.

في الطيور والثدييات ، تظل درجة حرارة الجسم ثابتة ولا تعتمد على درجة حرارة البيئة. تسمى هذه الحيوانات الحرارة المنزلية أو ذوات الدم الحار أو ماصات الحرارة. عندما تنخفض درجة حرارة البيئة ، يحافظ الحيوان على درجة حرارته من خلال الأنشطة الأيضية.

السبات ، البيات ، الهجرة هي بعض التكيفات السلوكية للحيوانات.

تأثير درجة الحرارة على النمو والتطور:

تؤثر درجة الحرارة على نمو الحيوانات وتطورها. على سبيل المثال ، ينمو المحار Ostraea virginica إلى 1.4 ملم عندما يربى عند 10 درجات مئوية ، ولكن عندما يربى عند 20 درجة مئوية ينمو إلى 10.3 ملم. وبالمثل ، لا ينمو بيض أسماك الماكريل في درجة حرارة أقل من 8 درجات مئوية وما فوق 25 درجة مئوية. درجة الحرارة المنخفضة تمنع التحول في السمندل وتجعل الحيوان مبتدئًا.

تأثير درجة الحرارة على الصرف:

تتغير الخصائص المورفولوجية للكائنات حسب درجة الحرارة. تؤثر درجة الحرارة على حجم الحيوانات والنسب النسبية لأجزاء الجسم. تم وضع ثلاث قواعد لفهم كيفية تأثير درجة الحرارة على السمات المميزة المختلفة.

الثدييات في المناطق الأكثر برودة هي أكبر حجما منها في المناخات الأكثر دفئا. وهذا ما يسمى بقاعدة Bergman & # 8217. على سبيل المثال ، يبلغ طول طيور البطريق الموجودة في أنتاركتيكا 100-200 سم ، بينما يبلغ طول طيور البطريق في جزر غالاباغوس الاستوائية حوالي 49 سم.

وفقًا لقاعدة Allen & # 8217 ، تكون أطراف الثدييات ، مثل الذيل والأنف والأذنين والساقين أقصر نسبيًا في المناطق الأكثر برودة منها في المناطق الأكثر دفئًا. في أرنب القطب الشمالي ، تكون الأذنين أقصر ، بينما في أرنب كاليفورنيا ، تكون الأذنان أطول.

التفسير في كلتا الحالتين هو أن الكائنات الماصة للحرارة في المناخات الباردة يجب أن يكون لها مساحة سطح أصغر بالنسبة للحجم الذي تفقد فيه الحرارة. قاعدة Allen & # 8217s قابلة للتطبيق على نطاق واسع عند مقارنتها بقاعدة Bergman & # 8217s بسبب عدد من العوامل التي تؤثر على حجم الجسم ، على الرغم من أنها صحيحة على مستوى داخلي محدد.

وفقًا لقاعدة Gloger & # 8217s ، فإن الحيوانات في المدار أغمق وأصباغ بشدة من نظيراتها في المناطق الباردة والجافة.

تأثير درجة الحرارة على التوزيع:

تعتبر درجة الحرارة عاملاً مقيدًا لتوزيع الحيوانات. لا يتأثر توزيع الحيوانات ذوات الدم الحار بدرجة الحرارة. لكن الحيوانات ذوات الدم البارد وفيرة في المناطق الاستوائية والمعتدلة ، ويتناقص عددها بسرعة باتجاه القطبين.

تأثير درجة الحرارة على النباتات:

أ. غالبًا ما يرجع فتح أزهار النباتات المختلفة أثناء النهار والليل إلى اختلاف درجات الحرارة بين النهار والليل.

ب. تنبت بذور بعض النباتات (كل سنتين) عادة في الربيع أو الصيف. تتطلب هذه البذور علاجًا باردًا في الشتاء. هذا يسمى vernalisation. يمكن أن يحدث التبقع في البذور بشكل مصطنع. يضمن هذا التكيف عدم إنبات البذور خلال الخريف ، ولكن فقط بعد الشتاء ، عندما يكون للشتلات فرص أفضل للبقاء على قيد الحياة.

ج. تفقد الأشجار المتساقطة أوراقها في الشتاء وتدخل في حالة سكون ، حيث يتم تغطية البراعم للحماية من البرد.

د. في الصحراء بسبب التباين الكبير في درجات الحرارة بين الكائنات الحية ليلاً ونهارًا ، تظهر فترات مميزة من النشاط ، على سبيل المثال يتم تلقيح العديد من أزهار الصبار في الليل بواسطة الحشرات الليلية. يعتبر الصبار من أكثر النباتات مقاومة للجفاف على هذا الكوكب.

أنا. يتم تعديل الأوراق إلى أشواك. تحمي هذه الأشواك النبات من الحيوانات ، وتظلله من الشمس وتجمع الرطوبة أيضًا. هذا أيضا يقلل من النتح.

ثانيا. أنظمة جذور ضحلة واسعة النطاق منتشرة تحت السطح مباشرة للسماح للنبات بامتصاص الماء فور هطول الأمطار.

ثالثا. السيقان النضرة لها القدرة على تخزين المياه. يتيح ذلك للصبار البقاء على قيد الحياة في المناخ الجاف ويمكنه البقاء على قيد الحياة لسنوات من الجفاف على المياه التي يتم جمعها من هطول أمطار واحد.

رابعا. جلد شمعي لحبس الرطوبة في الداخل.

v. يعتمد الصبار على الكلوروفيل في الأنسجة الخارجية للسيقان لإجراء عملية التمثيل الضوئي لتصنيع الغذاء.

السادس. يغلق الصبار ثغوره أثناء النهار ويفتحها ليلًا لتقليل النتح. تعرض هذه النباتات مسار CAM لعملية التمثيل الضوئي.

كما تكيفت العديد من الأشجار والشجيرات الصحراوية الأخرى عن طريق القضاء على الأوراق واستبدالها بأشواك وليس أشواك ، أو عن طريق تقليل حجم الورقة بشكل كبير للقضاء على النتح. قد تتراكم العديد من النباتات الزيروفيتية البرولين في خلايا أوراقها للحفاظ على القدرة التناضحية والمائية. تشبيرونين ، بروتينات الصدمة الحرارية توفر تكيفات فسيولوجية للنباتات مع درجات الحرارة المرتفعة. تحافظ هذه البروتينات على الهياكل وتتجنب تمسخ البروتينات الأخرى.

ه. يمكن للنباتات التي تعيش في المناخات الباردة أن تتحمل ظروف الصقيع. عندما تنخفض درجة الحرارة ، يصبح النبات نائمًا ويعرض معدلًا بطيئًا من التمثيل الضوئي والتنفس. تم العثور على البروتينات المضادة للتجمد في بعض النباتات التي تتجنب التلف الناتج عن التبريد والصقيع عن طريق زيادة السكريات والكحول لخفض درجة تجمد سوائل الخلايا. يؤدي هذا إلى التبريد الفائق لنسغ الخلية لفترات قصيرة من الوقت دون التسبب في التجمد.

التكيفات الهيكلية في الجمل

في الصحاري الحارة ، تكون درجة الحرارة مرتفعة للغاية. للهروب من حرارة الصحراء ، تمتلك الحيوانات تكيفات مختلفة لمقاومة الحرارة. يمكن فهم ذلك من خلال تكيف الجمل: تكيف جميع سكان الصحراء للحفاظ على المياه والغذاء والطاقة. يعتبر الجمل من أفضل الناجين في الصحراء ويسمى بحق & # 8216 سفينة الصحراء & # 8217 لأنه يتكيف بشكل جيد مع ظروف الصحراء.

فيما يلي وصف موجز للتكيفات في الجمل:

أ. يمكن للإبل أن يخزن الدهون في سنامها ، والتي تستخدم كمصدر للطاقة كلما شح الطعام.

ب. للإبل أرجل طويلة لإبعاد الحرارة عن الجسم.

ج. الجمال لها رموش طويلة وآذان صغيرة مع الكثير من الشعر. يمكنهم أيضًا إغلاق أنفهم. هذه الميزات التكيفية تمنعهم من دخول الرمال في عيونهم وآذانهم وأنفهم أثناء العواصف الرملية.

د. تتراوح درجة حرارة جسم الجمل من 34 درجة مئوية (93 درجة فهرنهايت) في الليل حتى 41 درجة مئوية (106 درجة فهرنهايت) خلال النهار. فقط فوق هذه العتبة يبدأون في التعرق. هذا يسمح لهم بالحفاظ على حوالي 5 لترات من الماء يوميًا.

ه. يمكن للجمل أن يستمر لمدة تصل إلى أسبوعين بدون ماء ، ويمكن أن يشرب 200 لتر في نفس الوقت.

F. لديهم أقدام مبطنة مسطحة ، مما يجعلها مثالية للمشي على الرمال الساخنة السائبة.

ز. تكون كريات الدم الحمراء في الجمل بيضاوية الشكل ، بخلاف تلك الموجودة في الحيوانات الأخرى ، وهي دائرية الشكل. هذا يسهل حركتهم في حالة الجفاف.

ح. يعكس معطف الجمل السميك ضوء الشمس. كما أنه يعزلهم عن الحرارة الشديدة التي تشع من رمال الصحراء الساخنة. تساعد الأرجل الطويلة أيضًا في إبعاد الجسم عن الرمال. يوفر الفراء السميك وتحت الصوف الدفء خلال ليالي الصحراء الباردة وبعض العزل ضد حرارة النهار.

أنا. في الإبل درجة حرارة الجسم متقلبة. ترتفع درجة حرارة الجسم خلال النهار إلى 40.6 درجة مئوية ، وتنخفض في الليل إلى 33.8 درجة مئوية.

يسمى التغيير المنتظم في درجة الحرارة على فترات زمنية محددة بالدورة الحرارية.

أ. دورية حرارية نهارية:

يسمى التغيير في درجة الحرارة خلال فترة 24 ساعة بالدورة الحرارية النهارية. يُطلق على الحيوان النشط أثناء النهار اسم نهاري ويسمى أولئك الذين ينشطون أثناء الليل بالنشاط الليلي.

ب. الدورة الحرارية الموسمية:

يسمى التباين في درجات الحرارة في فصول السنة المختلفة بالدورة الحرارية الموسمية. يتحكم في الأحداث المهمة مثل إنبات البذور ، والإزهار ، والإثمار ، وقشور الأوراق والخجل ، وما إلى ذلك في النباتات. كما أنه يؤثر على النمو والتطور والتشكل والتلوين في الحيوانات.

3. الماء:

يغطي الماء 70٪ من سطح الأرض ويوجد كبخار في الغلاف الجوي وفي التربة كمياه التربة. يوجد 97٪ من المياه في المحيطات و 3٪ توجد كمياه عذبة. يوجد ما يقرب من 70٪ من المياه العذبة على شكل أغطية جليدية وأنهار جليدية ، و 20٪ كمياه جوفية بينما يوجد الباقي في البحيرات والجداول والأنهار. الماء ضروري للحياة وكل الكائنات الحية تعتمد عليه للبقاء على قيد الحياة في المناطق الصحراوية بشكل خاص.

دورة الماء في الطبيعة:

تدور المياه عبر المحيط الحيوي ويتم تبادلها باستمرار بين البيئة المادية والبيئة الحيوية. إن دوران المياه الذي لا يتضمن كائنًا حيًا هو دورة المياه العالمية وما يشمل الأنظمة الحية هو دورة المياه البيولوجية.

The water or hydrologic cycle is depicted in Fig. 6. Water evaporates from the oceans and bodies of freshwater when the sun’s rays falls on it. Vapourised freshwater rises into the atmosphere, forms clouds, cools and falls as rain over the oceans and the land.

When it rains, some of the water sinks or percolates into the ground and saturates the Earth to a certain level. The top of the saturation level is called the ground water table or simply the water table. Ground water is also sometimes located in a porous layer, called an aquifer, which lies between two sloping layers of impervious rock.

Ground water comes back to the surface naturally as springs or mechanically by pumps or making wells. Water also evaporates from these places to the atmosphere. This completes the global water cycle.

Organisms also use water and become part of the water cycle. Plants absorb water from the soil and return it back to the atmosphere by respiration and transpiration. Animals drink water from water bodies and by eating plants and return water back to the environment by respiration and excretion.

Death and decay of organisms also add water to the physical environment. Water returned to the physical environment forms clouds that come down as rain for being utilised by the organisms. This comprises the biological water cycle.

Adaptations of Plants in Water:

Water constitutes the hydrosphere and includes both fresh and seawater. Aquatic plants are called hydrophytes. These plants possess specialised parenchyma called aerenchyma that possesses air filled spaces in the leaves and stem. This enables the plants to float.

The different types of hydrophytes are summarised in Table 3:

Adaptations of Animals in Aquatic Habitat:

A number of animals live in the aquatic medium, i.e. water. There are animals that are found exclusively in the fresh water, while there are some that are found living in the marine environment there are some that are capable of living in both fresh and marine water. A few examples of animals that are aquatic are vertebrates like fish, mammals (whales, dolphins, seals, sea lions, etc.), invertebrates like starfish, prawns, lobsters, octopus, oysters, etc.

Adaptations in animals living in water are called aquatic adaptations and organisms living in water are called aquatic organisms. Aquatic organisms found on the surface of the water are called pelagic organisms for which they possess special adaptations. Similarly organisms living in the deep sea, called benthic animals are adapted to live in such conditions.

Adaptations of fish are briefly discussed below:

The body of fish is streamlined or boat shaped and therefore it offers little resistance to swimming.

The fins are outgrowths of the body. There are different types of fins such as the pectoral fins, pelvic fins, dorsal fins, anal fins and the caudal fins. These help in locomotion in water. The pectoral, pelvic and dorsal fins act as balancers while the caudal fins act as rudder to change directions.

Fish possess gills that enable exchange of gases between the blood and the surrounding water.

د. Lateral Line Sense Organs:

Lateral line sense organs are canals that extend the entire length of the body. These are filled with mucous and water and contain specialised organs to detect temperature, pressure and mechanical disturbances in water. They can help in echolocation of objects like food and prey.

The swim or air bladder in some fish helps in swimming or serves as a hydrostatic organ, or as a sense organ or even as a sound producing organ. The fish can fill or empty the bladder and the fish can float or sink lower in water.

F. Scales and Mucus Glands:

Scales protect the body of the fish. The mucous glands secrete mucous and prevent the diffusion of water through the skin.

4. Air:

Air or atmosphere is the gaseous envelope that surrounds the lithosphere and hydrosphere. The atmosphere is a mixture of gases. Nitrogen makes up four-fifths of it and oxygen makes up a little more than one-fifth. Small quantities of other gases like argon, neon, helium, krypton, xenon, carbon dioxide, hydrogen and ozone are also found.

The most important gases used by plants and animals are oxygen, carbon dioxide and nitrogen.

Oxygen is used by all living organisms during respiration.

Carbon dioxide is used by green plants during photo-synthesis.

Nitrogen is made available to the plants by certain bacteria and through the action of lightning.

Layers of the Atmosphere:

The atmosphere is made of five or more dis­tinct layers that differ in density, temperature, composition and properties (Fig. 7).

د. Thermosphere – 70-400 kms

ه. Exosphere – 400 kms and beyond

أ. Troposphere (0-10 kms):

The troposphere is the layer with which organisms have intimate contact and it is the seat of weather and climate. It is the densest part of the atmosphere and air pressure drops with increasing altitude. It contains more water vapour and carbon dioxide than any other layer. These two gases affect the heat balance of the Earth.

The temperature at the ground is around 25°C and it drops to about 5°C every km of altitude gained, until it reaches a low of around -60°C at about 10-11 kms. The upper limit of the troposphere is known as tropopause. The branch of the atmospheric science that deals with the characteristics of the troposphere is called ‘micrometeorology’.

ب. Stratosphere (10-40 kms):

It is less dense than the troposphere. It contains much the same gases except that there is less water vapour. At about 25 kms is a concentrated layer of ozone. This zone is known as the ozonosphere. This layer absorbs most of the ultraviolet radiation of the Sun. From a low of 60°C at 10 kms, the temperature slowly rises to about the base of the overlying mesosphere.

ج. Mesosphere (40-70 kms):

The composition of gases are the same but less dense than the stratosphere. The mesosphere has a layer of ionised or electrified air at 50- 70 kms above the Earth. It is caused by the action of the solar ultraviolet radiation on the air molecules and is charged with electrons. Ozone is also found by the action of UV and X rays on oxygen. The temperature drops to about -90°C at about 80 kms above the surface of the earth.

د. Thermosphere (70-400 kms):

The thermosphere is radically different from the other atmospheric layers. Ozone, carbon di­oxide and water are virtually absent. The density is very low, but is dense enough to burn up fast moving meteors. Most of the gas atoms in this layer are electrically charged by the radiation of the Sun.

Three distinct ionised regions are found in this layer, E, F1 و F2 طبقات. The E layer is found at an altitude of 90-120 kms and is made of nitrogen and oxygen. The F1 has oxygen atoms and in the F2 layer nitrogen ions are predominantly found.

The thermospheric layers are important for communication. They reflect radio waves back to the Earth. There is a wide range of temperature in the thermosphere from a low of about -90°C at 80 kms altitude to several 1000°C at about 500 kms and higher. The motions of ionised gas generate electricity, which in turn causes variations in the Earth’s magnetic field.

ه. Exosphere (400 kms and Higher):

This layer extends into space. The gases in this layer are extremely thin. Hydrogen is the chief constituent of this layer.

5. Wind:

Differential solar radiation in different regions of the Earth as well as rotation of the Earth causes air to move and form wind. Depending upon the velocity of the wind it is called breeze, gale, storm or hurricane. Dust storms and squall are also modified forms of wind the former carries dust particles while the latter carries rain or snow.

Winds or air currents arise on a world-wide scale as a result of a complex interaction between hot air expanding and rising (convection) in the mid-latitudes. This has various effects on the rotation of the Earth and results in a centrifugal force which tends to lift the air at the equator. This force is known as the Coriolis force and tends to deflect winds to the left of the southern hemisphere and to the right in the northern hemisphere. Winds carry water vapour, which may condense and fall in the form of rain, snow or hail.

Wind plays a role in pollination and seed dispersal of some plants, as well as the dispersal of some animals, such as insects. Wind erosion can remove and redistribute topsoil, especially where vegetation has been reduced. Warm berg wind results in desiccation, which creates a fire hazard. If plants are exposed to strong prevailing winds are they usually smaller than those in less windy conditions.


توافر البيانات والمواد

Data generated and analyzed during this study are included in the published article and its supplementary information files. Additional files 3 and 4 contain all the raw data and the corresponding calculations for the primary screen of light sensitivity for the 4686 deletion mutants and the confirmation assay #1, respectively. Additional file 5 provides individual values for figures where the number of independent replicates is less than 6 (ن < 6).


Disengagement of light responses in أرابيدوبسيس by localized developmental factors

Plant development and growth are profoundly influenced by environmental cues such as light intensity and composition. In particular, changes in red (600 nm to 700 nm) and far-red (700 nm to 750 nm) light inform about the threat of competing plants nearby, which deplete red light and generate an unfavorable shade environment enriched in far-red light ( 1 ). Plants detect red and far-red light using an evolutionarily conserved family of photoreceptors named phytochromes, which are activated by red light and inactivated by far-red light ( 2 ). Phytochromes play an important role in shaping plant architecture, in part, by restricting the rate of stem growth ( 3 ). When plants encounter a canopy of neighboring plants, the far-red light-enriched shade environment inactivates phytochromes to promote stem growth, thereby allowing the plants to escape shade via the so-called shade avoidance response ( 4 , 5 ).

In the plant model species نبات الأرابيدوبسيس thaliana (أرابيدوبسيس), phytochromes are ubiquitously expressed in all tissue/organ types throughout the life cycle ( 6 ). This expression pattern enables all tissues/organs to continuously monitor and respond to changes in the local light environment. However, intriguingly, shade does not elicit growth in all stem tissues: While the embryonic stem (hypocotyl) and the leaf petiole are exquisitely sensitive to shade, the internodes—which are located at the boundary region connecting the hypocotyl, the bases of the leaves, and the shoot apical meristem—are almost completely unresponsive (Fig. 1أ) ( 7 ). The lack of …


P LANT C ELLULAR AND M OLECULAR R ESPONSES TO H IGH S ALINITY

الملخصPlant responses to salinity stress are reviewed with emphasis on molecular mechanisms of signal transduction and on the physiological consequences of altered gene expression that affect biochemical reactions downstream of stress sensing. We make extensive use of comparisons with model organisms, halophytic plants, and yeast, which provide a paradigm for many responses to salinity exhibited by stress-sensitive plants. Among biochemical responses, we emphasize osmolyte biosynthesis and function, water flux control, and membrane transport of ions for maintenance and re-establishment of homeostasis. The advances in understanding the effectiveness of stress responses, and distinctions between pathology and adaptive advantage, are increasingly based on transgenic plant and mutant analyses, in particular the analysis of أرابيدوبسيس mutants defective in elements of stress signal transduction pathways. We summarize evidence for plant stress signaling systems, some of which have components analogous to those that regulate osmotic stress responses of yeast. There is evidence also of signaling cascades that are not known to exist in the unicellular eukaryote, some that presumably function in intercellular coordination or regulation of effector genes in a cell-/tissue-specific context required for tolerance of plants. A complex set of stress-responsive transcription factors is emerging. The imminent availability of genomic DNA sequences and global and cell-specific transcript expression data, combined with determinant identification based on gain- and loss-of-function molecular genetics, will provide the infrastructure for functional physiological dissection of salt tolerance determinants in an organismal context. Furthermore, protein interaction analysis and evaluation of allelism, additivity, and epistasis allow determination of ordered relationships between stress signaling components. Finally, genetic activation and suppression screens will lead inevitably to an understanding of the interrelationships of the multiple signaling systems that control stress-adaptive responses in plants.


شاهد الفيديو: المحاضرة الاولى بايو نظريMolecular Biology! DNAu0026RNA Structure (قد 2022).


تعليقات:

  1. Kulbart

    شكرا ، ترك للقراءة.

  2. Penton

    إنه مجرد موضوع لا يضاهى

  3. Severne

    ما هي الكلمات ... فكرة رائعة ، رائعة

  4. Vorn

    إنها القطعة المسلية

  5. Malagor

    استطيع ان اقول لكم :)



اكتب رسالة